初心者向けガイド: 3D プリントに使用できるさまざまな種類の樹脂の簡単な分析

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-1-2 21:07 に最後に編集されました

南極熊入門： 3Dプリント技術が好きな初心者の皆さん、さまざまな種類の樹脂の機能についてどれくらい知っていますか？

△ 3Dプリント樹脂の模式図これまで何度も見てきたように、3Dプリントの基本的なステップである印刷を成功させるには、適切な材料を選択することが非常に重要です。

このプロセスでは、感光性材料が層ごとに硬化され、最終的に高品質で詳細な部分が完成します。さらに、樹脂の選択は、使用される光重合プロセスによっても異なります。一方には、レーザーを使用して材料を固めるステレオリソグラフィー（SLA）があり、他方には、光を使用して表示する DLP および LCD 方式があります。現在利用可能な材料オプションをよりよく理解するために、さまざまな 3D プリント樹脂の種類とそのさまざまな特性を見てみましょう。

樹脂の性能は、単一波または複数波の硬化光によって開始される最適な重合に依存することに注意してください。ここで樹脂波長の概念が役に立ちます。樹脂の定格波長が低いほど、硬化に必要な光出力が高くなります。このため、メーカーは自社の樹脂と互換性のある波長を指定します。したがって、DLP/LCD 樹脂は SLA 樹脂よりも波長が長いことがわかります。

△Ackuretta歯科用3Dプリントソリューション
標準的な 3D プリント樹脂 この樹脂は市場で最も一般的です。実際、ほぼすべてのメーカーが標準樹脂を開発しているので、手頃な価格で幅広い色の樹脂をどこでも購入できます。滑らかで詳細な印刷特性とかなりの硬度、塗装や研磨などの簡単な後処理機能を兼ね備えているため、非常に用途の広い材料ソリューションです。ただし、壊れやすいので注意が必要です。アクセシビリティと使いやすさにより、樹脂 3D プリントの世界への入門や、装飾品、プロトタイプ、フィギュアなどの作成に最適です。

透明樹脂 透明樹脂は標準樹脂と非常によく似ています。これらは、高いレベルのディテールを備えた小さなオブジェクトを作成するために使用できますが、半透明で無色であるという特性が追加されています。研磨とその後の塗装プロセスを容易にするだけでなく、さまざまな装飾品にガラスのようなテクスチャ効果を作成することもできます。いずれも標準樹脂と同様の滑らかで柔らかい質感です。透明樹脂は食品用途には推奨されませんが、部品は摩耗することなく水との接触に耐えることができることに注意してください。

△透明樹脂で作られた3Dプリントのチェスの駒
洗える樹脂 通常、樹脂 3D プリント部品には、サポート材と余分な樹脂を除去するための後処理が必要です。これらのクリーニング手順は通常、イソプロピルアルコール (IPA) を使用して実行されます。ただし、3Dプリント樹脂の中には水洗いできるものもあり、化学処理は必要ありません。水で洗うことにより、より滑らかで心地よい手触りを実現できます。その結果、他の樹脂特有の粘度がなくなり、標準樹脂に伴う臭いも軽減されます。これらの水洗浄可能な樹脂の唯一の欠点は、解像度が低下することです。

柔軟性樹脂 これらのタイプの 3D プリント樹脂はゴムのような特性を持ち、ショア硬度は約 80A です。形状を崩すことなく曲げたり圧縮したりできるため、強力な物体を作成できるのが特長です。柔軟な樹脂で 3D プリントされた部品はゴムのような特性を持ち、圧縮された後でも元の形状に戻ることができます。柔軟な樹脂は、寿命が長く、壊れることなく継続的に使用できるため、ショックアブソーバー、ハンドル、可動部品の試作に最適です。

△BASF Ultracur3D EL 4000フレキシブル樹脂を使用した3Dプリントパーツ
工業用 3D プリント樹脂 工業用フォトポリマーは硬質樹脂とも呼ばれ、高い機械的特性を持つ材料であり、最も要求の厳しい用途に最適です。圧力に耐え、破損やひび割れを生じることなく衝撃や衝突に耐える能力が特徴です。これらの特徴により、プロトタイプとしてだけでなく、強度と耐久性が求められるタスクにも役立ちます。この幅広いカテゴリには、耐熱性樹脂と耐焼損性樹脂が含まれます。これには、歯科分野に適合する興味深い特性を持つ歯科用樹脂も含まれます。

耐熱樹脂 高温耐性部品を製造する必要がありますか?そのような場合には、これらの 3D プリント樹脂が最適な選択です。耐熱樹脂は工業用樹脂ともいえます。耐熱性に優れているため、形状や性能に影響を与えることなく、最大 230°C の温度にさらされる部品を製造できます。したがって、鋳造工具、高温の流体にさらされる工具、高温にさらされる機械の製造などの用途に最適です。

樹脂を燃やす 耐熱樹脂と同様に、バーンアウト樹脂も工業用樹脂に分類されます。模型設計から金属鋳造製造まで使用でき、その間に灰や残留物を残さずにバーンアウト樹脂が蒸発します。こうすることで、最終的なオブジェクトの表面はきれいで滑らかなままになります。このタイプの樹脂は、例えば、粗く傷のない外観の部品が求められる宝飾品や歯科補綴物の分野で使用されます。

歯科用樹脂 他の種類の樹脂とは異なり、歯科用樹脂は毒素のない有機元素で構成されています。これにより、患者の健康を危険にさらすことなく歯科用途で使用できるようになります。歯科用樹脂は、滑らかな質感とかなり高いレベルのディテールを備えた部品を作成するのに適しています。このオプションは、リテーナー、クラウン、ブリッジ、外科用ガイド、義歯、解剖モデルなどの歯科用途の製造に最適です。さらに、従来の義歯の製造コストを大幅に削減します。

△デンタルレジンの応用例
結論樹脂 3D プリント自体は非常に汎用性が高いですが、樹脂には印刷前に考慮すべき多くの欠点があります。これらを使用する前に、必要な予防措置をできる限り理解することが重要です。歯科用樹脂やその他の生体適合性樹脂を除くほとんどの樹脂の特徴は、毒性があることです。少なくとも最後のピースが完全に硬化するまでは、取り扱う際に手袋とマスクを着用することをお勧めします。また、有毒な蒸気が蓄積しないように、製造スペースを十分な換気状態に保つことも推奨されます。

また、紫外線の影響を受けやすいので、長時間太陽の下に放置するのはおすすめできません。光に長時間さらされると、ポリマーの凝集力が失われ、グラフィックが歪む可能性があります。最後に、これらの材料は食品、特に液体飲料との接触には適していません。最初の点に関して言えば、樹脂は有毒物質であるため、液体と接触すると時間の経過とともに部品が溶解します。

それにもかかわらず、さまざまな種類の 3D プリント樹脂の汎用性により、幅広い用途に最適なツールになります。プロトタイプやモデルの作成から、義歯、ジュエリー、産業用ツールの設計まで。

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