3Dプリンティング用3D UVレジン素材の選び方

近年、3Dプリンティング用レジンは、機械と材料の価格低下により突然大きな人気を集めています。ホビー向けの消費者も3Dプリントに適した高品質なレジンを求めているため、UVレジン材料の品質も大幅に向上しました。レジン3Dプリントは材料の毒性の高さから誰にでも適しているわけではありませんが、市場で入手できるレジン3Dプリンティングの種類はますます増えています。

レジン3Dプリンティングの初心者にとって、UVレジンは通常のレジン（鋳造用）とは異なります。UVレジンはUVライトを使って光硬化性ポリマーを硬化させますが、通常のレジンは別の化学物質を使って材料を硬化させます。そのため、UV 3Dプリンティング用レジンの取り扱い方法は少し異なりますが、未硬化の状態では有毒なレジンであり、廃棄する前にさらなる処理が必要です。ユーザーは、レジン材料だけでなく、3Dプリント結果の後処理に使用する液体化学薬品も扱うため、ニトリル手袋やマスクなどのPPE（個人用保護具）も使用する必要があります。そのため、このタイプの3Dプリンティングは14歳未満のユーザーには適していません。水で洗浄できると記載されている材料であっても、液体レジンで汚染された水は、正しい方法で十分に処理しなければなりません。

数年前まで、UV 3Dプリンティング用レジンは主に産業分野でのみ使用されていました。近年、より安価なmSLA/DLP 3Dプリンターが市場で入手できるようになり、趣味でこの3Dプリンターを自宅で使う個人ユーザーが増えています。

一般ユーザーに求められるレジン3Dプリンティングの主な特徴は次のとおりです。

価格

この3Dプリンティングにおける最大の障害はコストです。プリンターと材料の価格だけが3Dプリンティングにかかる費用ではありません。洗浄液、使い捨てのPPE、後処理に必要なその他の工具や機器など、別の費用も必要です。そのため、材料価格は非常に重要です。しかし現在では、3Dプリンティング用UVレジンの価格は家庭ユーザーにとって「許容範囲で手頃」と考えられています。SLAレジン3Dプリンティングが登場した初期には、レジン1リットル（重量約900g）で約60〜100米ドルかかることがありましたが、現在では、プロトタイプやホビー向けの品質の良い標準レジンを、わずか20米ドル程度で購入できます。この材料価格により、3Dプリンティング用レジンは急速に人気を集めました。レジン3Dプリンティング用には、価格の異なるさまざまな3Dプリンター用レジンがあります。エンジニアリング用途の3Dプリンター用レジンには、標準レジンよりはるかに高価なものもあります。

扱いやすい

レジン材料の品質も、処理の手間を減らしたいユーザーにとって重要な要素です。3Dプリント用レジンの工程には、多くの作業時間が必要です。かなり時間のかかるスライス処理、問題なく印刷できるようにするためのマシンの準備、洗浄、後片付け、サポート材の除去、最終硬化まで含まれます。高品質な3Dプリント用レジンは粘度が低く、印刷しやすいという特徴があります。レジンの粘度は、標準単位であるMPAで測定されます。高粘度と低粘度の違いは次のとおりです。

高粘度：印刷が難しく、印刷時間が長く、設定が難しい一方、印刷部品の機械的特性に優れている

低粘度：印刷しやすく、印刷時間が短い一方、高粘度レジンと比べて壊れやすい

レジンの印刷温度も考慮する必要があります。レジンは20°C未満では正常に印刷できないため、冬季にレジンを印刷する際は注意してください。VATヒーターモジュールを使用するか、加熱エンクロージャーを使用する必要があります。

現在では水洗いレジンも利用できるため、より便利になっています。ただし、レジンオイルの除去は難しいため、95%以上のIPA（イソプロピルアルコール）で洗浄することが望ましいです。

レジンによっては色の粒子分離がひどいものもあり、印刷物の底部と上部で色が異なるため、長時間の印刷には適していません。

毒性と臭い

レジンには強い臭いがあり、毒性もあります。ただし、SUNLUレジンのように臭いが少ない製品もあります。プリンターや処理ステーションの近くで活性炭エアフィルターを使用すると、この臭いの大部分を軽減できます。3Dプリント用レジンを使用する部屋には、専用の換気設備を設けるか、窓の近くに設置するのが望ましいです。臭いだけでなく、レジンの印刷時に発生する蒸気に含まれる有害物質についても考慮する必要があります。

材料の使用期限

3Dプリント用レジンを見ると、ラベルに使用期限が記載されています。UVレジンにも使用期限はありますが、期限を過ぎたらもう使用できないという意味ではありません。

UVレジンは、封が開いていなければ仕様上の特性を維持します。ただし、期限切れのレジンで印刷すると、印刷に失敗しやすくなったり、現在のプリセットプロファイルを使用した場合と同じ結果にならなかったりする点に注意してください。レジンボトルの封を開けた後は、レジンが外気や湿気にさらされるため、3か月以内に使用することをおすすめします。

レジンの種類と範囲

市場では、いくつかの種類のレジンが入手できます。

標準レジン: このレジンは、入手しやすく非常に安価なため、特にミニチュアやフィギュアの3Dプリントを行うホビーユーザーによく使われます。このレジンの欠点はもろいことで、プリントしたパーツやモデルを落とすと簡単に損傷したり壊れたりします。
水洗いレジン: この種類のレジンは実際には標準レジンですが、配合が異なり、ホワイトスピリット（化学薬品）ではなく水だけで洗浄できます。ただし、最良の結果を得るにはIPA（イソプロピルアルコール）で洗浄する必要があります。
ABSライクレジン: このタイプのレジンは、プリントして硬化させた後、ABSにほぼ近い優れた機械的特性を持ちます。もろく、簡単にひび割れたり折れたりする標準レジンとは異なり、ABSライクレジンはより耐久性が高く、耐衝撃性にも優れています。
フレキシブルレジン: 名前のとおり、このレジンはゴムのような柔軟な造形物を作ります。プリント中に硬化してもパーツが完全には硬くならず、ある程度の柔軟性が残るため、設定やプリントがかなり難しくなります。そのため、プリント速度を大幅に遅くする必要があります。このタイプの材料は硬化処理も難しく、わずかな収縮によって反りが生じます。
植物由来 / エコレジン: 植物由来レジンは、植物由来のオイルをレジンに混ぜて使用する新しいタイプのレジンです。植物由来オイルの使用量は最大50%にとどまるため、完全に環境に優しいわけではありません。それでも、レジンの安定性という点で良い結果が得られているため、現在も新しい開発が進められています。
タフレジン / ナイロンライクレジン: タフレジンは、機械的な耐衝撃性に非常に優れた産業用レジンです。粘度がやや高く、強い臭いがあります。しかし、強度が高く、曲げても簡単にはひび割れたり折れたりしません。
高温レジン: 170〜190℃（300°F超）の温度に耐えられる、別の種類のレジンです。このレジンは主に、業界での金型や高温用途に使用されます。
ワックスライクレジン: ワックスライクレジンは、炉で焼却した際に残留物が残らないレジンです。ジュエリーの鋳造品を作るためのレジンです。このレジンは粘度が高く、良い結果を得るための設定も難しいという特徴があります。