クリアレジン3Dプリントの黄ばみ対策とプリントの仕方

Roy Hill 05-06-2023
Roy Hill

クリア樹脂のモデルを3Dプリントするとなると、プリントが曇ったり、黄ばんだりして困るという話をよく聞きます。

私は、経験豊富な3Dプリンターユーザーが、透明な樹脂プリントを不完全で低品質に見せるのをどうやって止めるのか、調べなければなりませんでした。

クリア樹脂の3Dプリントのコツは、紫外線の照射量を抑えることです。 紫外線の照射量が多いと、クリア樹脂の3Dプリントは黄ばんでしまいます。 樹脂コーティング、スプレーコーティング、手作業でのサンディングなどを駆使して、クリア樹脂の3Dプリントを完成させましょう。

主な内容や実際に効果のある方法については、この記事の続きを読んでみてください。

    透明な樹脂の模型を3Dプリントできるのか?

    AnycubicやElegooなどの透明樹脂を使えば、クリアな樹脂モデルをプリントすることができます。 露光時間の設定やプリント終了後の硬化時間を適切にすることが重要です。 また、スプレーコーティングなど、プリントをクリアにするためのテクニックもあります。

    樹脂製3Dプリンターでクリアモデルを適切に3Dプリントするためのテクニックが試行錯誤されており、今回はそれを紹介する。

    完全に透明なプリントモデルを、はっきりと透けて見えるほどクリアにプリントし、モデルの後ろに座っている素材を見ることができます。

    3Dプリンターで印刷できるのは不透明なモデルだけだと思われがちですが、この印刷技術にはもっと多くの魅力があります。

    スマホケースや容器など、透明でありたいと思うものはたくさんありますし、あなたのモデルもそうです。 多くのモデルはディテールのために後ろに色がついていますが、透明な3Dプリントはとてもきれいに見えます。

    半透明のプリントをしたいのか、透明のプリントをしたいのか、その違いを見るのがポイントです。 どのような結果を求めるかによって、あるテクニックを駆使して、そこに到達する必要があります。

    半透明樹脂の3Dプリント

    半透明の3Dプリントは、光がモデルを通過しますが、プリントをきちんと見ることはできません。 半透明の3Dプリントモデルの主な例としては、フロスト紙、ワックスペーパー、さまざまな種類のシートがあります。

    透明樹脂の3Dプリント

    透明樹脂3Dプリントは、光を完全に透過させ、プリントやその奥にあるものを手間なく見ることができるモデルです。

    セロハン、透明ガラス、試験管、漏斗管などが透明な素材やプリントの代表例です。

    クリアで透明な3Dプリントは、ある種の外観を持ちたいモデルに最適ですが、クリアでプリントされたほとんどのモデルは本当によく見えます。 クリアな像や彫刻モデルの写真を見たことがある人は、私が何を言っているのか分かると思います。

    正しい知識がなければ、あなたが望むように物事を明確にし、完全に透明化することはかなり厳しいでしょう。

    FDMフィラメントプリンターの中には、リモコン飛行機や工具箱の天板など、かなり鮮明なモデルを3Dプリントできるものもあるようですが、これは樹脂に特化した話です。

    クリア樹脂を使用したSLA3Dプリンター

    SLA技術でクリアモデルを3Dプリントするメリットは、このような細かいレイヤーを正確に、細部までプリントできることです。 あの透明感を生み出すのは、物体に対する光の跳ね返り方なんですね。

    表面は非常に滑らかで、傷や凸凹があまりないことが必要です。

    Anycubic Plant-Based Clear Resinのような樹脂は、優れた透明度、滑らかな仕上げを得るために特別に設計されており、機能性と外観においても要件を満たす最も効率的な透明樹脂モデルを印刷します。

    最適な樹脂についてはもう少し先でお話ししますので、実際に使う方法に絞ってお話しします。

    プリントモデルは、機械から出てきた時点では完全に透明なものではなく、硬化と後処理が重要な役割を果たします。 硬化工程が効率的であればあるほど、プリントはよりクリアで美しく、完璧なものとなります。

    スプレー、サンディング、コーティングを行うことで、3Dプリントモデルをより良い滑らかな仕上がりにすることができ、期待していたモデルを手に入れることができます。

    また、素材によっては、カラフルな樹脂を溶かし込むことで、透明度の高い、さまざまな色の3Dモデルをプリントすることができます。 これにより、モデルの魅力をさらに高めることができますし、特定のモデルで役立つ場合もあります。

    3Dプリンター&ランプの作り方; 樹脂プリントを正しく硬化させる

    メーカーは、SLA印刷技術を使って、完全に透明な3Dプリントを作る素晴らしい方法を考え出しました。

    以下は、3Dプリントを適切に透明化するのに役立つ最高のテクニックです。

    • 樹脂の研磨
    • スプレーコーティング
    • マニュアルサンディング

    樹脂の研磨

    まずは、樹脂プリントを透明にするために最も効果的な方法からご紹介します。

    樹脂研磨は、プリントの表面をガラスのように完全に透明にする必要がある場合に最適な方法です。 平面または平面に近いプリントに最適です。

    関連項目: リトフェンの3Dプリントの作り方 - ベストメソッド

    この方法は、次のように機能します:

    • 通常通り3Dプリントを行い、選択した洗浄液(私はイソプロピルアルコール)で洗浄します。
    • 次に、レジンプリントをクリアレジンに丁寧に浸し、全体に薄くコーティングします。 レジンを塗るのに、シリンジを使うこともできます。
    • プリントに付着した樹脂の余分な部分をシリンジで取り除くか、ペーパータオルでごく軽く叩く
    • 通常通り3Dプリントを硬化させ、正しく行えば、透明な樹脂プリントが出てきます!

    ビルドプレートから直接3Dプリントを硬化させれば、周囲にクリアレジンのコートがあるのだからいいじゃないか、と思うかもしれません。 そうすることも可能ですが、紫外線を余分に照射する必要があるため、プリントが黄色くなってしまう可能性が高くなります。

    イソプロピルアルコールで洗うと、未硬化の樹脂が取り除かれ、樹脂プリントの透明性を妨げるキズや層線が浮き出てきます。

    レジンでそれほど薄くない層を残しておくと、モデルのディテールや寸法精度が低下してきます。

    3Dプリントの特定の部分だけが透明であることを要求する人もいるので、目的の部分を浸すだけで、傷や不完全な部分を除去するためのコートとして使用することができるのです。

    レジンを少しずつ浸すようにし、モデルが複雑で平らでない場合は左右交互に浸すようにします。 その後少し風乾させると、レジンのコートが固まり、モデルの跡を埋めることができます。

    この作業がきちんとできていれば、UVライトで硬化させれば、素晴らしい結果が得られるはずです。

    今、UV硬化室でUVライトの下でプリントを硬化させ、触って使っても安全な状態にする。

    うまくやれば、半透明のプリントをきれいに透明プリントに変えることができます。

    スプレーコーティング

    次に、この方法は、多くの人が好きな方法だと思います。

    ここで行うことは、通常通り樹脂プリントを行い、洗浄液で洗浄した後、乾燥させるかパッティングドライすることです。

    ただし、スプレーした直後に硬化させると、黄ばみがひどくなることがあるので、必ず硬化させないようにしてください。

    プリントの乾燥時間を短縮するために、小型の扇風機を購入するのもよいでしょう。

    Amazonで購入できるシンプルなものは、SmartDevil Small Personal USB Desk Fanです。 3つのスピードがあり、超静かで、重さはわずか6オンスなので、最大限の利便性を提供します。

    実際にはさらに重ね塗りをしていくので、プリントが乾いたらもう一度スプレーして2度塗り、人によっては3度塗りをすることもあります。

    3Dプリントに不純物が付着するのを防ぐため、ほこりのない清潔な場所でスプレーすることをお勧めします。

    スプレーコーティングは、3Dプリントのディテールをあまり損なわずに、透明度を向上させることができる、簡単で迅速な方法です。

    この方法は、複雑なパターンが多い3D樹脂プリントであっても、ほぼすべてのタイプで推奨され、有効です。

    スプレーでコーティングするだけでは、プリントの層を覆ってしまい、紫外線からプリントを守ることができず、黄変することがあります。

    ガラスのような透明感が必要なプリントの場合は、樹脂研磨や、後述する3つ目の方法を行い、その後にスプレーコートを施すのが効果的です。

    マニュアルサンディング

    この方法は、練習と適切なモデルによってうまくいくこともありますが、完全な透明性を得るという点ではかなり難しいです。

    3Dプリントをサンドペーパーで研磨し、マイクロファイバークロスとアクリルクリーナーで磨きます。 3,000グリットでピカピカになり、12,000グリットくらいで反射するようになるはずです。

    400番台から12,000番台まで、さまざまな種類のサンドペーパーやマイクロメッシュを使って、キズや不純物を取り除き、完全に透明な状態に仕上げてみてください。

    この方法で正しい道を歩むのに最適なサンドペーパーの詰め合わせは、Amazonの「CenterZ 18枚サンドペーパー2,000-12,000アソート」です。

    研磨作業を始める前に、サンドペーパーのグリットを高い数値にMAXしておきたいのです。

    以下の動画は、その一例です。

    手作業で研磨する方法は、ディテールが少なく複雑でないプリントにのみ有効です。 特に複雑なパターンが多いプリントの場合、この方法で完璧な透明度を得ることは難しいでしょう。

    手作業でサンディングや研磨を行う場合は手間がかかりますが、この手間をかけることで、透明な虫眼鏡のようなプリントを作ることができます。

    これを正しく理解するためには、何度か試行錯誤が必要かもしれません。

    研磨面では、上の動画と同じAmazonの「Turtle Wax T-230A Rubbing Compound」を使うのがおすすめです。 最初にヘビーデューティーワックスを擦り込んだら、同じくAmazonの「Turtle Wax T-417 Premium Grade Polishing Compound」に移行しましょう。

    クリアな樹脂製3Dプリントを目指すなら、Huepar Tools 200W Rotary Tool with 222 Pcs & 5 Attachmentsがおすすめです。 サンディングや研磨用のパーツなど、さまざまなアクセサリーが付属しています。

    ただし、サンディングの跡が残っていると、その跡を消すのが難しいので、光の当たる角度を変えてみると、より鮮明になります。

    手作業でサンディングし、レジンをコーティングし、最後にスプレーでコーティングするのが、クリアで透明な3Dプリントを得るための最適な方法です。 また、レジンをプリントする際には、紫外線の照射を最小限に抑えてください。

    樹脂の3Dプリントの白濁を防ぐために、Yellow MagicやResinAwayで洗浄した結果、白濁が解消されたという声が多く聞かれます。 白濁の原因は、イソプロピルアルコールに含まれる水分の影響かもしれません。

    このクリーナーは、VOCが低く、人間にもペットにも安全な「イエローマジック7クリーナー」(1ガロン)をお勧めします。 通常は食品の間接面の洗浄に使われますが、クリア樹脂プリントにはとてもよく効きますよ。

    透明な樹脂プリントに使用したあるユーザーは、「樹脂3Dプリントの聖杯」と表現しています。

    樹脂3Dプリントに最適な硬化時間を見つける方法

    樹脂プリントの理想的な硬化時間を考えるとき、さまざまな要素が絡んでくるので、困ってしまう人も多いのではないでしょうか。

    露光時間は、1秒単位で設定し、ベストな2が見つかったら、0.2秒単位で絞り込んでいくとよいでしょう。

    以下のビデオは、お使いのクリアレジンのブランドとレジンプリンターに合わせた露光設定のダイヤルを設定するのに最適なものです。

    Resin XP2 Validation Matrixの.stlファイル(ダイレクトダウンロード)をダウンロードして、テストプリントとして使用することができます。

    私の場合、4Kモノクロ画面を持つAnycubic Photon Mono X(Anycubicストアへのリンク)では、2Kモノクロ画面を持つ樹脂3Dプリントと比較して、通常露出がかなり少なくて済むので、これを念頭に置いてください。

    Photon Mono Xの性能については、私の詳細なレビューでご確認ください。

    他の人の結果を比較することは、自分にとって本当にうまくいくと思い込むべき設定ではなく、テストの出発点として良いことだと思います。

    これはAnycubic Photon Workshopのスライサーでテストプリントしたものです。 通常の露光時間を入力し、ファイルをスライスして保存するだけで、各テスト秒数に対してこれを繰り返すことができます。

    一度に全部やって、同じような洗い方&キュアの工程・タイミングで一枚ずつプリントして、ある程度統一感を持たせるのがいいと思います。

    以下は、テストの見え方の例です。

    2.8秒の露光時間では、右下の矩形が薄くなっている部分など、ディテールに物足りなさを感じるので、忘れないように書きました。

    無限遠の真ん中が触れていても、他のディテールはベストではないので、テスト全体を見渡しながらベストな露出タイミングを探ってください。

    できるようにしたいですよね:

    • 文字をはっきり見る
    • 無限遠点が完全に接するようにする
    • 穴が埋まっているのではなく、実際に隙間ができていることを確認する。
    • プラス」と「マイナス」の長方形がジグソーパズルのようにフィットしていることを確認する
    • 右側の大きな長方形のディテールと、その長方形の下側にある形状を見る

    1.6秒は、長方形が少し見えるようになったので、少し良くなったように見えますが、ベストではありません。

    カメラと実物ではわかりにくいのですが、1秒間のテストでは、下側の長方形のディテールが他のテストと比べてより鮮明になっていますね。

    レイヤーハイト0.05mm、UVパワー60%のAnycubic Photon Mono Xでの私の理想的な露光時間は1秒から2秒です。 その後、時間を絞り込んで本当にダイヤルを合わせることができます。

    3Dプリンティングに最適なクリア樹脂

    3Dプリント用の透明樹脂はたくさんありますが、Anycubic Eco Resin ClearとIfun 3D Printer Resin Clearは、硬化が早く、最高の透明度の結果が得られるので、ベストとされています。

    エニキュービック 植物由来エコクリア樹脂

    関連項目: プリントの冷却を完璧にする方法 & ファンの設定

    私はAmazonでAnycubicのPlant-Based Resinをたっぷり使いましたが、硬化時間が早く、臭いが少なく、高品質のプリントを作るのに素晴らしい仕事をしてくれます。 今市場で最も優れた透明樹脂の一つで、あらゆるタイプの樹脂プリンターに対応しています。

    また、化学的性質と強度を持つため、プリント中に破損することもあまりありません。

    硬さと強さの要素で、世の中にある他の樹脂のようにモデルを壊すことなく、簡単にプリントを剥がすことができるのです。

    この樹脂の後処理と硬化は、水洗いと水中硬化が可能なので簡単で、プリントに透明感、ディテール、滑らかさを加えることができます。

    主な機能としては、以下のようなものがあります:

    • 高精度・高信頼性
    • 成形・硬化時間の短縮
    • 低収縮率
    • で簡単に印刷できます。
    • グッドストレングス
    • 反りがない
    • 高耐久性
    • 効率的な流動性
    • 非脆弱性

    購入者の感想に、「Anycubic Resin Clear 500mlをテスト用に購入したが、かなり役に立っているようで、一番気に入ったというのが率直な感想。 プリントも高品質で、ガラスのように透明だと言っていた。

    彼は新しい3Dプリンターに取り組んでいて、プリンターの動作を理解するために、たくさんの種類の樹脂を使いました。

    まとめ買いの場合は、樹脂を子供や動物の手の届かない冷暗所に保管してください。

    AmazonでAnycubic Plant-Based Clear Resinを数本、お得な価格で手に入れることができます。

    IFUN 3Dプリンター用クリアーレジン

    AmazonのIFUN Clear 3D Printer Resinは、多くの競合製品と比較して、素晴らしい透明なプリントを提供することができます。

    Anycubic植物性クリアーレジンと比較すると、効果的な配合のため、かなり高価です。

    あるユーザーは、30分のUV照射でもクリアな樹脂プリントを得ることができたというから感心する。

    その驚くべき機能は以下の通りです:

    • より高い精度・正確さ
    • 低収縮率2%以下
    • クイックプリンティング
    • 高速キュアリング
    • 高強度
    • 低臭気

    使用前によく振ってから通常通り使用し、後硬化工程は透明感をもたらす上で非常に重要な役割を果たすので、きちんと注意するようにしてください。

    まとめると

    • クリアレジン(Anycubic Eco ResinまたはIfun Clear Resin)を用意します。
    • レジンバリデーションテストプリントで、通常の露光時間をテストする
    • イエローマジック7のような優れたクリーナーでプリントを洗う
    • クリアレジンプリントを乾燥させ、上記の方法の1つまたは組み合わせ(樹脂コーティング、スプレーコーティング、手動サンディング)を適用します。
    • キュア時の紫外線の照射をできるだけ少なくする
    • 透明樹脂の3Dプリントをお楽しみください!

    Roy Hill

    Roy Hill は、3D プリンティングの情熱的な愛好家であり、3D プリンティングに関連するあらゆる事柄について豊富な知識を持つ技術の第一人者です。この分野で 10 年以上の経験を持つロイは、3D デザインとプリンティングの技術を習得し、最新の 3D プリンティングのトレンドとテクノロジーの専門家になりました。ロイは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) で機械工学の学位を取得しており、MakerBot や Formlabs など、3D プリンティングの分野で評判の高い企業数社で働いてきました。また、さまざまな企業や個人と協力して、業界に革命をもたらしたカスタム 3D プリント製品を作成してきました。ロイは、3D プリントへの情熱のほかに、熱心な旅行者であり、アウトドア愛好家でもあります。彼は家族と一緒に自然の中で過ごすこと、ハイキング、キャンプを楽しんでいます。余暇には、若いエンジニアを指導し、人気ブログ「3D Printerly 3D Printing」を含むさまざまなプラットフォームを通じて 3D プリンティングに関する豊富な知識を共有しています。