FormlabsのSLA光造形プリンタで特定の材料が機能するかどうかには、多くの要因が影響します。造形の信頼性、造形速度、表面品質、精度、微細形状の解像度は、材料の選択、3Dプリンタ、造形設定エディタでの設定によって影響を受けます。これらに影響を与える要因はすべて明らかになっているわけではなく、以下の要件を満たす材料であってもプリントに失敗する可能性があります。

一般的な目安として、材料が405nmのUV光で硬化するように設計されていれば、Form 4などのFormlabs SLAプリンタで造形できる可能性が高いです。他の考慮事項は二の次です。

FormlabsのSLA光造形プリンタでレジンを使用できるかどうかを決定する最も重要な要素は、レジンが硬化する波長です。Formlabsのプリンタは、光造形3Dプリントで最も一般的に使用される波長の一つである405nmの光を使用しています。その他の一般的な波長は385nmと450nmです。使用される光開始剤によってはこれらの波長が重複する場合もありますが、レジンメーカーが405nm以外の波長を使用している場合は、そのレジンがFormlabs製品で正常に造形できるかどうかを確認するために、レジンの特性をさらに詳しく調べる必要があります。

製品に波長が表示されていない場合は、波長405nmのレーザーポインターを購入し、レジンの液滴にレーザーを照射して硬化するかどうかを確認することができます。もう一つの方法は、清潔なレジンタンクに少量のレジンを注ぎ、プリンターでクリーニングシートツールを実行し、レジンが硬化したかどうかを確認することです。これらのテストでレジンが硬化しない場合、FormlabsのSLA光造形プリンタでは使用できない可能性が高いです。硬化する場合は造形可能である可能性が高いですが、品質、信頼性、造形速度については評価が必要です。

レジンが405nmの光やデフォルトの露光値に対応していない場合、以下のようなプリント不良が発生する可能性があります。

• パーツが未硬化の状態で出てくる：パーツが非常に粘着性があり、たるんでいる（つまり、グリーン状態での強度が低い）。これは通常、レジンが適切に造形するためにより高い露光量を必要としていることを意味します。
• パーツのZ軸ブリードが増加：1層あたりの硬化量が想定より多くなり、各層が意図したよりも厚くなっています。穴が丸くならなかったり、小さなフィーチャーが大きくなりすぎたりすることがあります。
• 何も硬化しない：露光量が高くても硬化が全く、またはほとんど起こらず、造形品が形成されない。

波長が最も重要な特性であることに変わりはありませんが、材料の造形性に影響を与えるその他の特性もいくつかあります。これらの特性は通常、造形品質に影響を与えます。

粘度

レジンの粘度は、流動に対する抵抗力の尺度で、通常はセンチポイズ（cP）で表されます。例えば、水は粘度が低い材料で素早く流れますが、糖蜜は粘度が高い材料で非常にゆっくりと流れます。これはレジンの造形性に大きな影響を与える可能性があります。粘度が非常に低いレジンはプリンタの側面に飛び散りやすく、粘度が非常に高いレジンは、レジンが造形面を完全にコーティングし、造形品に過度な力がかからないようにするために、モーターの動きを遅くする必要があります。

Formlabsのプリンタは、粘度が100～30,000cPのレジンで造形に成功していますが、造形可能な粘度の範囲に明確な制限はありません。一般的に、粘度の低いレジンが好まれ、レジンの粘度は数百cPの範囲が望ましいとされています。高粘度のレジンは、プリンタや造形品に高い力を加えるため、モーターやワイパーの停止、レイヤーの不均一化、その他の欠陥が発生し、造形品質に深刻な影響を与える可能性があります。参考までに、Silicone 40Aレジンは現在Formlabsが製造するレジンの中で最も粘度が高く、7,800cPです。

温度は粘度を劇的に変化させ、造形温度が高いほど粘度は低くなります。FormlabsのSLA光造形プリンタは、最高45℃の環境で動作可能なため、造形速度を大幅に向上させ、造形失敗のリスクを低減することができます。選択したレジンが揮発しやすい場合、レジンを加熱すると造形前の待機時間が長くなり、余分な煙が発生することがあります。

レジンの粘度に関連する一般的なプリント不良には、以下のようなものがあります。

• 粘度の高いレジンは、ビルドプラットフォームを下降させる際に過剰な力を生み出し、ビルドプラットフォームのたわみやレイヤーの厚みが増したり、わずかに不均一になったりすることがあります。
• 高粘度のレジンは、層間の造形面を完全にリコートできず、フィーチャーの欠落や不完全なフィーチャーが発生する可能性があります。
• 低粘度のレジンは、レジンタンクからプリンター内部に飛び散る可能性があります。

機械的特性

Formlabsのプリンタは、さまざまな機械的特性を持つレジンで造形できますが、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。柔らかい材料は一般的にプリントが難しく、造形品にかかる力を減らすためにモーターの動きを遅くし、安定性を確保するためにサポート材を増やす必要があります。一般的に、材料の弾性率が1500MPa以上であれば比較的造形しやすく、柔らかい材料は造形が難しくなります。

物理的特性

正確な材料によっては、他にも注目すべき物理的特性があります。

• 添加剤／フィラー粉末または粒子サイズ：粒子サイズが大きい、特に積層ピッチより大きい場合、造形に大きな影響を与える可能性があります。レジンに含まれる添加物の粒子サイズが選択した積層ピッチよりも大きい場合、レイヤーを押しつぶす際にレジンタンクのフィルムやプリンター本体を損傷するリスクがあります。粒子の形状は機械的特性に大きな影響を与え、特定の方向に粒子が長い場合、等方性を維持するのではなく、XY平面上でランダムに配向する傾向があります。
• 添加剤／フィラーパウダーまたは粒子形態：レジンに特定の方向に長い粒子を持つ添加剤が含まれている場合、等方性を維持するのではなく、XY平面に向かう傾向があります。
• フィラーの透過性：405nmの光で硬化するレジンであっても、光を遮るフィラーを充填すると硬化しない場合があります。フィラーの含有量が少ないレジンは、光がレイヤーを硬化させるまでの距離が短いため、積層ピッチを小さくしてもプリントが可能です。
• 化学的な適合性：一部の材料は、レジンタンク、タンクフィルム、またはプリンターの他の部品と反応する可能性があります。造形前に予期せぬ反応がないか確認し、造形中も定期的に確認してください。
• 安全性：新しい材料を取り扱う前に、必ずメーカーの安全データシート（SDS）をお読みください。レジンの蒸発を促進する可能性があるため、造形温度に注意してください。レジンを取り扱う際は、適切な予防策を講じ、換気を行い、個人用保護具を着用してください。