Formlabs SLA光造形用材料の電気的特性
Formlabs SLA光造形用材料の電気的特性
化学的、光学的、機械的、熱的、電気的特性は、特定の材料が特定の条件下でどのような挙動をするかを反映しています。これらの特性は、特定の用途において、ある材料と他の材料の利点を比較するのに役立ちます。
ASTMで検証済みの特性は、Formlabsレジンのデータシートに記載されています。Formlabsによる正式な検証が済んでいない特性も多くあります。
弊社が知り得る限りにおいて、本資料記載の情報は正確なものですが、Formlabsはその使用によって得られる結果については明示または黙示を問わず、いかなる保証もすることはできません。
抵抗力、導電性（ASTM D257）
表面抵抗率とは、絶縁物質の表面に沿って発生する漏れ電流に対する抵抗のことです。体積抵抗率とは、絶縁物質の本体で発生する漏れ電流に対する抵抗のことです。表面または体積抵抗率が高いということは、漏れ電流が少なく、導電性が低いことを意味します。
ESD Resinを除き、Formlabsのレジンは絶縁性が高く、導電性はありません。
- ESD Resinを除くすべてのFormlabsレジンの表面抵抗率は2 x 10^14 Ω/sq以上です。
- すべてのFormlabsレジン（ESDレジンを除く）の体積抵抗率は 1.7–1.8 x 10^14 Ω/sqです。
体積抵抗率と表面抵抗率（ASTM D257-14）試験仕様：
- 温度： 25°C
- 電圧： 100 VDC
- 電極タイプ： 内部電極1.20インチ、内部電極と外部電極の間隔0.525インチ
Formlabsが様々なレジンで実施した5回の測定結果の平均値は以下の通りです。
| 材料 | 厚さ（cm） | 体積抵抗率（Ω・cm） | 表面抵抗率（Ω/sq） |
|---|---|---|---|
| Durable Resin V2 | 0.835 | 1.70 x 10^14 | > 2 x 10^14 |
| High Temp Resin V1 | 0.790 | 1.80 x 10^14 | > 2 x 10^14 |
| Black Resin V4 | 0.798 | 1.78 x 10^14 | > 2 x 10^14 |
| Rigid 4000 Resin V1 | 0.802 | 1.77 x 10^14 | > 2 x 10^14 |
| ClearレジンV4 | 0.797 | 1.78 x 10^14 | > 2 x 10^14 |
| ToughレジンV5 | 0.802 | 1.77 x 10^14 | > 2 x 10^14 |
絶縁耐力（ASTM-D149）
絶縁耐力は、ある材料が一定期間にわたってどれだけ効果的に絶縁できるかを測定するものです。具体的には、材料が絶縁に失敗するまでにどの程度の電圧に耐えられるかを測定します。これは材料の安全性を判断し、電気的用途に使用すべきかどうかを決定する際に役立ちます。材料の絶縁破壊強度は、以下の2つの方法で測定されます。
- ブレークダウン（V）：材料が破壊または穿孔する電圧
- ボルト/ミル（V/mil）：厚さの単位あたりに材料が耐えられる電圧の大きさ
絶縁破壊強度（ASTM-D149-09）試験仕様：
- 周波数： 60 Hz
- 電極タイプ： 円筒形ロッド、直径6.4 mm、丸みを帯びたエッジ
- ランプアップ時間： 500 V/s
Formlabsが様々なレジンで実施した5回の測定の平均試験結果は以下の通りです。
| 材料 | 厚さ（mil） | 絶縁破壊電圧（V） | 絶縁破壊強さ（V/mil） | 絶縁破壊強さ（kV/mm） |
|---|---|---|---|---|
| Durable Resin V2 | 24 | 18,200 | 791 | 31.1 |
| High Temp Resin V1 | 28 | 21,600 | 773 | 30.4 |
| Black Resin V4 | 30 | 24,400 | 820 | 32.3 |
| Rigid 4000 Resin V1 | 24 | 17,800 | 749 | 29.5 |
| Clear Resin V4 | 29 | 19,000 | 656 | 25.8 |
| Tough Resin V5 | 33 | 19,800 | 600 | 23.6 |
| ESD Resin V1 | 125 | < 0.5 | < 4.0 | N/A |
| Grey Resin V5 | 125 | 52,400 | 415 | 16.3 |
| 材料 | 厚さ（mm） | 誘電率 | 損失係数 |
|---|---|---|---|
| Durable Resin V2 | 8.35 | 3.5 | 0.0184 |
| High Temp Resin V1 | 7.90 | 2.6 | 0.0114 |
| Black Resin V4 | 7.98 | 3.3 | 0.0135 |
| Rigid 4000 Resin V1 | 8.02 | 3.4 | 0.0092 |
| Clear Resin V4 | 7.97 | 3.4 | 0.0135 |
| Tough Resin V5 | 8.02 | 3.1 | 0.0159 |
誘電率および誘電正接（ASTM D150）
誘電率（比誘電率）は、材料が電界中でどれだけ電気エネルギーを維持できるかを測定します。誘電正接または損失係数は、材料内でどれだけの電気エネルギーが熱として失われるかを示し、絶縁材料の非効率性を測定します。どちらの特性も、コンデンサ、絶縁体、無線周波数（RF）部品など、材料が交流電界にさらされる用途で非常に重要になります。
- 絶縁が必要な用途には、誘電率の低いレジンを使用してください。
- 高い静電容量が要求される電気的用途には、誘電率の高いレジンを使用してください。
| 材料 | 誘電率 | 誘電正接 |
|---|---|---|
| Rigid 4000 Resin V1 | 3.22（6.78 MHz） 3.17（13.56 MHz） 3.07（27.12 MHz） | 0.021（6.78 MHz） 0.021（13.56 MHz） 0（27.12 MHz） |
| Rigid 10K Resin V1 | 2.72（6.78 MHz） 2.69（13.56 MHz） 2.65（27.12 MHz） | 0.007（6.78 MHz） 0.002（13.56 MHz） 0（27.12 MHz） |
| Flexible 80A Resin V1 | 3.71（6.78 MHz） 3.60（13.56 MHz） 3.48（27.12 MHz） | 0.051（6.78 MHz） 0.046（13.56 MHz） 0.018（27.12 MHz） |
| High Temp Resin V2 | 3.39（6.78 MHz） 3.33（13.56 MHz） 3.26（27.12 MHz） | 0.021（6.78 MHz） 0.019（13.56 MHz） 0（27.12 MHz） |
| Tough 1500 Resin V1 | 3.13（6.78 MHz） 3.07（13.56 MHz） 3.00（27.12 MHz） | 0.028（6.78 MHz） 0.026（13.56 MHz） 0.003（27.12 MHz） |
| White Resin V4 | 3.22（6.78 MHz） 3.14（13.56 MHz） 3.07（27.12 MHz） | 0.034（6.78 MHz） 0.029（13.56 MHz） 0.004（27.12 MHz） |
| PU Rigid 650 Resin V1 | 4.03（6.78 MHz） 3.89（13.56 MHz） 3.75（27.12 MHz） | 0.077（6.78 MHz） 0.076（13.56 MHz） 0.081（27.12 MHz） |
| PU Rigid 1000 Resin V1 | 3.93（6.78 MHz） 3.82（13.56 MHz） 3.69（27.12 MHz） | 0.065（6.78 MHz） 0.064（13.56 MHz） 0.068（27.12 MHz） |
| Clear Resin V2 | 3.72（60 Hz） 3.33（1 kHz） 3.16（1 MHz） | 0.015（60 Hz） 0.011（1 kHz） 0.047（1 MHz） |
| ESD Resin V1 | 26.95（1 MHz） | 0.371（1 MHz） |
| Grey Resin V5 | 4.28（1 MHz） | 0.036（1 MHz） |
比較トラッキング指数（ASTM D3638）
CtI（Comparative Tracking Index：比較トラッキング指数）は、濡れた表面や汚れた表面に晒されたときの材料の絶縁破壊に対する抵抗力を測定します。具体的には、材料がその表面にある2つの電極間で発生するトラッキング現象に耐えられる最大電圧を数値化する指数です。トラッキングとは、材料の表面に沿って導電性の経路が形成される現象で、湿気、埃、汚れなどが原因で発生します。
比較トラッキング指数試験仕様：
- ラボ最大： 600 V
| 材料 | CTI（V） |
|---|---|
| Tough 1500 Resin | 600 |
| ESD Resin V1 | 600 |
| Clear Resin V5 | 600 |