ポリウレタンが使用されるのは、耐久性、耐薬品性、機械的性質に優れているからです。一般的に鋳造や反応射出成形で使われます。FormlabsのPU Rigidレジンはハイブリッドケミストリーで開発された材料で、Formlabs SLA光造形プリンタで使用できます。Formlabs PU Rigidレジンで造形したパーツは、ポリウレタンの非常に高い耐衝撃性と物理的特性を備えており、厳しい条件に晒されることが想定される実製品用途に最適です。

但し、時に想定していた造形結果が得られないことがあります。そうした時は、PU Rigidレジンで造形したパーツによくある問題の症状を比較し、根本的な原因を絞り込み、解決策を見出すことを目指します。

造形直後のグリーン状態のポリウレタン製パーツは、Formlabsの汎用レジンやエンジニアリングレジンで造形したパーツよりもはるかに脆いです。薄いパーツは、ビルドプラットフォームから取り外す時に壊れることがあります。

1mm以上の肉厚で形状を造形することを検討してください。

ビルドプラットフォームから造形品を取り外す際は、推奨されている取り外しツールのいずれかを使用してください。
• 標準的なビルドプラットフォームで造形する場合：ビルドプラットフォームに直接造形するのではなく、ラフト上でパーツを造形します。ビルドプラットフォームに直接造形したパーツの下にリムーバルツールを滑りこませると、パーツにストレスがかかり、破損の原因になることがあります。そうした状態は、薄肉パーツやPU Rigid 650レジンで造形したパーツでより顕著に現れます。
• Build Platform 2で造形する場合：造形したパーツは、パーツ取り外しハンドルを曲げることでビルドプラットフォームから取り外せるようになります。外れない場合は、リムーバブルツールを使ってパーツを慎重にこじ開け、ビルドプラットフォームから取り外します。
• Build Platform 2でPU Rigid 1000レジンで造形したパーツは、PU Rigid 650レジンで造形したパーツよりも剛性が高いため、剥がれやすくなっています。パーツを最適な形で取り外せるようにしたい場合は、ビルドプラットフォームの中央でパーツを造形するようにしてください。
• ビルドプラットフォームにラフトを密着させたままします。そして代わりにパーツを支えているサポート材をフラッシュカッターで切り離し、それからパーツをラフトから剝がすようにします。
ビルドプラットフォーム上で直接造形する場合は、造形の成功率を高め、取り外し時のパーツへの負荷を軽減するために、パーツの向きを調整してください。
• リムーバルツールを使用する前に、ヘアードライヤーなどの熱源でビルドプラットフォームを加熱し、パーツを外しやすくすることをご検討ください。

PU Rigid レジンで造形したパーツの表面に液状のレジンが残っていると、特に相対湿度が高い場合に硬化して、表面に目に見えるアーチファクトが発生することがあります。

造形品を完全にクリーニングし、表面のアーチファクトを防ぐには：

• 背の高い造形品の向きを変えて、造形時間を短縮することを検討してください。
• 造形中は、ドライキャビネットを使用して、相対湿度をできるだけ低く保つようにします。
• きれいな溶剤の入った洗浄用バケツにパーツを手動で浸し、攪拌して、パーツ表面に付着したレジンを除去します。
• パーツを洗浄した後は、圧縮空気で残った溶剤やレジンを吹き飛ばします。
• 湿気硬化の前に、PGDAの溶剤が完全に乾いていることを確認してください。

サポート材を取り外すと、造形物に穴やバリなどの損傷が発生することがあります。サポート材を取り外しやすくするために造形品の配置を調整し、造形品の形状に応じてサポート材を取り外すタイミングを変えます。

壁の厚さが2～3mm以下のパーツは、湿度二次硬化中に反りが発生しないよう、サポート材を付けたままにしておきます。

• 肉厚が2～3mmを超える厚みのある大型のパーツは、二次湿気硬化の前にサポート材を取り外すことをご検討ください。
  • 緑色の部分のサポート構造は、手ではがすのではなく、フラッシュカッターを使って取り除くようにしてください。
  • 必要であれば，細かいサンドペーパー（240～320グリットサイズCAMI）を使って，未処理状態のパーツの表面をきれいに仕上げることができます。その際、パーツが破損しないようにご注意ください。
• サポート構造の上でパーツを二次硬化する場合は、フラッシュカッターでサポート構造を取り除いてください。余分なサンディングで表面を傷つけないよう、パーツの表面に近いところでサポート材を切断してください。
• PU Rigid 650 Resinで造形したパーツの場合：PU Rigid 650 Resinで造形した経験がある場合、モデルのサイズ、形状、厚さに応じて、サポート密度をデフォルトの1.0から0.8以下に下げ、タッチポイントの先端サイズをデフォルトの0.6 mmから0.5 mmに下げてみてください。タッチポイントが小さく、密度が低いサポート構造は、より容易に取り除けます。

ビルドプラットフォーム上で直接パーツを造形する場合、初期のレイヤーはパーツの設計範囲を超えて外側にはみ出ることがあります。Formlabs LFS プリンタ（Form 3 および Form 3L 製品ライン）は、パーツがビルドプラットフォームとしっかり接着するようになるために、初期レイヤーを過剰に露光しながら造形します。ラフト（場合によってはミニラフト）上でパーツを造形すると、パーツの元の形状と公差を確実に維持できるようになります。

3Dプリント品の寸法精度は、造形品の形状とプリント時の向きによって異なります。

• Formlabsのガイドラインに従って造形品の向きを決めることで、より高い寸法精度とプリントの成功率を確保できます。
  • 造形したパーツは、二次硬化中に若干の収縮を起こすことがあります。二次硬化後の収縮率は、パーツの形状と設計の両方に依存します。穴や薄肉部は、厚い部分に比べて特に収縮の影響を受けやすい。PreFormとFormlabsの造形設定は材料の収縮を考慮に入れていますが、適切な寸法精度を得られるようモデルを調整する必要が出てくる場合があります。
• 造形したパーツを推奨時間以上、洗浄しないでください。
• 二次硬化の前に、造形したパーツが完全に乾いていることを確認してください。

サポート構造の配置、密度、除去技術はいずれも、パーツの化粧面の仕上がり状態に影響を与えます。化粧面に関する問題については、パーツの形状に応じて、造形準備中、造形後、または二次硬化後に対処することができます。

造形準備

• PreFormでパーツの向きを調整し、サポート材のタッチポイントがパーツの外観に影響しない面に配置されるようにします。他の面では、必要に応じてタッチポイントの先端を編集したり、削除したりすることをご検討ください。
• PU Rigid 650 Resinで造形したパーツの場合：PU Rigid 650 Resinで造形した経験がある場合、モデルのサイズ、形状、厚さに応じて、サポート密度をデフォルトの1.0から0.8以下に下げ、タッチポイントの先端サイズをデフォルトの0.6 mmから0.5 mmに下げてみてください。

造形後

大きく厚みのあるパーツの場合は、洗浄後にサポート材を取り外し、細かいサンドペーパー（240～320 CAMI）で研磨してから二次硬化を行います。Formlabsでは、薄いパーツや壊れやすいパーツにはこの手法を推奨していません。

二次硬化後

二次硬化後のパーツは強度が増し、損傷のリスクが少ないため、研磨や磨きが可能です。

パーツを研磨する場合：

• 320～650番のサンドペーパーで研磨し、傷やサポート材の跡を取り除きます。
• サポート痕が取り除きにくい場合は、サンディングディスク付きの回転工具を使用すると、より安定した表面仕上げが可能になります。使用する工具には、最適な研磨材を使用してください。

残っている傷のほとんどは、造形品を研磨することで取り除くことができます。

• NOVUS Plastic Polishなどのプラスチック研磨剤を塗布し、表面の仕上がりを一時的に回復させます。IPAでこすったり、超音波洗浄を行うと、研磨剤が除去され、表面が元の仕上がり状態に戻ることがありますのでご注意ください。
• 良好な表面の仕上がり状態をより永続的に保てるように磨きたい時は、TripoliやJeweler’s Rougeなど、様々な研磨剤を試してみてください。こうした化合物を、回転工具と綿の研磨盤を使って表面に馴染ませます。IPAでこすったり、超音波洗浄したりしても、これらの研磨剤は除去できません。
• オプションとして、1～2滴の液状レジンをパーツ表面に塗り、表面を良好な仕上がり状態を復元する方法もあります。
  • 液状レジンは、滑らかで清潔なニトリル手袋の助けを借りてパーツ全体に塗り広げることができ、極めて薄いレジンの層を均一に仕上げることができます。
  • Formlabsでは、レジン層を完全に硬化させるために、Form CureまたはForm Cure Lで少なくとも10分間UV二次硬化を室温で行い、再度少なくとも24時間湿気硬化を実施することを推奨しています。