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Castable Resinを使う

Castable Resinを使う

備考:

機器の破損を防ぐために、サポート記事Choosing the right material(適切な材料を選定)に記載されているレジンタンクの互換性テーブルを参照し、お使いのレジンタンクに使用予定の材料との互換性があるかどうかを事前に確認してください。

FormlabsのCastable Resinを使えば、インベストメント鋳造工程を通じてディテールにこだわったジュエリーを製作できます。インベストメント鋳造に適した素材として開発されたCastable Resinは、灰や残留物を残さず、きれいにバーンアウトできます。

備考:

レジンの漏れやそれに伴う損傷を防ぐため、スタンダードレジンタンクでは1か月以上、Resin Tank LTでは2か月以上レジンを保管しないでください。

Castable Resinはアクリレートフォトポリマーで、従来のワックススケジュールとはプロセスが異なります。低温で溶融する代わりに、Castable Resinはガスに変わります。推奨される焼成スケジュールは、Castable Resinが徐々にガスに移行できるように設計され、テスト済みです。ゆっくりした移行するため、プリントされたパーツの急速な膨張によるインベストメントが割れる可能性が減ります。

お客様の中にはFormlabs Clear Resinで鋳造に成功した、という事例もあります。感光性樹脂の成功例が多い、高度な設備を持つ鋳造所では、この素材を使って鋳造すると、表面仕上げの品質が高い、よりディテールの凝った作品を、より短い硬化時間で製作することが可能です。

必要な備品

サードパーティ製:

  • R&R Plasticast with BANDUST埋没材 – 販売店を探す
  • Indutherm MCシリーズなどの炉、真空インベストメント装置と鋳造システム
  • 代替硬化ソリューション:NextDent LC Curing LightboxまたはGesswein UV Curing Chamber

備考:

Castable Resinの性能や特性の詳細については、安全データシート(SDS)および技術データシート(TDS)を参照してください。Formlabsの材料の安全性や取扱方法の詳細は、SDSを一次情報源としてご参照ください。

ワークフローの概要

備考:

この手順は、アプリケーションガイド「3Dプリントジュエリーパターンの鋳造の基礎」 [en]に記載されている完全な手順を簡略化したものです。Castable Resinを使ってプリントするパーツを設計、設定、方向付ける方法に関する詳細な指示内容については、応用ガイドブック原本をご参照ください。

鋳造用のデザイン

鋳造で成功するには技術と美的感覚の両方が必要です。良好な結果を得るためには、鋳造する製作物の設計内容は、素材の材料特性と同じぐらい重要です。詳細は、ホワイトペーパー「ジュエリーの3Dプリント:基本的な設計パラメータ、サポート材、方向づけ」(英語のみ)をご覧ください。

厚みのある形状の場合は、通気孔を設け、バーンアウトする間、絶えず十分な空気が流れるようにしてください。

パーツの造形と準備

PreFormをインストールまたは最新バージョンに更新してから、次のプリントジョブをセットアップしてください。

PreFormでプリント用のモデルを準備するには:

  1. モデルを開きます。
  2. レジンの種類とそのバージョン、希望の積層ピッチを選択します。
  3. 細部のディテールを維持できるよう、モデルの向きを調整します。
  4. サポート材を生成します。
  5. プリンタにプリントジョブを送信します。

Castable Resinのプリント設定は、ジュエリーのプリントに最適な内容になっており、特にジュエラーがこだわる商品の特徴やディテールを期待通りのレベルで再現できます。50μmの層の高さでのプリントは、ほとんどのデザインにおいて、最良の結果と優れたプリント速度を提供します。

Castable Resinをタンクに注ぐ前に、カートリッジをよく振り、レジンタンクに注いだ間も十分に撹拌させてください。Castable Resinには、樹脂を十分撹拌しないと、分離しやすい二酸化チタンという化学物質が含まれています。分離すると、レジンタンクの外側またはプリントしたパーツに、白い結晶またはフレーク状の残留物として残ることがよくあります。樹脂が十分その機能を常に発揮、または回復できるようになるためには、定期的に撹拌するようにしてください。

仕上げ

Form Washは、造形品を溶剤が入った浴槽の中で攪拌しながら洗浄し、事前に設定した洗浄時間に達したら、自動的に造形品を取り出します。Form  Washを使った造形品の洗浄方法は、サポート記事Form Washの時間設定に記載の手順をご確認ください。機械特性や生体適合性に関する要件に影響のある情報は、特に注意してご確認ください。

IPAがパーツに残ったままだと、インベストメントと干渉したり、孔食が発生したりする原因になりますので、二次硬化と鋳造に移る前にパーツからIPAが完全に蒸発していることを必ず確認するようにしてください。

二次硬化の要件

Castable Resinでプリントしたパーツの強度を最大まで高め、パーツとインベストメントの一体化を図るためには、パーツのすべての表面を完全かつ均等に二次硬化させる必要があります。造形品の表面が硬くなるまで、波長405nmの光と熱を照射して二次硬化させます。

二次硬化のソリューションは、加熱装置の性能、光の波長や出力などによって大きく変わります。Form Cureを使用する場合、Castable Resinで造形したパーツを60°Cで少なくとも4時間二次硬化させます。家庭用のUVネイルドライヤーのような小型のUV光源は、UV光(0~400nm)を使用し、造形品を適切に二次硬化させるのに最大8時間かかる場合がありますが、工業用のUV硬化オーブンでは2時間程度で完了します。

備考:

電球のすぐに近くでマニキュアを固まらせる典型的なUVネイルサロンは、初期レベルの二次硬化ソリューションとしては効果的な環境が用意されています。造形品は非常に高温(時には60°C以上)になり、その熱によって造形品が完全に硬化します。温度が高いほど、硬化も早くなりますが、高すぎるとパーツが撓んでしまうこともあるので、注意が必要です。

二次硬化中はパーツを回転させ、光と熱がパーツ全体にまんべんなく当たるようにします。Form Cureは自動的に造形品を回転させますが、他の方法を使用する場合は、二次硬化中に手動で造形品を裏返したり回転させたりする必要があるかもしれません。

二次硬化前のCastableレジン(左)と二次硬化後のCastableレジン(右)の比較。

二次硬化の間、パーツの色は明るい青色から光沢のない濃いめの青に変わることがあります。この光退色は、一部の種類の光で発生する自然現象です。パーツの一部分に光退色が起きると、それはそのパーツに光が十分照射していることを意味します。まだサポートが付いたままのパーツの二次硬化を行う時は、通常の二次硬化時間に加えて、サポートを外した状態でも30分間余計に二次硬化を続け、サポートを外したタッチポイントの表面も完全に硬化させてください。

サポートが付いていたパーツの表面も、サポートが付いていなかった表面と同じように均等に硬化させることが重要です。ブレスレットのようなサイズの大きいパーツを硬化させる時は、サポートを付けたまま硬化させる方が、パーツが撓まず、高温環境下でも元の形状を維持しやすくなります。

フラッシュカッターを使ってパーツからサポート材を取り外す。

サポートを付けたまま二次硬化が終了したら、各サポートをパーツから慎重に取り外します。サポート痕をやすりがけする際は、細目のサンドペーパー(400番以上)を使用し、優しくやすりがけしてください

バフアタッチメントを使って造形品を研磨する。

研磨紙またはバフ研磨棒を装着した回転ツールを使って表面を磨きます。なお、研磨後のプリントの仕上げには、鉱物油を使用しないでください。

Castable Resinを用いて鋳造する

Formlabsレジンを使用した鋳造の詳細な手順については、サポート記事Formlabsレジンを使用した鋳造の概要やその他のFormlabsリソースをご覧ください。

備考:

インベストメントの製造元による安全に関する推奨事項に従ってください。

トラブルシューティング

Castable Resinを使ったプリント製作が成功するか否かを左右する要因の数は、鋳造プロセスが加わるため、Formlabsが提供する他の素材よりも多いです。問題が発生した時の評価やトラブルシューティングを実施する際、Formlabsがそのプロセスの各ステップで紹介している有益情報や推奨方法も検討するようにしてください。

その他資料