技術白書

Using PU Rigid 650レジンで造形する

備考：

この素材は購入できません。Formlabsでの生産・販売が終了しています。その他のFormlabs材料の情報については、最適なレジンの選び方をご覧ください。

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。

PU Rigid 650 レジンのワークフローは、Formlabsの他のSLA光造形用材料よりも複雑です。Formlabsでは、ポリウレタン系レジンでのプリントを確実に成功させるために、サードパーティ製の消耗品を追加購入することを推奨しています。

ポリウレタンは防音性、耐薬品性、物理的性質に優れ、一般的に鋳造や反応射出成形で使われます。PU Rigid 650 レジンは、ハイブリッド化学技術を使ってFormlabs SLA プリンタと互換性のある材料として開発されています。

PU Rigid 650 レジンで造形した造形品は、非常に高い衝撃強さとポリウレタンの物理的特性を持ち、過酷な環境に晒される部品や実製品用途として最適です。

PU Rigid 650とPU Rigid 1000 レジンは、ISO10993-1に準拠する皮膚接触デバイスとして評価されています。

備考：

PU Rigid 650レジンの性能や特定の材料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。

最適な用途：

治具および固定具
実製品用部品
ハウジングや筐体

不向きな用途：

試作品の即日製作

PU Rigid 650 レジンは、50ミクロンと100ミクロンでの造形が可能です。

他材料との比較

下記の表に、主な材料特性の比較結果がまとめられています：

PU Rigid 650 Resin		PU Rigid 1000 Resin
	引張強さ（MPa）	34 ± 3.4
35 ± 3.5	引張弾性率（GPa）	0.67 ± 0.06
0.92 ± 0.09	破断時伸び（%）	170 ± 17
80 ± 8	曲げ強さ（MPa）	22 ± 1.1
32 ± 1.6	曲げ弾性率（GPa）	0.57 ± 0.03
0.75 ± 0.03	アイゾッド衝撃強さ（J/m）	375
170	たわみ温度（HDT）@ 1.8 MPa（°C）	59
64	たわみ温度（HDT）@ 0.45 MPa（°C）	82

Formlabsの各レジンの性能特性の詳細については、材料特性データシートのライブラリ

をご参照ください。

必要な備品

Formlabs製：

最新のファームウェアを搭載

した、

互換性のあるFormlabs SLA光造形プリンター

PreFormソフトウェア（最新バージョン）

ビルドプラットフォーム

レジンタンク

PU Rigid 650レジン

Form Wash、Form Wash L、またはFinish Kit

サードパーティ製：

ドライキャビネット
湿式硬化オーブン
プロピレングリコールジアセテート（PGDA）
（オプション）造形品乾燥用のエアコンプレッサー
（オプション）PGDA除去用の酢酸n-ブチル
(オプション) ステンレス製スクレーパー：Y字型、ハンマーヘッド型または同様のもの
（オプション）目盛り付きシリンダー

ワークフローの概要

備考：

PU Rigid 650レジンの使用ガイドを読み、Formlabsのガイドラインに従って、常に高品質な結果を得られるようにしてください。

PU Rigid 650 レジンのワークフローは、Formlabsの他のSLA光造形用材料よりも複雑です。Formlabsでは、ポリウレタンレジンでのプリントを確実に成功させるために、サードパーティ製の消耗品を追加で購入することを推奨しています。

Formlabsでは、PU Rigid 650 レジンやPU Rigid 1000 レジンを使って造形したり、保管したりする際、気温や湿度を最適な状態で維持できるドライキャビネットの使用を推奨しています。

Formlabs PU Rigid 650 レジンで造形する場合、ニーズと利用可能なリソースに応じて、複数のワークフローが考えられます。ドライキャビネットを使って造形する方法もあれば、周囲環境下で造形する方法もあり、またレジンの供給方法も自供給機能（他のFormlabsレジンと同様）を使うか手動で充填するか（Form 2では使用きません）を選ぶことができます。

ワークフロー	方法	メリット	考慮事項	使用タイミング
推奨	ドライキャビネットでの自動充填	最良の結果と簡単なワークフロー	ドライキャビネットが必要	PU Rigid 650 Resinを頻繁に使用する場合
低コスト	環境条件下での自動充填	低コストでシンプル	ポットライフが短い	環境条件下でのプリント
変更済み	ドライキャビネットでの手動充填	レジンのポットライフを延長	ドライキャビネットが必要で微調整が必要な場合あり	断続的なプリントや同じパーツの繰り返しプリント

備考：

推奨または改良ワークフローのどちらかを選択した場合、他のレジンで造形する間、プリンタをドライキャビネットに入れたままにしておいても構いません。Formlabsのレジンはいずれも、低湿度環境下でも正常に造形することができます。

ポットライフ

PU Rigid 650 レジンは、熱と湿気に敏感です。このレジンは、アルミボトルに入った状態で空のレジンカートリッジを付けて出荷されます。アルミボトル開封後のレジンの賞味期限は約1カ月です。

カートリッジやタンクに注がれたレジンは、空気中の水分に晒され続けると、硬化が始まり、造形ができなくなるまで粘度が上昇します。レジンタンクまたはカートリッジ内のレジン粘度が造形可能な範囲内にある期間をポットライフと呼びます。

相対湿度	レジンのポットライフ
45%	24時間
30%	2日
15%	3日
5%	7日

左：まだ使えるPU Rigid 650 レジン。右：もう使えなくなったPU Rigid 650 レジン。

レジンタンク内のPU Rigid 650 レジンが使用可能かどうかを判断するには、ヘラなどの平らで鈍い工具をタンクの底面に沿って滑らせます。工具を滑らせることでレジンが分かれ、隙間ができます。その隙間に周りのレジンが流れ込む（隙間が埋まる）状態であれば、まだ使用可能と判断できます。または、Zahn cup #5 粘度計を使用して、レジン粘度が2000cPsを超えるかどうかを判断します。粘度が2000cPsを超える場合は、レジンタンク内のレジンを交換するか、レジンカートリッジから新しいレジンを追加してください。

PU Rigid 650 レジンで造形準備をする

造形を開始する前に、レジンとプリンタを準備します。

自動充填機能を使ってプリントする場合は、レジンカートリッジを充填します。アルミボトルのレジンをよく振って、完全に混ざるようにします。

カートリッジ上部のベントキャップを緩めます。レジンキットに付属の漏斗を使って、ボトルから空のカートリッジにレジンを注ぎます。

ベントキャップをねじ込みます。カートリッジ内のレジンのポットライフは7日から4週間で、カートリッジ外の環境湿度や温度によって変わります。

推奨または変更済みのワークフローを使用する場合は、プリンターをドライキャビネットに設置します。

プリンターをドライキャビネットに入れ、水平に設置します。
ドライチャンバーの湿度を最低に設定します。
カートリッジ、レジンタンク、ビルドプラットフォームをプリンタに装着します。

PU Rigid 650 レジンを使ってプリントする

備考：

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：

モデルを開きます。
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。
レジンタンクへレジンをどのように注ぎ込む計画かに応じて、Automatic filling（自動充填）またはManual filling（手動充填）を選択します。Formlabsでは、Automatic filling（自動充填）を選択することを強くお勧めしています。
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。
サポート材を生成します。

備考：

どちらのPUレジンで造形した造形品でも、ビルドプラットフォームに強力に密着します。Formlabsでは、ビルドプラットフォームからの取り外しを容易にし、取り外しの際の造形品への偶発的な損傷を減らすために、すべての造形品をサポート材上に造形することを推奨しています。

手動充填を使用する場合は、プリントに必要なレジン量を確認してください。
1. 手動充填オプションで安全に使用できる量よりも多くのレジンがプリントに必要な場合、PreFormはPrintability（造形可能性）ペインにOverfill Condition Detected（過充填状態を検出）というメッセージを表示します。自動充填に切り替え、レジンカートリッジを準備してプリントを続行します。
2. PreFormにOverfill Condition Detected（過充填状態を検出）と表示されていない場合は、手動で充填を続行できます。造形に必要なレジンの量の目安をメモしておくようにしてください。レジンの入ったアルミボトルを振って、中身を十分に混ぜ合わせます。アルミボトルに入っているレジンの適当な量を、清潔なメスシリンダーやスケールで測り、その分だけレジンタンクに注ぎます。
プリンタにプリントジョブを送信します。
造形を開始します。

洗浄

備考：

PU Rigid 650レジンの使用ガイドを読み、Formlabsのガイドラインに従って、常に高品質な結果を得られるようにしてください。

Form WashとForm Wash Lは、溶剤バスを攪拌し、設定した時間が経過するとバスから造形品を取り出します。造形品をビルドプラットフォームから取り外さずに洗浄すると、損傷を防ぐことができます。PGDAで2分間洗浄し、その後、圧縮空気で造形品に付着している溶剤を吹き飛ばします。必要であれば、ここまでの手順を繰り返してください。

PGDAで洗浄後、ビルドプラットフォームからを取り出します。リムーバルツールやスクレーパーナイフを、ラフトの面取りされたエッジの下に慎重に滑り込ませます。をビルドプラットフォームからゆっくりと剥がす用に切り離します。PGDAまたはイソプロピルアルコールをスプレーボトルに入れて、ビルドプラットフォームに付着している余分な液体レジンを洗い流します。

ヒント：

造形品の取り外しが容易なBuild Platform 2を使用して造形します。または、ドライヤーなどでビルドプラットフォームを軽く加熱することでも、造形品が取り外しやすくなります。

PGDAの蒸発を促進させたい時は、酢酸ブチルが入った浴槽に造形品を少しの間浸漬させておくと効果的です。浸漬させる時間は、15秒以内に止めておいてください。圧縮空気を使って、パーツに付着している過剰な酢酸ブチルを吹き飛ばします。n-ブチルアセテートのバスには、Form Washのバケットは使用しないでください。高濃度の溶剤に対する耐性が確認されていません。

パーチメント紙または同様の非粘着性の表面に造形品を置き、24時間以上放置して、周囲に残っているzGDAをすべて蒸発させます。二次硬化前に付着している溶剤が完全に蒸発していることを確認してください。残っていると表面品質に影響が出る可能性があります。

備考：

ポリウレタンレジンは、イソプロピルアルコール（IPA）で洗浄しないようにしてください。造形品と反応し、材料特性を劣化させる可能性があります。

二次硬化の要件

PU Rigid 650 レジンは、湿度硬化チャンバーで二次硬化する必要があります。推奨されるサードパーティ製品の詳細については、サポート記事推奨ツールと消耗品（PUレジン）をご参照ください。

PU Rigid 650 レジンの二次硬化サイクルは、他のFormlabs SLA光造形用レジンに比べて長いです。適切な二次硬化時間は、造形品の厚みによって異なります。

Formlabsでは、ほとんどの造形品の二次硬化をサポート材無しで行うことを推奨しています。サポート材は二次硬化後に取り外すことが難しくなります。しかし、グリーン状態での強度が元々低いため、形状によっては二次硬化時に温度が上昇する際、材料が完全に硬化する前に若干の弛みや反りが発生することがあります。このような形状の造形品は、サポート材の上で二次硬化させることをお勧めします。

Formlabs PU Rigid 650レジンで造形したパーツを二次硬化する場合：

フラッシュカッターを使ってサポート材を慎重に取り外します。

オプション：サポート痕をサンディングで消します。
造形品が完全に乾いていることを確認してから二次硬化を行ってください。
湿度計を46℃、相対湿度を70％に設定します。

備考：

Anova Precision社製湿度オーブンは、目標温度と湿度を達成するために較正が必要な場合があります。温度計と湿度センサーで、オーブン内の温度と湿度を監視するようにしてください。オーブン内の温度が46 ºC、相対湿度が70%になるよう、必要に応じてオーブンの操作スイッチ類を調整します。

オーブンのランプが消灯していることを確認します。二次硬化サイクル中にオーブンが点灯すると、造形品の機械的特性に悪影響を及ぼすことがあります。Anova Precision社製湿度オーブンの照明は、付属のアプリを使って調節できます。詳細についてはオーブンのユーザーマニュアルをご参照ください。
造形品を湿度チャンバーの棚に敷いた清潔なパーチメント紙などの上に置きます。表面に施されているノンスティック加工によって、造形品が棚にくっつきにくくなっています。
最適な機械的特性を得るためには、下表に示す時間、造形品をチャンバー内に置いてください。推奨時間を超えて造形品を放置しても、造形品に悪影響を与えることはありません。

46℃、相対湿度70%での二次硬化時間
	造形品の厚み	PU Rigid 650	PU Rigid 1000
	2 mm	3日	3日
3 mm	3日	4日
6 mm	4日	5日
9 mm	12日	9日
12 mm	~14日	~14日

プリント完了後から次のプリントまでの間

造形の合間にPGDAを使ってレジンタンクのメンテナンスを実施しておくと、ワークフローの一貫性と成功率が高まります。

レジンタンクのクリーニング

プリントを続行する前に、レジンタンク内に硬化したレジンやその後のプリントの妨げになるようなゴミがないか確認することをお勧めします。レジンタンク内部の点検方法については、Form 3、Form 3+、Form 3B、Form 3B+およびForm 2の説明書を参照してください。

PGDAの交換またはリサイクル

PGDA溶剤は、レジンの硬化により固まったレジン粒子で最終的に飽和状態になり、造形品の洗浄に効果がなくなります。Formlabsでは、洗浄サイクル後に造形品を確認し、造形品表面に硬化したレジン粒子が付着するようになったら、PGDA溶剤を交換することを推奨しています。この現象は一般的に、10リットルのレジンを使用して造形・洗浄した後、あるいはForm Washで数週間溶剤を使って洗浄した後に発生し始めます。

洗浄に使用しているPDGAがレジンで飽和したら、新しいPGDAと交換してください。また、PGDA内の硬化したレジン粒子をろ過して、溶剤を再利用することも可能です。PGDAをろ過するには：

使用済み溶剤を入れるのに十分な大きさの清潔なバケツの上に、75ミクロンのペイントフィルターを置きます。
Form WashまたはForm Wash LのPGDA混合液を塗料フィルターを通してバケツに注ぐか、ポンプで注入します。混合液が完全にろ過されるまで丸一日待ちます。ろ過した固体粒子を廃棄し、溶剤を再利用します。

備考：

液体または部分的に硬化したレジンを排水溝に流したり、家庭ゴミといっしょに廃棄したりしないでください。溶けたレジンが混ざっているプロピレングリコールジアセテート（PGDA）を排水溝に流したり、家庭ごみと一緒に捨てたりしないでください。使用済みPGDAの安全で適切な廃棄方法は、地域によって異なります。

その他資料

PU Rigid 650 Resinの使用ガイド[英語版] [ドイツ語版] [フランス語版] [イタリア語版]
PU Rigid Resinクイックスタートガイド
PU Rigidレジンに推奨されるツールと消耗品
PU Rigid 650 Resin安全データシート（SDS）