UVレジン | 株式会社札幌立体データサービス

新発見!?UVレジンがABS樹脂を溶かす現象を確認

wpmaster — Wed, 28 Feb 2024 15:09:29 +0000

きっかけはロートスタンドに溜まったレジン

弊社では光造形機の段取りの際に、ロート（じょうご）を使ってレジンバット中のレジンをボトルに移動します。使用後のロートにはレジンが付着しているため、そのまま置いておくと下にレジンが垂れてしまうため、ロートスタンドを3Dプリンターで自作して、ロートから垂れるレジンをキャッチしておりました。スタンドに溜まったレジンは定期的にストレーナーで不純物を取り除き、回収再利用しておりました。

このレジンスタンドを最初に作ったのが2021年12月でした、それから月日が経ち2年2ヶ月後2024年2月に、スタンドが座屈していることを確認しました。実はその2ヶ月位前から、元々硬かったレジンロートの側面、特にレジンに当たっている部分の外側のABS樹脂がふにゃふにゃに柔らかくなっていることを確認していました。

もちろん側面のみならず底面も元々2mm程度の厚みがあったのに今や0.5mmもないようで、指で押すと穴が開いてレジンが漏れてきそうな勢いです。内側でレジンが溜まっている部分だけが脆弱化しているだけで、レジンが溜まっていない部分（上の方）は元々のABS樹脂の強度そのままです。

新たに作り直しました

上記の通りロートスタンドが座屈してしまったため、新しいロートスタンドを3Dプリントしました。
従来のロートスタンドでは下にたまるレジン容積が小さかったため、今回は高さを増加しレジン容積を増やしました。これでまた2年くらいは使えるかと思います。

化学的原因はあるんだろうけど

今回の光硬化樹脂UVレジンが、ABS樹脂を溶かすという現象を軽くネットで調べてみたいのですが、全くヒットしませんでしたので、この現象は新発見なのかもしれません。再現実験するにしても2年の歳月がかかりますし、原因がわかったところで何の約にも立たないのですが、恐らく化学的な反応でレジンがABSを溶かしていることは推察できます。どなたか化学に詳しい方いらっしゃいましたら、仮説をご教授いただけましたら幸いでございます。

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PEOPOLY PHENOM 不良品LCD交換

wpmaster — Sun, 23 Jan 2022 08:01:54 +0000

2021年3月にLCD交換を行ったSTANDARD PHENOMですが、交換した新しいLCDの調子は良くなく、交換前のパネルと同じような不良症状が続いており、LCDの寿命は600時間と言われておりますが、交換直後から寿命を迎えているような状況でした。推測ではありますが、新品と見せかけて使用済みの中古不良品が届いたのが原因？と考えれば辻褄が合います。

LCDに不具合が起こると写真のように、FEPフィルムに意図しないゴミが付着したり、付着しないものがレジン内を浮遊して、造形物の表面に付着して外観不良が起こったり、末期症状では右の写真のように、スライスデータには存在しない場所に謎の造形物が広範囲に付着するという、ひどい状態になります。

LCDにコピー用紙を1枚敷き、ドライランをしてみるとLCDの不具合が見えてきます。本来スライス形状のみ下のLEDの光を通すはずが、スライス形状以外の部分に若干の光漏れがあることがわかります。この光漏れによって、意図しない部分のレジンが硬化してゴミになってしまうのです。LCDがこうなってしまったら、交換するしかありません。

いつもどおりPHENOMの背面パネルと底面パネルを取り外して、基板からコネクターを抜きます。LCDを取り外すと、内部のUV-LEDが見えます。イソプロピルアルコールを使って内部を清掃します。

取り外したLCD、ケーブルは旧型のJW31

新しく取り寄せたLCD、ケーブルはJW33
PEOPOLY曰く2021年5月以降に出荷のLCDはJW33ケーブルになったとか。本当に新品の良品が届くかはもはや運次第と思われます。

ちなみにJW33タイプのLCDにJW31のケーブルをさすとこうなります。下のLEDは発光しますが、LCDは全く動作しません。

JW33ケーブルの新しい物は、メタルメッシュのフラットケーブルになっております。詳しくは前々回のPHENOM Lのクーリングファン交換のブログを参照ください。LCD側のコネクターもケーブルが邪魔にならないような場所に設計変更され、ケーブルがフラットになったので、LCD交換が楽になりました。ケーブルはすべてさし間違えが起こらないような形状になっていますので、作業自体はとても簡単です。一番手間になるのが、決められた造形サイズが隠れないようにLCD周りに光漏れ防止用のテープを貼る作業です。

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PHENOM Lクーリングファン交換

wpmaster — Wed, 19 Jan 2022 00:07:48 +0000

今回は、先日PHENOM L内部のクーリングファンが突然壊れたため急遽修理した時のレポートです。

年末に10時間程度の造形中、激しい振動音が鳴り出し、振動による造形物への影響を危惧し、冷却ファンに棒を突き刺して、強制的にファンを停止させました。とはいえ冷却ファンは左右に1個づつ配置されており、真冬ってことで冷却温度的には特に問題なく3Dプリントはできました。

壊れたファンは動かなくなったため、新しいファンと交換することにします。

壊れたのはUV-LEDを冷却するファンです。左右それぞれに1個配置されていまして、片側のみ壊れました。異音と振動が出ていたためベアリングの不具合かなと推測。（オイルフローティングタイプのベアリングと推察）

写真上の方に先日交換したての新型JW33フラットケーブルが見えます。メタルメッシュ素材で、従来の丸型ケーブルと比較してとても使いやすいのでオススメです。

適合品を調べるため、古いファンを摘出。ファンの前にDCDCコンバータがあり、邪魔でしたので合わせて取り外し。

一般的はクーリングファンは12Vですが、このクーリングファンは24V、120mm角25mm厚のクーリングファンでした。

ちょうどAmazonに同じ条件のクーリングファンがありましたので予備を合わせ購入。

PWM制御線なし、信号線なし、プラスマイナスの単純な配線です。

元々スタンダードフェノムと比較してフェノムLはクーリングファンの音が若干静かで、今回の新しいクーリングファンも静音タイプでありながら、旧型同等の風量があったため、ちょうど良かったです。スタンダードフェノムのクーリングファンも静音化したくなりますね。

この静かさであれば、STANDARD PHENOMのクーリングファンも交換したいくらいです。

便利なのか不便なのか、PEOPOLY製品は基本的に説明書なし、サポートなしの完全オープンソース系ですので、FacebookのPHENOMコミュニティで問題を解決するしかありません。

コミュニティは時系列で投稿が並んでいるだけなので、自分が抱えている問題の解決策を探すのも一苦労、最悪ない場合もありますが、そんな時は自分自身から発信投稿すると、PEOPOLY公式やユーザーが解決策を色々と提案してくれます。

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屋外用大型香炉フタ製作

wpmaster — Thu, 06 Jan 2022 04:05:18 +0000

今回は寺院で使用されている屋外用大型香炉のフタを3Dプリントで製作するプロジェクトです。
写真の通り、香炉は2種類あり、直径50cm超えの大型香炉と、30cm程度の中型香炉のフタをそれぞれ作ります。

香炉のフタ製作の経緯は、屋外の香炉であるため、雨や雪が入り中の灰がすぐにダメになってしまうため、天候の悪い日のみ、フタをしておきたいという、施設管理者からのご相談でした。

こちらの寺院は弊社から直線距離でも1,000km、陸路で約1,500km程離れた場所にあるため、採寸漏れがないようにしっかりと採寸し、細かな部分などスケッチして、問題なく立体データ作成及びデザインができるように配慮いたしました。

早速持ち帰った採寸データをもとに香炉フタをデザインしてみました。こちらは大型香炉のフタで、大型香炉には4本の支柱が立っているため、支柱を交わすための逃し構造を設けました。支柱を交わしながらフタをはめ込むので、多少の慣れは必要になるかと思います。上に屋根があるため、屋根との干渉は問題ないことを現場で確認し、一体構造をとることにしました。もしクリアランスが無ければ2分割構造を採用する予定でした。

熱溶解積層3DプリンターのXY造形範囲の関係で、大きく分けて11個のパーツで構成し、パーツとパーツはステンレスのボルトナットワッシャーで固定する構造となっております。

こちらは中型香炉のフタのデザインです。大型と同じくオーバーハングのツバを出すことによって、香炉本体に雨などの水滴が侵入することを防ぎます。宝珠と法輪の装飾を入れております。

3Dプリント時に必要なラフトを表示しているため、余計なものが写り込んでおりますが、基本的には大型フタと同じ形状で、こちらは香炉本体に支柱が接続されていないため、シンプルな形状となっております。大きく分けて5つのパーツで構成されております。

今回はほとんどのパーツを熱溶解積層方式で3Dプリント造形します。造形範囲にギリギリ入る大きさでパーツに分割し、適宜サポートとラフトを入れます。造形で使用される樹脂の半分はサポートで消費されます。樹脂はいつも通りのABS樹脂、耐候性に関しては塗装を施すため、気にせずABS樹脂で造形を行います。

中型香炉用フタの3Dプリント直後の写真です。重さは200～230gの範囲です。サポートを除去すれば半分程度の重さになります。表面の精度的には熱溶解積層方式独特の等高線ですが、後でパテ埋めしてスムージングを施します。

中型香炉用のフタは5個のパーツで構成されております。裏側からボルト・ナット・ワッシャーで固定します。
オーバーハングのツバ部分はサポート除去後の荒れた表面になってしまうため、パテで埋めていきます。ABS樹脂の反りや変形もあるため、歪みや隙間を埋める役目もあります。

中型香炉用のフタは、法輪を一体化して3Dプリントしましたが、パテ埋めの作業と塗装作業がやりにくいことに気づき、大型香炉用のフタは法輪を別体にして塗装後に後から、接着することにしました。

ツバ部分のパテ盛りは一度では仕上がらないため何度もパテに違う色を着色して、盛っては削りの作業を何度も繰り返します。
削る際に水平に削るのが難しく、職人技で水平を確認しながら均等に研磨していきます。3Dプリントで製作といえば、こういった手作業を想像する人は少ないかと思いますが、その作業のほとんどは手作業になります。

パテ盛りが完了して、サーフェイサーを塗装した後の写真です。一般的には等高線でガタガタ表面の熱溶解積層方式の3Dプリントですが、パテ埋めを施し、サフで仕上げるとツルツルの表面まで仕上げることができます。ただし手間暇がかかります。

こちらは大型香炉用フタのパーツになります。全体で約54cmの大きなフタになるため、1つ1つのパーツが非常に大きく11点のパーツに別れました。内部はサポートで埋まっており、50％程度の重量を占めております。中心部分の部品（写真左）は持った感じズッシリ感じる重量感です。

パーツ内部のサポートを除去してボルトナットワッシャーで接続します。ABS樹脂の収縮を加味して、あえて干渉側に少しモデルを大きくしたのですが、大きくしすぎて組み立てが若干困難になりましたが、なんとか組み上がりました。

中型香炉フタ同様ツバ部分（香炉本体との当たり面）にパテを盛ります。パテを大量に消費するため今回はキロ単位でパテを仕入れて、塗料で色を変えて、水平面を出すべく何度も盛っては削りを繰り返しました。

表面は見える部分ですので、等高線のガタガタ面にしっかりとパテを埋めて滑らかになるように研磨します。切削性の良いパテをしようしているため、面出しは非常にやりやすかったです。
また、法輪を別パーツにしたおかげで、干渉物がなく効率的に面出しができました。

中型香炉での改善点を改善し、大型香炉フタでは法輪を別パーツとしました。一体型時には熱溶解積層方式だったため、法輪外観はそれなりの表面精度しか出ませんでしたが、別パーツにすることにより、光造形で3Dプリントすることができますので、表面精度が良く、更に個別に塗装ができるため、作業性も良く、完成度がより高くなりました。

一方、中型香炉フタは、法輪を一体化してしまったため、面倒なマスキング作業が必要になり、非常に非効率な作業になってしまいました。次回香炉フタを製作するときは必ず表面上の装飾は別パーツで製作することにします。

完成した大型香炉用フタです。屋外で使用しますので、クリア塗装は自動車塗装等で使用する大型のスプレーガンを用いて厚く塗装しました。中にステンレスのボルトナットワッシャーが入っているため、それなりに重量がありますが、仕上がりは良好です。
ちなみに中型香炉用フタの完成写真は撮り忘れました。

現地での最終調整になります。写真を見ての通り、4本の支柱に若干干渉して入らない状態です。これは想定通りで、支柱の逃しを大きめに取れば干渉を避けることもできますが、あまり大きく逃しを取りすぎると隙間から雨などの水滴が侵入する恐れがあるため、現地に研磨道具を用いて、ギリギリの調整を施します。支柱設置ピッチが正確ではないため、前後逆向きにしても入るように調整するのに苦労しました。

フタが無事にはまりました。香炉フタの製作を機に香炉全体の塗装も施工させていたしました。

香炉フタを年間通して屋外で使用して問題がないか観察しております。夏と冬は過ごしており、これまでのところ全く問題はありません。写真は積雪時の写真と、氷点下時に霜が降りた日の写真です。横殴りの風でも雨や雪が入ることはなく、氷点下でもフタが割れることもなく普通に使用することができております。今後もフタに異常がないか経過観察を行い、必要であればメンテナンスを行っていきたいと思います。

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絶版ホイールセンターキャップ再生プロジェクト

wpmaster — Tue, 04 Jan 2022 02:07:01 +0000

2022年最初のビジネスブログは、8年程前にも製造した絶版ホイールセンターキャップの再生3Dプリントです。8年前は熱溶解積層方式による3Dプリントが主流でしたが、現在は技術の進化と特許切れの関係で、UVレジンレジンを用いた3Dプリントが主流ですので、表面の仕上がりも比較にならないくらい綺麗に仕上がっております。

今回ご依頼いただいた複製元のセンターキャップ写真でございます。一般的な射出成型で製造されたセンターキャップで、爪が1箇所割れている感じです。車1台分4個製作します。センターのロゴや色までは再現しなく、形状だけの再現をご依頼いただきました。

早速SolidWorksで形状をモデリングしていきます。3Dプリント品で大切なところは、嵌合精度ですので、外径やツメ部分の精度が重要です。そこでUVレジンの二次硬化後の収縮を加味したり、ツメの強度を出すために、お客様とお打ち合わせして、相手側に干渉しないようにツメの厚みを増して強度を高めます。全体的な肉厚の計測、R計測など正確に形状をトレースしていきます。

モデリング完了後に光造形用のスライスデータを作成します。ラフトとサポートを立てて、各種造形条件を整えて、光造形を行います。物がそれなりに大きいですが、PHENOM Lを使えば、2個同時造形が可能です。

光造形完了後、サポートとラフトが付いた状態で重さを計測してみました。サポートとラフトで50％くらいの重量がありそうな勢いです。この後IPA洗浄を行って、表面をサンドペーパーで整えます。

表面研磨後、サーフェイサーを塗装しました。サフを吹くことで更に表面が整います。#500でも#1000どちらでも整います。

裏側にはサポートの痕が残りますが、裏側になるので製品的にはこれで問題ありません。ペーパーで研磨すればある程度は綺麗に滑らかになります。ツメは二次硬化後だと弾力性がないため、折れる可能性もあり、ツメの強度に関しましては保証しかねます。

ホイールセンターキャップに限らず弊社では絶版品などの再生を3Dプリントで行っておりますので、お気軽にお問い合わせください。

今回はお客様のご希望でサーフェイサー仕上げでしたが、ご希望の塗料番号（タミヤ・クレオス・ガイアノーツ）をご指定いただければ、塗装することも可能でございます。

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PHENOM新型ビルドプレート交換

wpmaster — Sun, 26 Dec 2021 00:09:01 +0000

今回はPHENOMに新型のビルドプレートが発売されたので海外から輸入してみました。

ちなみにPHENOMのビルドプレートはこれで3個目になります。1個目は初回付属品ですが、プレート面に大きな反りがあり、輸入代理店が交換対応してくれなかったため再購入、そして今回改良版形状のビルドプレートがPEOPOLY直販サイトで販売されていたため、輸入してみました。（記事を投稿する時には恐らく輸入代理店でも販売されているかも）

新型の特徴はなんといっても上面のテーパー形状です。

旧型のビルドプレートにはテーパーがなくフラット形状であるため、造形後レジンがプレート上部に溜まり、PHENOM本体からビルドプレートを外すときに、レジンがダラダラ落ちるため、ヘラ等でレジンバットに落とす手間がありました。

新型はテーパー形状により、造形後重力によってレジンが勝手に落ちてくれるため、造形後の段取りが楽になります。

購入後に必ず行うべきは、ビルドプレートの平行度チェックです。

以前ブログでも紹介しました通り、不良品を掴まされることもありますので、必ずチェックしたほうが良いでしょう。

今回のビルドプレートはスケールを当てても隙間なく問題ありませんでした。

新型と旧型の比較写真です。

XYの大きさはそのまま、素材も同じで、上面にテーパーがあるか否かの違いです。

PHENOM以降に発売された、PHENOM L、PHENOM PRIME、PHENOM NOIRは最初からこの上部テーパー形状のビルドプレートが採用されており、小型機であるMARS等でもこういったテーパー形状が標準で採用されております。

新型ビルドプレートにより段取りが楽になりました。

海外からの輸入ですが、香港からFedex便で来ます。（注文から10日前後）送料は25ドルが標準なのですが、北海道は標準料金ではなく追加料金で30ドル必要でした。送料だけで55ドルですので、輸入代理店に販売されていない、PEOPOLY直販サイトだけで販売されているものを購入するときにだけ直販サイトを利用しております。

ビルドプレートやLCDなどの少々大きなものを輸入するときは追加料金がかかりますが、JWケーブルなどEMSを利用できるものは送料は12ドル程度だったと記憶しております。

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PEOPOLY PHENOM LCD交換作業2021年3月版

wpmaster — Wed, 22 Dec 2021 23:28:24 +0000

今回は弊社の中型光造形機であるPEOPOLY PHENOMのLCD交換の様子をレポートにしてみました。

PHENOMの構造は下部にUV-LEDが光っており、上部のLCDで1層毎の形状が映し出され、通過したUVで、ビルドプレート上にUVレジンが硬化していく仕組みになっております。

LCDにも寿命があり、メーカー推奨値では600時間と言われておりますが、実際はそれよりも長くは使用できます。しかし使い古してくると、ディスプレイの各所から光漏れが起こり、意図しない場所が硬化して、ビルドプレートや造形物の表面にゴミのようなものが付着する症状が起こってきます。

プリンターは海外からの輸入品であり、商社から購入しているものではないため、交換はセルフで行い、その方法も自分でネットで調べて修理を行います。

PHENOMのLCD交換方法は、PEOPOLYのホームページからダウンロードすることも可能ですし、YouTubeで交換方法を説明している動画もありますが、全て英語での解説となります。
とはいえ、交換作業は簡単ですし、間違えない仕組みになっておりますので、安心です。

まずは写真の通り、PHENOMを横に倒して背面と底面のパネルを外します。今回はSTANDARD PHENOMですが、PHENOM Lの場合は重量がありますので、必ず作業は2人1組で行うことをオススメします。STANDARD PHENOMの方もそれなりに重量がありますので、可能であれば2人での作業をオススメします。

底面のパネルを外すと、基板やファン、コンバータなどが見えます。LCDからつながっているケーブル（現在使われていないJW31）を基板から抜きます。コネクター部分に黒いテープが貼られているので、それを剥がしてから抜きます。コネクターにはフリップアップ型のロックバーがついているのでバーを開けてから抜きます。コネクターは方向性がありまして、逆向きには入らない構造になっているので、間違えることはありません。

写真（左）LCDまわりのテープを剥がして、LCD本体を取り外すと、UV-LEDが姿を見せます。LEDランプは小さいですが、数多く配置されており、ミラー効果もあって光るとかなりの光量になります。

写真（中）LCD側のコネクター（JW31←現在は新型のJW33を使っています）LCD側と基板側はコネクターの形状が違いますので、さし間違えはありませんし、LCD側にも方向性があるため、逆向きにはささりません。つまりコネクターの接続ミスは起こらないので安心して交換できます。
今回交換したLCDは旧型であるため、ケーブルも旧型のJW33を使用しております。7ヶ月後に再度LCD交換を行いますが、新型LCD+JW33ケーブルを装着しております。

写真（右）旧型LCDはコネクターがフロント側に接続します。フロント側だと、配線の取り回しが悪く逆側に線を持っていく形になるのに対して、新型ははじめから後ろ側にコネクターを接続するので、配線の取り回しが良くLCDを本体に設置しやすくなります。改善されているということですね。

今回交換する旧型LCDの正面と背面です。写真の通りフロント側にコネクターを接続するので、線がUの字型に折れ曲がった状態で基板側へアクセスするので、配線の取り回しが悪いです。新型のLCDはこれが背面接続になって改善されております。

正面背面ともに保護フィルムが貼られております。基本的には剥がして使用するのですが、これまでの経験から、弊社では背面のみ剥がしてフロント側は保護フィルムを貼ったまま使用しております。保護フィルムを貼ることによる造形精度の変化はありません。

LCDを本体に設置した後、光漏れを防止するために、周囲にガーファーステープを貼るのが正解なのですが、交換時になかったため一旦別のテープを貼って、後日ガーファーステープに近いテープを貼りました。

ガーファーステープに近いテープが下記のものです。
https://www.amazon.co.jp/dp/B002P960D0/

新型LCD交換作業もしくはPHENOM LのLCD交換作業は別のブログで紹介したいと思います。基本的に大きさが違うだけでPHENOM Lも交換方法は同じです。

弊社では出張でSTANDARD PHENOMやPHENOM LのLCD交換作業も行いますので、ご希望の方はお気軽に弊社までお問い合わせください。

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超定番3Dプリンターメンテナンスで見るべき3つの場所

wpmaster — Thu, 17 Sep 2020 06:52:53 +0000

本日は3Dプリンターのメンテナンスについての記事です。3Dプリンターと言っても色々な造形方式のプリンターがありますが、今回は個人でも所有されているであろう、熱溶解積層方式と光造形方式の2種類の3Dプリンターメンテナンスの際に見るべきところを紹介していきたいと思います。

メンテナンスで見るべき場所

リニアガイド
ノズル・ヘッド（FDMのみ）
ドライブギア（FDMのみ）

※FDM＝熱溶解積層方式、SLA＝光造形方式

基本的な場所は上記の3つさえおさえておけば良いと思います。細かく見ればまだまだメンテナンスするべきところはあります。
消耗した際に交換するものでは、FEPフィルム（SLAのみ）やカプトンテープまたはマスキングテープなど（FDMのみ）

リニアガイドの潤滑性をチェック

リニアガイドはどのプリンターにも存在する精度を出すために重要な場所です。リニアガイドが狂ってしまうと、軸の水平垂直度が出なくなり、そのまま造形品の水平垂直が出なくなってしまいます。リニアガイドを固定するネジの締め付けも重要ですが、それ以上にリニアガイドの潤滑（なめらかな動き）が重要です。

潤滑に使用するのは、グリースまたは潤滑スプレーです。メーカーはグリスを塗ります。グリスの良いところはスプレーと違って飛び散らないことです。特にカプトンテープを使用している場合、テープの上に油分がのってしまうと造形不良になりますし、テープの上のみならず他のところに油がつくと汚れてしまいます。

スプレーの利点は、グリースを塗りづらい場所でも簡単に潤滑できることです。飛び散りさえ防止すればとても使いやすく、グリースのように端に固まることもありません。

弊社ではスプレーもグリースも両方で実験（併用ではなく、3Dプリンターごとにグリースとスプレーで分けている）しておりますが、特にどちらでも3Dプリント性能的に問題はありません。

スプレーは写真の通り、KURE製のもの、グリースについては色々なものがありますが、使用しているのは二硫化モリブデングリース（リチウム石けん基グリース）というものです。

光造形機のリニアガイドはグリース1択

リニアガイド

Z軸ボールねじ

光造形機の場合は、XYに動作軸はありませんので、Z軸のみのメンテナンスとなります。光造形機の場合、下にはレジンタンク、レジンタンクを外してもDLPがあり、Z軸の直下には位置センサーなど精密部品が多いため、スプレーは使わず、グリースのみを使用しております。

これまでグリース不足でトラブルになったことはありませんが、大きな仕事が一段落したときなど、気がついた際に、古いグリースを拭き取って、新しいグリースを塗ります。写真の通り、リニアガイドと上下運動用のボールねじをグリースアップします。

ノズルの内外チェック

写真は焦げた樹脂で汚くなった状態のノズルです。普通に使用していてもここまでひどくはならないのですが、何らかの理由で3Dプリントに失敗してヘッドで樹脂を引きずるようなことがあれば、すぐにこんな感じになります。

硬くこびりついた樹脂には、ワイヤーブラシを使います。（使用する際は自己責任で）ノズル部分はアルミ製ですので、ワイヤーブラシで軽くこする程度であれば問題なく、コゲを落とすことができます。その際にヘッドの温度を230℃くらいに温めておくとより効果的に落とすことができます。これで外側のメンテナンスは完了。

次にノズルの中ですが、弊社では定期的にノズルをバラして清掃しております。ですのでノズルの予備がいくつかあり、カートリッジヒーターや温度センサーの予備なども常備しております。

ノズル内部が詰まっているかどうかは、普段からノズル（温めた状態）にフィラメントを手で押し込んでいれば感覚的に、スムーズか詰まっているかがわかります。明らかに硬い場合は、バラして清掃するのが無難です。

ノズル先端のアルミブロックをそのままアセトンに入れて中身のABS樹脂を溶かす方法を使っていますが、溶けるのに時間がかかるため、温度設定可能なハンダゴテで温めて、細い針金や細いドリルを使用して内部を清掃します。ノズル先端を傷つけないように気をつけながら行います。

ドライブギア

フィラメントを搬送するためのドライブギアですが、歯と歯の間にゴミやフィラメントが詰まっていると、フィラメントを搬送する際に滑って、造形トラブルの原因になることもあります。

ギアは外して歯の間に挟まったフィラメントをブラシなどで除去します。歯が摩耗することは稀ですが、摩耗した場合のことも考えて予備のギアをいくつか準備しておと良いでしょう。

この時に気をつけるのは、ギアを固定するイモネジ（ホーローセット）を締め忘れないことです。

他にも色々ありますが

大きなメンテナンスポイントは上記の3つですが、他にも消耗品として、ビルドプレート上のテープ関係、光造形機の場合はFEPフィルムの交換などもメンテナンスの中に入るかと思います。

FEPフィルムの交換については下記のブログを参考にしてみてください。

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光造形による大量生産5つの工程

wpmaster — Fri, 11 Sep 2020 11:33:12 +0000

今回は光造形3Dプリントによる大量生産例をご紹介したいと思います。弊社事業紹介の3Dプリントの中にもあります通り、最近では3Dプリントした製品をそのまま販売モデルとして使用する事例が多く、以前のような試作品という位置づけではなく、完成品という扱いで3Dプリント品が使われつつあります。

3Dプリント品が完成品として使用される理由は、その表面精度の高さが挙げられると思います。金型に勝るとも劣らない表面品質、そして金型を使用しなくても、スローペースながら大量生産ができるので、弊社でもケース部品などの大量生産案件が増えております。

まず最初に3Dモデリングされたモデルデータをスライサーソフトの中に読み込みます。
スライサーソフトの中では光造形に必要な様々なパラメータを調整して最適な3Dプリント条件を設定していきます。

次に3Dプリンターの段取りとなります。使用するのは光造形機ですので、レジンタンクにレジンを投入します。約1000mlは常時入っている状態で3Dプリントしております。今回は黒色のレジンを使用し、使用前にドライヤーで温めております。

レジンは使用適正温度があり、その範囲内で使用すれば特に問題ないのですが、弊社では温度高めにして、尚且PHENOMの庫内を改造しMOAI用のヒーターを入れて常に庫内が30℃以上になるように調整されております。

3Dプリンターの操作画面になります。進捗状況の確認、トータルで何層プリントされ、現在何層目なのか確認できます。

3Dプリント完了直後の造形品です。レジンにドブ漬け状態から釣り上げられていますので、造形品は油でドロドロ状態です。

ビルドテーブルを3Dプリンターから外した状態です。全てサポート構造を介してビルドテーブルに接着されている状態です。

3Dプリント作業を繰り返し、大量生産を行います。ここで重要なのが造形品を光に当てず暗いところで保管しておくことです。直射日光に当たってしまうと、表面に付着した液状のレジンまで硬化してしまいますし、製品自体も二次硬化を起こして変形してしまいます。

表面に付着したレジンを洗浄します。洗浄にはイソプロピルアルコール（以下IPA）を使い表面を刷毛などでやさしく洗います。
写真右側が荒取り用IPA、写真左側が仕上げ用のIPA、ある程度汚れたら洗浄能力が低下しますので、新しいIPAに入れ替えて繰り返し使います。

IPAを使用する時は換気をしっかり行いながら、防毒マスクをつけながら行います。

最終的に仕上げ用のきれいなIPAで洗浄し、IPAを最後に水などで洗い流して洗浄終了です。

前述で二次硬化という言葉が出たように、造形後に更に硬化します。ですので写真のように組み合わせて使用する部品は、固定ボルトなどで固定した状態で二次硬化させると、後から部品同士の不一致を防ぐことができます。

平坦な面がある場合は、100％平坦にはならず、若干の反りはどうしても発生してしまいます。光造形での変形を嫌う場合、従来の熱溶解積層方式3Dプリントも組み合わせつつ、お客様の仕様を満たす製品づくりを行っております。

3Dプリントに関することはお気軽に弊社までお問い合わせください。

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レジンを放置していると分離する

wpmaster — Tue, 11 Aug 2020 12:08:35 +0000

レジンタンクの清掃について

光造形後のレジンタンクは、レジン交換がない限りはそのまま放置しがちなのですが、放置していると1週間後には、レジン内部の顔料とレジンが分離して、顔料がFEPフィルム側に沈殿して、上には透明なレジンが浮くような感じになります。

顔料が沈殿した状態で3Dプリントすると、初期層でUVライトが顔料に照射され、レジンにUVが届かず造形不良になることがありましたので、以後は顔料が沈殿した場合は、一旦レジンをストレーナー経由でボトルに戻して、レジンタンクをイソプロピルアルコールで洗浄してから再度レジンを入れて3Dプリントします。

沈殿したレジンタンクをかき混ぜれば良いように思えますが、かき混ぜる際に、FEPフィルムを傷つけるのを嫌って、手間ではありますが、前述のような手法で、レジンの入れ替え作業を行って3Dプリントしております。手間ですが3Dプリントの成功率が上がり、造形不良による無駄な時間を使わなくて良くなります。
顔料が沈殿したレジンの上面をゴム手袋指で触ってみると、顔料が沈殿していることがよくわかります。
ちなみに透明なレジンの場合は顔料が入っていないため、沈殿現象はおきません。

FEPフィルムは消耗品

レジンをストレーナー経由でボトルに戻しているところです。顔料がフィルムにへばりついておりますが、ドライヤー等で温めて、粘度を下げると下に垂れ落ちてきます。

この後、レジンタンクをイソプロピルアルコールで洗浄しますが、キッチンペーパーでレジンをしっかり吸い取ってから洗浄します。キッチンペーパーは拭き取るのではなく、押し付けて吸収させる感じです。FEPフィルムは摩擦するとどんどん傷が増えていくので、できるだけ傷がつかないように気をつけながら、洗浄を行います。とは言えFEPフィルムは消耗品なので、ある程度傷がついてしまうのは割り切って考えております。

そして次なる造形へ

タンクの洗浄が完了したら、新しいUVがレジンを投入します。今回はスタンダードタイプのブラックUVがレジンを4kg用意しました。
弊社ではレジンを温めてから使います。UVがレジンには使用適正温度がありまして、それ以下の温度帯で使用すると、色々と造形時に不具合があることがあります。特に冷えているUVがレジンは粘度が高いので、ドロドロの状態の場合、気泡が混ざりやすく、造形時に気泡が入るとそのまま造形物の穴になってしまうので、気泡が混ざらないようにするためにも、UVレジンを温めて、シャバシャバにして気泡が抜けやすいようにしております。
温度上げには、MOAI用のヒーターを使っていますが、スタートダッシュ的に温度を上げる際にはドライヤーで一気に温度を上げます。写真を見てわかるように、温度が低いときは、粘度があるので、ドライヤーの風をレジン面に当ててもそれほど波打ちませんが、温度が上がってくると、シャバシャバになり、激しく波打つようになります。また、庫内には温度計を設置して温度管理は常にしております。

今回はUVレジンタンクの洗浄についてのブログでしたが、基本的にタンク内のレジンは、室内にある光造形機の中にあれば、固まることはありません。タンクを外に放置して、太陽光に当たるような場所に置いておくとタンク内のレジンが全て固まってしまうので、お気をつけください。

これから、とあるケースを大量生産していくのですが、その結果はまた次回のブログにて。

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