製造および工学的観点から見ると、SLA試作品は、タップ加工、接着、塗装、その他の仕上げ処理を含む幅広い後処理工程に非常に適しています。この多様性こそが、SLAが試作および少量生産における基盤技術である理由の一つです。ただし、成功の鍵は材料特性を理解し、正しい手順を守ることにあります。
はい、SLA部品にタップ加工は可能です。 ただし重要な注意点があります。標準的なフォトポリマー樹脂は、ABSやナイロンなどの熱可塑性樹脂と比べて比較的脆い性質を持っています。
加工手法: 鋭利で高品質なタップを使用し、ゆっくり慎重に加工してください。過度な応力がかかると亀裂や欠けが発生するおそれがあります。下穴をわずかに小さくすることで、ねじ山の保持力を高めることができます。
ベストプラクティス: 繰り返しの組立や高強度を必要とする場合は、ねじ込みインサートの使用を強く推奨します。熱圧入式インサート(溶融して挿入するタイプ)やセルフタッピングインサートは、荷重を分散し、金属の強度を活かしてより耐久性の高いねじ接続を実現します。
材料選定: 強固で耐久性のあるねじ山を作ることが主目的であれば、「タフ」または「デュラブル」系のエンジニアリングレジンを使用してください。これらは高い衝撃耐性と破断伸びを持ち、ねじ加工に対してより寛容です。
SLA部品は非常に良好に接着できます。 強い接着を得るための鍵は、適切な表面処理にあります。
接着剤: 最も一般的で効果的な接着剤はシアノアクリレート(瞬間接着剤)です。SLA部品同士、または他の素材との接着に適しています。二液性エポキシも高い強度と隙間充填能力を持ちます。
表面処理: 接着面を軽くサンドブラストまたはサンディングして微細な傷をつけることで、表面積と機械的結合力を大幅に向上させます。その後、イソプロピルアルコールで完全に清掃し、粉塵や離型剤を除去します。
手順: 接着剤を少量塗布し、部品をしっかり固定してメーカー推奨時間まで完全硬化させます。
SLA部品は塗装下地として非常に優れています。 ただし、プロ仕様で耐久性の高い仕上がりを得るためには、入念な下処理が不可欠です。
ポストキュア: 部品を完全に後硬化させてください。未硬化レジンが後から染み出すと、塗装が損なわれるおそれがあります。
研磨: 粗目のサンドペーパーで層段差やサポート痕を除去し、次に400〜600番程度の細目で滑らかに仕上げます。湿式研磨を行うと、ペーパーの目詰まりを防げます。
プライマー塗布: 最も重要な工程です。高ビルドタイプのフィラープライマーを塗布し、微小な層段差を埋めて均一な下地を作ります。乾燥後、細目のサンドペーパーで滑らかに仕上げます。
塗装: アクリルラッカーやエナメルなどの互換性のある塗料を使用します。一度に厚く塗るのではなく、複数回に分けて薄く塗布することでムラや垂れを防ぎます。プラスチックへのパウダーコーティングは適していませんが、プロ仕様のスプレー塗装で非常に美しい仕上がりが得られます。
クリアコート(任意): 最後に透明トップコートを塗布することで、塗膜を保護し、ツヤ消し・半光沢・光沢などの仕上げ感を調整できます。
研磨とポリッシング: 以前説明した通り、この工程により標準的なマット仕上げを高光沢の滑らかな表面に変えることができます。
蒸気スムージング: FDM(ABS)ではアセトンを用いることが一般的ですが、SLAレジンには安全かつ均一に表面を溶かす溶剤が存在しないため、通常は適用されません。
メタライジング: SLA部品は導電性コーティングを施すことで真空メッキまたは電気メッキが可能です。クロム、金、その他の金属調外観を持つ美観試作品を製作できます。
機械加工: 完全に硬化したSLA部品は、軽い切削や穴あけが可能です。ただし脆いため、低応力・低速で慎重に加工する必要があります。
後処理を考慮した設計: サンディング用の余肉や、インサートを組み込むための構造を設計段階で考慮してください。
機能に合ったレジン選定: 後処理内容に応じてレジンを選びます。タップ加工には「タフ」系レジン、塗装用には標準レジンを使用します。
工程順序の遵守: 一般的な流れは次の通りです:洗浄 →(必要に応じグリーン状態研磨)→ 後硬化 → 研磨 → プライマー/塗装 → 組立(接着/タップ)。
まとめると、SLAは最終工程ではなく、柔軟な出発点です。熟練した後処理を施すことで、強度・精度・美観を兼ね備えた部品へと仕上げ、試作品と量産品の間のギャップを埋めることができます。