どうにかして3Dプリンターゴミを活用したい。
そんな中で出会ったリサイクル技術について掲載します。
金属と比較して、安価に作製できる
金型製作ツールとして、SLAプリンターは手をつけやすい
5、6時間で新しい金型を作ることができる
樹脂金型は金属金型に比べて劣化が早く、耐用使用回数は100回未満
金型はアルミニウムよりも冷却に時間がかかるため、生産速度が遅くなる
レジンは柔らかいため変形しやすく型同士の隙間ができてしまい、バリが発生しやすくなる
樹脂金型は、材料の流れを容易にするための金型の予熱ができない
金型の精度が低いため、後処理が必要になる
文字などの細かいアイテム、小さなアイテムには不向き
樹脂金型はオフィスでも制作できるため大変手軽ですが、工業レベルの大量生産には向いていません。
また、アルミなどの金属金型と異なり小さな突起や窪みなど、小さなデザインが完成品に反映されないことがあります。
ある程度の大きさや厚さがあるデザインを選ぶようにするか、型が変形してデザインが崩れる前の数回(もしかすると1回きり)の抽入で諦めるか、どちらかを選択する必要があります。両立はなかなか困難ですが、高品質のレジンを選ぶことで解決できる場合があります。さあ、プロトタイピングの時間です!
2つの入れ子金型にモデルの半分ずつを配置し、それぞれの形状で型抜きします。
こちらのSUSTAINABLE DESIGN STUDIO製モールドベース(アルミハウジング)を使うことを前提とした、入れ子金型(インサート)を設計する際の加工ベースになる3Dモデルファイルです。
インサートのサイズによって使用するモールドベースのサイズも異なるため、モデリング時には注意が必要です。
世界どこへでも発送してくれますが、配送料が高いので他の型などとまとめて買うことをお勧めします。
(30mm x 30 mm x 15mm)
(75mm x 75mm x 25mm)
(100mm x 100mm x 25mm)
光硬化樹脂の諸々の特性と、レジンが高価であることを考慮して、樹脂金型の強度を損なうことなく使用する樹脂量を低減するために六角形の充填パターンを推奨しています。
充填箇所の全ての面に3 mm以上の厚さの壁を作るようにしてください。
樹脂金型がプリントできたら、レジンの洗浄やサポート材の除去、UVを使った追硬化など標準的な後処理を施します。プリンターや光硬化樹脂の取説やガイドラインに従ってください。
モールドベースにぴったりとはまるはずですが、押し込む必要がある場合は入れ子の取り出し時に支障が生じるので、引っかかりのあるべての部分を800~1200番の紙やすりで削ります。
コピー用紙の厚さ分くらいの小さな隙間は許容できますが、バリやずれの原因になるため、必要に応じて紙片などをスペーサーとして挟み込むことで軽減することができます。
樹脂金型の抽入経路がモールドベースの抽入経路と隙間なく一致することに留意してください。
抽入前にシリコンスプレーを吹くことで固まったプラスチックが剥離しやすくなり、樹脂金型への負荷を低減できます。
アルミ金型の場合とは異なり、樹脂金型の場合は内部を冷却してから取り出します。
小型射出成型機のショート動画なんかでは、材料注入後すぐに金型を「カパッ」と開けて製品を「カポッ」と取り出す気持ちのいい動画が数多くありますが、これは金属金型ならではの特徴です。
樹脂金型は熱伝導性が悪く、金型内部のプラスチックが十分に固まってからでないと製品が破損したり、金型からうまく剥がれず樹脂金型が破損する原因になります。
金型は熱により変性しやすく、高温であるほど劣化が早まります。
金型の寿命を延ばすには、材料が融けで品質に影響しない最低温度で使用するようにしてください。
ポリプロピレン(PP)なら200℃を推奨します。
アルミ金型であれば最大圧力でも使用できますが、樹脂金型は容易に破損します。
射出圧力を極力下げることで空気が入るのを防ぐこともできます。
ポリプロピレン(PP)であれば約80psiを推奨します。