セラミックプリントモデルの仕上げとは！？

金属でもプラスチックでもない無機質の材料、それがセラミックです。
超高熱に耐える、薬品による腐食に強い、基本的に絶縁体であることなど、
その機能の高さから産業分野でも幅広く使用されています。

Formlabsの光造形機「Form 4」の材料ラインナップには
セラミックの材料「Alumina 4N V1」があり、前回初めて造形を行ってみました。

今回はその続編、プリント後の仕上げ作業をポイントを押さえながらご紹介いたします。

通常の3Dプリントとは違い、セラミックプリントモデルは
以下のような仕上げ作業を必要とします。

①専用洗浄液「Ceramic Wash Solution」による洗浄
②ウェットサンディング（やすりがけ）
③24時間乾燥
　※２次硬化処理は不要

さらにセラミックモデルならではの焼成作業も必要です。

④脱脂（樹脂のバーンアウト）
⑤焼結( アルミナの焼き固め)

1.まずはモデルの洗浄

専用洗浄液「Ceramic Wash Solution」をつかってモデル表面に残ったレジンを洗浄していきます。
モデルはΦ15ｍｍ、厚さ5ｍｍ、高さ30ｍｍのシンプルな筒（絶縁チューブ）です。

モデルが濡れた状態の時間を最小限に抑えるため、1 回の洗浄時間は2分間まで。取り出したらウエス等で優しく拭き、ドライヤ―でゆっくり乾燥させます。3 回これを繰り返しながらモデル表面に残ったレジンを取り除きました。

2．次にやすりがけ

サポートを外します。手でも外せますが、本体を壊さないよう、ニッパーでそっと切っていきます。残ったサポート部分はウェット研磨を行います。水やIPAは厳禁なので、洗浄に使った専用液でサンドペーパーを濡らし、軽くこすると表面を整えることが可能です。そしてまたドライヤー乾燥しておきます。

3．24時間乾燥

次の焼成工程に向けて、モデルを完全に乾燥させます。風通しの良い場所で一晩以上乾燥させてもいいですが、今回は恒温槽で常温から45℃まで昇温し１日乾燥させます。

24時間後、モデルを取り出してみると質感が少しだけ変わった印象を受けました。

ツルっとしたチョークのような質感です。
焼成前の段階では、まだもろさがあり壊れやすそうです。

まとめ

ひび割れや欠けの発生を防ぎ、セラミックモデル完成へと大きく近づくためには
濡れている状態をできるだけ避け、十分に乾燥させることがポイントです。

今回のようにポイントをしっかり押さえることで、
切削加工等が困難といわれるセラミックも
3Dプリントで複雑形状まで作成することが可能です。

さて、セラミックモデル完成までの工程はまだ続きます。

※今回使用したSLA方式3Dプリンタ「Form 4」の詳細はこちら↑↑