SLA プロセスの高精度機能と制限
SLA (光造形) プロセスは、最も高精度な 3D プリント プロセスの 1 つです。 XY方向の精度は25～50μmに達し、Z方向の層の厚さは25μmに達します。この高精度により、SLA は微細な形状や複雑な細部を製造できるため、宝飾品、歯科、精密試作などで広く使用されています。ただし、理論上の精度と実際の製造可能なフィーチャーの間には違いがあります。最小フィーチャ サイズは、デバイスの解像度だけでなく、材料強度、硬化収縮、サポート要件、後処理の実現可能性によっても決まります。設計された機能が正常に印刷され、使用要件を満たしていることを確認するには、設計時にこれらの要素を考慮する必要があります。
最小壁厚と最小カラム サイズ設計
壁厚とカラム サイズは、SLA 設計における最も基本的な最小特性パラメータです。標準的な樹脂材料の推奨最小肉厚は 0.4 mm ですが、高性能エンジニアリング樹脂では 0.3 mm に達する場合もあります。肉厚設計は部品の大きさを考慮する必要があり、大型部品の肉厚は適切に厚くする必要があります。独立した柱状フィーチャの最小直径は 0.5 ～ 0.8 mm です。直径が 0.5 mm 未満の細いカラムは、印刷中や後処理中に破損しやすくなります。本体に取り付けられるリブとボスの最小厚さは、耐荷重要件の評価に応じて、自立壁の厚さよりわずかに小さくなる場合があります。応力集中を避けるために、肉厚が変化する箇所にはフィレット遷移を使用する必要があります。
穴とノッチの最小サイズ
穴とノッチの最小サイズは、深さと位置によって異なります。スルーホールの最小直径は0.5mm、ブラインドホールの最小直径は0.8mmです。深穴の直径は深さが増すにつれて大きくする必要があり、直径と深さの比率は 1:10 以上であることが推奨されます。ノッチの幅と深さは一致する必要があり、最小幅は 0.4 mm、深さは幅の 5 倍を超えてはなりません。穴のレイアウトではサポートの除去を考慮する必要があります。深い穴や止まり穴のサポートは取り外しが困難です。表面からアクセスできるスルーホールを設計することをお勧めします。サポートを取り外すときに鋭利なエッジが損傷するのを避けるために、穴のエッジは面取りするか丸くする必要があります。
細部の忠実度と表面品質
細部の忠実度は、デザインの細部が印刷によって復元される程度を指します。 SLA プロセスではミクロンレベルの詳細を実現できますが、実際の詳細の識別可能性は視距離と人間の目の解像度によって制限されます。詳細を設計するときは、その目的を明確にする必要があります。機能的な詳細 (合わせ面、位置決め機能など) は正確に製造される必要があります。装飾的な詳細 (テクスチャ、テキストなど) は、視覚的な認識を考慮する必要があります。文字とグラフィックの最小線幅は 0.3mm、最小高さは 0.5mm です。浅浮き彫りの深さは 0.2mm 以上にすることをお勧めします。表面テクスチャの単位サイズは0.5mm×0.5mm以上を推奨します。
詳細に対する後処理の影響と補正
SLA パーツの後処理は、詳細な機能に影響を与えます。支持面に損傷を与える可能性のある細部の除去をサポートします。重要な細部は非支持面に配置することをお勧めします。洗浄により微細な形状が柔らかくなり変形する可能性があるため、洗浄時間と溶剤濃度を制御する必要があります。研削によりフィーチャのサイズが縮小するため、設計時に研削代を確保する必要があります。スプレーとコーティングによりフィーチャのサイズが大きくなり、設計ではコーティングの厚さを考慮する必要があります。寸法要件が厳しいディテールの場合は、後加工後に採寸・トリミングすることをお勧めします。後処理効果は、設計中に CAD モデルで事前に補正して、最終的な寸法が要件を確実に満たすようにすることができます。