レジン3Dプリンター出力品を仕上げる：洗浄機・二次硬化機選びのポイント、使い方、失敗談
レジン3Dプリンター出力後の必須工程：洗浄と二次硬化を支えるツール
レジン3Dプリンターを用いた造形は、フィラメント式とは異なる独特の魅力と精密さを持ち、多くの趣味人を惹きつけています。しかし、レジンでの造形には、出力そのものだけでなく、その後の処理が非常に重要です。特に、「洗浄」と「二次硬化」は、造形品の最終的な品質と強度を決定づける、絶対に欠かせない工程です。
出力直後の造形品には、未硬化の液体レジンが付着しています。これを適切に除去し、さらに紫外線などを照射してレジンを完全に硬化させることで、本来の形状と強度が得られます。この一連の作業を効率的かつ確実に行うために開発されたのが、専用の洗浄機と二次硬化機です。
この記事では、レジン3Dプリンターでの造形を始められた方や、これから始めたいと考えている方々が、この必須工程をスムーズに進め、満足のいく仕上がりを得られるよう、レジン洗浄機と二次硬化機の選び方、基本的な使い方、そして初心者の方が陥りやすい失敗とその対策について、詳しく解説してまいります。高価なレジンを無駄にせず、大切な造形品を最高の状態で完成させるための「偏愛道具」選びにお役立てください。
なぜ洗浄と二次硬化が必要なのか
レジン3Dプリンターで使用される光硬化性レジンは、特定の波長の紫外線（UV）を照射することで液体から固体へと変化します。プリンター内部で積層される際、UV光が照射された部分は硬化しますが、表面やサポート材の隙間などには、まだ硬化していない液体のレジンが残存しています。
洗浄の重要性
この未硬化レジンは、そのままにしておくとベタつきの原因になるだけでなく、以下の問題を引き起こします。
- 表面のディテールの損失: 細かいモールドなどが未硬化レジンに埋もれてしまいます。
- 追加硬化の阻害: 未硬化レジン層がUV光の透過を妨げ、内部まで完全に硬化しない可能性があります。
- 安全性: 未硬化レジンは皮膚に付着すると炎症を起こす可能性があり、適切に取り扱う必要があります。
- 塗装・加工の困難: 未硬化レジンが残っていると、塗装や接着がうまくいきません。
これらの問題を解決するために、造形品を洗浄液（一般的にはイソプロピルアルコール：IPAなどが使用されます）に浸し、ブラシや攪拌によって未硬化レジンを溶かし落とす作業が必要になります。
二次硬化の重要性
洗浄後、造形品に残った洗浄液を乾燥させたら、次に二次硬化を行います。これは、造形品全体に均一に紫外線を照射し、洗浄で落ちきらなかったわずかな未硬化レジンを硬化させたり、積層時に完全に硬化しきれなかった内部を最終的に固めたりする工程です。二次硬化を行うことで、造形品は設計通りの強度と耐久性を持ち、ベタつきのない、触っても安全な状態になります。
この洗浄と二次硬化の工程は、レジン3Dプリンターを用いたものづくりの品質を大きく左右するため、適切なツール選びと正しい方法で行うことが非常に大切です。
レジン洗浄機：種類と選び方、使い方
レジン洗浄機は、未硬化レジンを効率的に除去するためのツールです。主に以下の種類があります。
1. 手動式洗浄ステーション
洗浄槽と、造形品を固定・回転させるハンガーなどがセットになったシンプルなタイプです。洗浄液を満たした槽に造形品を吊るしたり沈めたりし、ブラシなどで手洗いします。
- 選び方:
- 洗浄槽の容量: 洗浄したい造形品の最大サイズが入るか確認します。
- ハンガーの有無: 造形品を吊るすことで、サポート材が付いたまま洗浄しやすいタイプもあります。
- 密閉性: 洗浄液は揮発性が高いため、蓋がしっかり閉まるかどうかが重要です。
- 使い方:
- 洗浄槽に適切な洗浄液（IPAなどが一般的ですが、レジンの種類によっては推奨される洗浄液が異なりますので、必ずレジンの指示に従ってください）を入れます。
- 出力後の造形品を洗浄槽に浸します。サポート材が付いたままでも良い場合があります。
- ブラシなどで表面を優しく擦り、未硬化レジンを溶かします。
- 洗浄液から取り出し、表面に残った未硬化レジンや洗浄液を拭き取るか、流水で洗い流します（レジンの指示に従ってください）。
- 乾燥させます。
- メリット: 安価、構造がシンプルで故障しにくい。
- デメリット: 手作業が多く手間がかかる、洗浄液に直接触れるリスクがある、匂いが広がりやすい。
2. 自動攪拌式洗浄機
専用の容器に洗浄液と造形品をセットし、モーターで攪拌することで自動的に洗浄を行うタイプです。プリンターから取り外したプラットフォームごとセットできるモデルもあります。
- 選び方:
- 対応造形サイズ: 洗浄槽の内寸が、使用しているプリンターの最大造形サイズやよく出力する造形品のサイズに対応しているか確認します。
- 攪拌方式: マグネチックスターラーのように底部で攪拌するものや、プロペラで液体を循環させるものなどがあります。洗浄効果に影響します。
- タイマー機能: 洗浄時間を設定できると便利です。
- プラットフォーム対応: プリンターのプラットフォームごとセットできると、造形品を剥がす手間を省けます。
- 使い方:
- 専用容器に洗浄液を入れ、造形品（またはプラットフォームごと）をセットします。
- タイマーを設定し、スタートボタンを押します。
- 設定時間後、造形品を取り出し、乾燥させます。必要に応じて流水で洗い流す工程も行います。
- メリット: 手間がかからず効率的、洗浄液への接触機会が減る。
- デメリット: 手動式より高価、機種によっては攪拌力が不足する場合がある。
3. 超音波洗浄機
超音波の振動によって洗浄液中にキャビテーション（気泡の発生と消滅）を発生させ、造形品の細部まで強力に洗浄するタイプです。レジン専用品でない汎用の超音波洗浄機が用いられることもあります。
- 選び方:
- タンク容量: 洗浄したい造形品のサイズが入るか。
- 出力/周波数: 洗浄力に影響します。高すぎると造形品を傷める可能性もあります。
- ヒーター機能: 温めることで洗浄液の効率を高められますが、IPAなどは引火点に注意が必要です。レジン洗浄にヒーターは通常使用しません。
- 安全性: 洗浄液が揮発性・引火性を持つ場合があるため、防爆構造など安全対策が施されているか確認が必要です。
- 使い方:
- 洗浄液をタンクに入れます。
- 造形品をタンクに浸します。
- 時間などを設定し、運転を開始します。
- 設定時間後、取り出し乾燥させます。
- メリット: 細部まで強力に洗浄できる、手作業が少ない。
- デメリット: 他のタイプより高価な場合が多い、造形品の形状によっては破損のリスクがある、洗浄液の選択に注意が必要。レジン専用の超音波洗浄機はまだ少ないため、汎用品を使う場合は慎重な検討が必要です。
洗浄機選びのポイント（初心者向け）
初めてレジン3Dプリンターを使う方には、まずは自動攪拌式の洗浄機がおすすめです。手動式より楽で安全性が高く、超音波式より導入コストを抑えやすいバランスの取れた選択肢と言えます。使用頻度や造形サイズ、予算に合わせて適切な容量と機能のモデルを選びましょう。複数の機能を一体化した「洗浄硬化一体型マシン」も人気があります。
洗浄における失敗談と注意点
- 失敗談1：洗浄液の選定ミス IPAであれば何でも良いと思って安価な工業用IPAを使用したら、水分が多くて洗浄力が弱かった、または不純物が含まれていて造形品が白濁してしまった、といったケースがあります。レジンのメーカーが推奨する洗浄液を使用するのが最も安全です。一般的には90%以上の高濃度IPAが推奨されます。
- 失敗談2：換気不足 IPAなどの洗浄液は揮発性が高く、独特の匂いがあります。換気の悪い場所で使用すると、気分が悪くなったり、部屋に匂いが充満したりします。必ず換気の良い場所で使用し、可能であれば専用の換気扇や塗装ブースのような仕組みを用意することを推奨します。
- 失敗談3：素手での作業 未硬化レジンや洗浄液は、皮膚に付着するとかぶれなどの原因となることがあります。必ずニトリル手袋などの適切な保護具を着用して作業してください。
二次硬化機：種類と選び方、使い方
二次硬化機は、洗浄・乾燥後の造形品に紫外線を均一に照射し、完全に硬化させるためのツールです。
1. UV硬化ボックス
紫外線ランプ（LEDや蛍光灯）を内蔵したボックスです。造形品をボックス内に入れて光を照射します。ターンテーブルが付いているモデルが多く、造形品を回転させることで全方向から均一に照射できます。
- 選び方:
- ボックスサイズ: 硬化したい造形品の最大サイズが入るか確認します。
- 光源: UV-LEDタイプが主流で、長寿命で省エネです。波長（通常は405nmが主流）が使用するレジンと合っているか確認しましょう。
- 出力: 光が強いほど硬化時間が短縮されますが、強すぎると造形品が反るなどのリスクもあります。
- ターンテーブル: 全方向からの照射を保証するために必須です。回転速度も確認しましょう。
- タイマー機能: 硬化時間を設定できると便利です。
- 使い方:
- 洗浄・乾燥させた造形品をボックス内のターンテーブルに置きます。
- タイマーを設定し、蓋を閉めてスタートボタンを押します。
- 設定時間後、造形品を取り出します。
- メリット: 操作が簡単、比較的手頃な価格帯、安全性が高い（蓋を閉めて使用するため）。
- デメリット: 硬化中に造形品の向きを変える必要がある場合がある（特にターンテーブルがない場合）、ボックスサイズ以上の造形品は硬化できない。
2. UV硬化一体型マシン
洗浄機能と二次硬化機能が一つになった複合機です。同じ容器（または付属のバケット）で洗浄を行い、その後容器をそのまま、あるいは造形品を別のステージに移してUV照射を行うタイプがあります。
- 選び方:
- 洗浄・硬化両方の性能: それぞれの対応サイズ、洗浄方式、UV光源の出力などを個別のツールを選ぶのと同じ基準で確認します。
- 操作性: 機能の切り替えや設定のしやすさ。
- サイズ: 設置スペースに収まるか確認します。
- 使い方:
- 洗浄液を入れた容器に造形品をセットし、洗浄モードを実行します。
- 洗浄後、造形品を取り出して乾燥させます（または乾燥工程が組み込まれている場合も）。
- 容器を洗浄液から水などに切り替える、または造形品を別のステージに移し、UV硬化モードを実行します。
- 設定時間後、造形品を取り出します。
- メリット: 省スペース、工程間の移動が少なく便利、価格も個別に揃えるよりお得な場合がある。
- デメリット: 一方の機能に特化した専用機に比べて性能が劣る場合がある、片方が故障すると両方の機能が使えなくなるリスクがある。
二次硬化における失敗談と注意点
- 失敗談1：硬化時間の見誤り 短すぎると内部が十分に硬化せず強度が不足し、長すぎると造形品が脆くなったり、黄色く変色したり、反ったりすることがあります。レジンの種類や造形品の厚み、使用する硬化機の出力によって適切な硬化時間は異なります。最初は短めの時間から始め、様子を見ながら調整することをおすすめします。
- 失敗談2：均一な照射不足 特定の面だけに集中的にUVが当たると、硬化ムラが発生します。ターンテーブルを使用しない場合や、大きな造形品の場合は、途中で造形品の向きを変えるなどの工夫が必要です。
- 失敗談3：目への影響 UV光は目に見えにくいですが、非常に危険です。硬化中にUV光を直接見たり、光が漏れ出すような場所で使用したりしないでください。必ず安全なボックス内で使用し、蓋を開ける際は光源が消えていることを確認してください。可能であればUVカット機能のある保護メガネの着用も検討しましょう。
初心者のためのツール選びとコストパフォーマンス
レジン3Dプリンターを始めたばかりの初心者の方にとって、洗浄機と二次硬化機は必須の投資となります。「手動式洗浄ステーション+UV硬化ボックス」の組み合わせは、最も安価に始められますが、手間がかかり安全性にも配慮が必要です。
コストパフォーマンスと手間のバランスを考えると、まずは自動攪拌式洗浄機とUV硬化ボックスを個別に揃えるか、洗浄硬化一体型マシンのいずれかから始めるのが現実的でしょう。
- 個別に揃える場合: それぞれの機能に特化した製品を選べるメリットがあります。よく出力する造形品のサイズに合わせて、それぞれの容量を検討しましょう。洗浄液は高濃度IPAをホームセンターやネット通販で購入するのが一般的です。
- 一体型マシン: 省スペースで、操作が簡単な点が魅力です。多くのメーカーから一体型マシンがリリースされており、使用しているプリンターメーカーと同じブランドを選ぶと、サイズ感や操作性で連携しやすい場合があります。最初は一体型で始め、より大きな造形品を扱うようになったり、特定の機能（例えば超音波洗浄）が必要になったりしたら、専用機を検討するというステップアップも考えられます。
いずれのタイプを選ぶにしても、必ず対応する造形サイズを確認することが重要です。せっかく購入しても、よく出力するサイズの造形品が入らないのでは意味がありません。また、安全に関する機能（UV照射中の蓋ロックなど）も確認しておくと安心です。
まとめ：レジン3Dプリンター趣味を深めるための「道具」
レジン3Dプリンターは、精密で滑らかな造形を得られる魅力的なツールですが、その力を最大限に引き出すには、洗浄と二次硬化という後処理が不可欠です。ここでご紹介した洗浄機と二次硬化機は、この後処理工程を効率化し、安全性を高め、造形品の最終的な品質を向上させるための重要な「偏愛道具」です。
特に、レジン3Dプリンターを始めたばかりの初心者の方にとっては、どのようなツールが必要なのか、どう選べば良いのか迷うことも多いでしょう。この記事が、その疑問を解消し、ご自身の環境や予算に合った最適なツールを見つけるための一助となれば幸いです。
最適な洗浄機と二次硬化機を選び、正しい方法で後処理を行うことで、レジン3Dプリンターでのものづくりは格段に快適になり、趣味の世界はさらに深く、豊かになるはずです。常に安全に配慮しながら、最高の造形品を完成させてください。