光造形3Dプリンターに必要なもの一覧｜環境・道具・洗浄液・廃液まで、始める前の準備ガイド

光造形3Dプリンターは、導入後簡単にスタートすることができます。例えば、Form 4などは、開梱後、30分程度で造形を始めることができます。手軽に始められるのですが、作業環境などを正しくつくることで、その後の運用もやりやすくなります。ここでは、光造形3Dプリンターに必要なものをご紹介し、開梱してから造形物を仕上げるまでにあると便利なものやポイント、注意点などをご紹介します。

光造形3Dプリンターは、液体のレジンに紫外線を当てて一層ずつ固める方式の3Dプリンターで、細かい形状を再現できることから、試作や歯科、教育・研究の現場で使用されています。本体の価格が下がったことでオフィスの一角や自宅に置く例もありますが、材料が液体のレジンであるため、本体以外にそろえておくものがいくつかあります。これから光造形の導入を検討される方や、本体は決まったものの周辺の準備が残っている方に向けた内容です。

光造形3Dプリンターに必要なものとは、作業環境、造形に使う道具、後処理に使う道具、洗浄液と廃液の扱いの4群です。本体とレジンだけをそろえても造形物は完成しないため、洗って乾かし、二次硬化まで終えて、はじめて手に取れる状態になります。

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01光造形3Dプリンターを置く作業環境

作業環境で押さえておきたいのは、室温と換気の二つです。専用の部屋や特別な設備は必要なく、事務所の一角や自宅の作業机でも始めることができますが、この二つを満たせる場所かどうかで、造形の安定と作業のしやすさが変わります。

光造形3Dプリンターは、レジンの温度が造形の品質に影響します。ゴム系など粘性の高いレジンは冬場に硬くなることがあるため、室温をできるだけ一定に保てる場所が適しています。なお、冬場に冷え込んだ場合は、室内を暖めてからレジンを使うと、粘度が下がって造形が安定します。

造形が終わった造形物には未硬化のレジンが残っているため、洗浄液で洗い流しますが、洗浄液は揮発しやすく、換気ができる場所が適しています。また、レジンと洗浄液は紫外線で変質するため、直射日光が当たる窓際は置き場所に適していません。

設置する台は、水平が出せるしっかりした机であれば十分で、細かい水平は本体側の調整で合わせることができます。あわせて、造形データを本体に送るためのパソコンと、電源の取れる場所も必要になります。データの受け渡しをネットワーク経由で行う機種もあるため、インターネットに接続できる環境があると準備がしやすくなります。

02造形に必要なもの

造形に必要なものは、3Dプリンター本体、レジン、レジンタンク、ビルドプラットフォーム、そしてスライスソフトを動かすパソコンです。どれか一つでも欠けると造形を始められないため、本体を選ぶ段階で、機種に付属するものと別途購入するものを分けて確認しておくと、準備が進めやすくなります。

• 3Dプリンター本体は、机に置くデスクトップ型が中心で、設置したあとに脚の高さで水平を合わせる調整が必要になります。
• レジンは種類が多く、機種や価格帯によって使える材料と使えない材料があるため、用途と本体の対応を合わせて選ぶ必要があります。選び方は光造形3Dプリンターのレジン材料で扱っていますので、そちらをご参照ください。
• レジンタンク（レジントレイ）とは、レジンを入れて本体にセットする容器です。レジンの種類ごとに最適な造形設定が変わるため、当社の造形経験からも、レジン1種類につき1個を用意しておくことをおすすめします。
• ビルドプラットフォームとは、造形物が積み上がる土台の板です。取り外しのたびに表面へ傷が付き、傷が深くなるとそこにレジンが入り込んで造形物が外れにくくなることがあるため、消耗品として交換を見込んでおく必要があります。
• スライスソフトとは、3Dデータを層ごとの断面に分け、造形の向きや一層の厚み（積層ピッチ）、造形物を支える柱（サポート）の付け方を設定して本体に送るソフトです。メーカーが用意したソフトが動く性能のパソコンがあれば十分で、高価な機材までは必要ありません。

03後処理に必要なもの

造形が終わったあとは、造形物を取り外す、洗う、乾かす、二次硬化させる、という順に作業が進み、それぞれに道具が必要になります。本体だけをそろえた場合に抜けやすいのがこの後処理の一式で、道具と置き場所まで見積もっておくと、導入後の買い足しが減ります。

• 取り外しの工具には、金属のヘラ状のスクレイパーと、プラットフォームを押さえる固定用の治具があり、機種によっては本体に付属しています。取り外しの手順は3Dプリント造形物を安全に取り外す方法で扱っていますので、そちらをご参照ください。

• 洗浄容器は、ふた付きの容器に洗浄液を入れるだけでも洗うことができますが、専用の洗浄機や超音波洗浄機を使うと、浸ける時間と液の動きが一定になり、仕上がりのばらつきを抑えることができます。
• 二次硬化装置は、レジンによっては造形後に二次硬化を行わないと強度などの物性が出ないため、材料に合わせて必要になります。造形直後の造形物には層と層の間に固まりきっていない部分が残っており、紫外線と熱を追加で当てて固めるのが二次硬化装置の役割です。

• レジンタンク用の樹脂製ヘラは、タンクの底にこびりついた硬化物を取り除く道具で、タンクを傷つけない柔らかいものが適しています。また、硬化物が残ったままだと造形が失敗する原因になるため、造形に失敗した際には取り除く作業が必要になります。
• ピンセットと乾燥用のトレイは、洗浄液から造形物を取り出し、乾かすまでの受け皿として使うもので、機種によっては付属しています。

• 消耗品として、ニトリル手袋、ペーパータオル、エアブロワー、ろ過用のフィルターと受け皿がそろっていると、洗浄から片付けまでの流れが止まりません。なお、エアブロワーは洗浄後に残った洗浄液を吹き飛ばす道具で、乾燥までの時間を短くすることができます。

洗浄から二次硬化までの流れ全体は、詳しくは光造形3Dプリンターの後処理をご覧ください。

04洗浄液の選び方と廃液の扱い

洗浄には、エタノール系の3DMedSupo（3Dメドサポ）などの洗浄液を使います。一般的なレジンでは、造形直後の表面に残る未硬化のレジンは水では落とせないため、こうした洗浄液で洗い流します。水で洗える水洗いレジンもありますが、使えるレジンの種類が限られ、洗った後の水も事業者が出す場合はそのまま下水に流すことができないため、後処理の工程が無くなるわけではありません。また、水洗いの工程は全体を60分以内（大型の造形物は30分以内）に終えないと、造形物にクラックが入ることがあります。

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IPAは光造形の洗浄液として広く使用されていますが、第二種有機溶剤に該当するため、事業所で使う場合は有機溶剤中毒予防規則（有機則）にのっとった対応が求められます（有機溶剤中毒予防規則）。具体的には、局所排気装置の設置、有機溶剤作業主任者の選任、年2回の特殊健康診断、国家資格を持つ作業環境測定士による年2回の作業環境測定などです。どれも、IPAで洗浄を始めた時点で必要になります。しかも、使用量が少ないからといって免除されるものではなく、費用だけでなく、段取りをする担当者の時間も取られます。義務の中身はIPA（イソプロピルアルコール）とはで扱っていますので、そちらをご参照ください。

洗浄液は時間がたつだけでは劣化しませんが、洗うたびにレジンが溶け込んで蓄積するため、いずれ交換が必要になります。レジンが溶け込んだ使用済みの洗浄液は、事業者が出す場合は産業廃棄物に該当し、許可を受けた業者への委託が必要になります（廃棄物の処理及び清掃に関する法律）。つまり、洗浄液は洗浄力だけでなく、事業所で使うときに発生する義務と、使い終わったあとの出し先まで含めて選ぶことになります。

一方、エタノール系洗浄液の3DMedSupo（3Dメドサポ）は有機則の対象外のため、有機則にもとづくさまざまな義務は不要になります（3DMedSupo 製品 SDS）。使用済みの3DMedSupoは、洗浄液のメーカーである三協製薬が引き取って再生資源として循環させており、回収費用は製品代金に含まれています。切り替えのときには、使用中のIPAの廃液と在庫も引き取ることができます。ただし、引火性はIPAと同等であるため、火気厳禁です。廃液の扱いについては、詳しくはIPA廃液の処分と3DMedSupoの回収をご覧ください。

05自宅・オフィスで始めるときの注意

自宅やオフィスの一角でも光造形3Dプリンターを使うことができますが、扱うものが液体のレジンと引火性のある洗浄液である点は、設置する場所の規模にかかわらず変わりません。次の4点を満たせる場所であれば、専用の部屋がなくても運用することができます。

• 洗浄液は揮発しやすいため、窓や換気扇で空気を入れ替えられる場所が前提になります。
• 洗浄液には引火性があるため、火気のある場所や暖房器具のそばには置かないようにしましょう。
• 未硬化のレジンと洗浄液は、ニトリル手袋を着けて扱いましょう。なお、洗浄と二次硬化が終わるまでの造形物にも未硬化のレジンが残っているため、手袋のまま扱うと安全です。
• レジンと洗浄液は、ふたを閉めて直射日光の当たらない場所に保管しましょう。

共用のスペースに置く場合は、洗浄と乾燥を行う場所と作業の時間帯をあらかじめ決めておくと、周囲との調整がしやすくなります。

06まとめ｜準備のチェックリスト

光造形3Dプリンターに必要なものは、次の4群にまとめることができます。

• 作業環境: 室温を一定に保てて換気ができる場所、直射日光の当たらない置き場所、水平な台、パソコンと電源
• 造形の道具: 本体、レジン、レジンタンク（レジン1種類につき1個が目安）、ビルドプラットフォーム、スライスソフト
• 後処理の道具: 洗浄容器または洗浄機、二次硬化装置、スクレイパーと固定用の治具、レジンタンク用の樹脂製ヘラ、ピンセット、乾燥用のトレイ、ニトリル手袋などの消耗品
• 洗浄液と廃液: 洗浄液、廃液をためる容器、廃液の出し先

本体の価格だけで見積もると、後処理の道具と洗浄液があとから買い足しになりますが、この4群を先にそろえておけば、届いた日から造形と後処理を一続きで進めることができます。光造形そのものの仕組みは光造形（光重合）3Dプリンターとはで扱っていますので、あわせてご参照ください。

当社では、機種の選定からレジン、洗浄液、廃液の回収まで一続きでご案内することができます。

07よくある質問（FAQ）

08導入のご相談

光造形3Dプリンターの導入では、機種と材料の組み合わせに加えて、洗浄液と廃液の扱いまで決めておくと、始めたあとの手戻りが少なくなります。機種の選定から後処理の環境づくりまで含めてご相談いただくことをおすすめしますので、置き場所や運用に関するご質問も、お気軽にお問い合わせください。

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