モールド製作用3Dプリンティング:コツとベストプラクティス
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レジン、シリコン、ワックス、あるいはチョコレートの鋳造を考えているかもしれません。
モールド(型)製作は、試作や少量生産において欠かせない工程です。しかし、従来のモールド製作は手間がかかり、汚れやすく、柔軟性にも欠けます。そこで注目されているのが 3Dプリンターによるモールド製作 です。
適切な材料、プリンター設定、そして技術を選べば、3Dプリントされたモールドは短時間で製作でき、カスタマイズしやすく、想像以上に耐久性も高いものになります。
本ガイドでは、再利用可能なモールドから一回限りの鋳造用型まで、3Dプリンティングを正しく活用する方法を解説します。
なぜモールド製作に3Dプリンティングを使うのか?
「3Dプリンターでモールドは作れるの?」と疑問に思う方も多いでしょう。
答えは YES。しかも試作品だけに限りません。フィラメントやレジン素材の進化により、3Dプリントモールドは実用的な製造手段となっています。
3Dプリントモールドが選ばれる理由
a. 高速な試作:設計→印刷→テスト→改善を短期間で繰り返せる
b. 自由な形状設計:複雑な形状やアンダーカットも問題なし
c. 低コスト:少量生産でも高価な金型が不要
d. 高精度:適切なスライサー設定により、射出成形に匹敵する精細さを実現
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使用できる材料は?
すべての3Dプリント材料がモールド製作に適しているわけではありません。
耐熱性、圧力への強さ、再利用回数など、鋳造する材料に合わせた選択が重要です。
3Dプリントモールドに適した材料
レジン(SLA/DLP)
超微細なディテール表現に最適。ジュエリー、歯科用、ミニチュア向け
※硬く割れやすい点には注意
PETG・ABS
低温ウレタンやワックス鋳造に適した耐熱性
耐熱フィラメント(ポリカーボネート、ナイロンなど)
加熱や圧力を伴う工業用途向け
フレキシブルレジン・TPU
脱型しやすい柔軟なモールドに最適
つまり、シリコンやレジン鋳造用のモールドは3Dプリンターで作れるのか?
答えは「はい。ただし材料選びが鍵」です。
レジンとフィラメント、どちらが適しているか迷っていますか?
**「レジン vs フィラメント3Dプリント比較」**の記事もぜひご覧ください。
3Dプリント用モールド設計のポイント
3Dプリンティングの最大の利点は、形状を完全にコントロールできることです。
しかし、それは CAD設計が非常に重要 であることも意味します。
1. 抜き勾配をつける
垂直壁には 5〜10°のテーパー を設けましょう。
完全な直角は、鋳造物が抜けなくなる原因になります。
2. 分割モールドにする
複雑な形状の場合、2分割(またはそれ以上)のモールドがおすすめです。
位置合わせ用のキーや、ボルト・クランプ用構造を追加しましょう。
3. 注入口とベントを設計する
材料が流れ込み、空気が抜ける経路を確保しないと、気泡や欠損が発生します。
4. 内部表面を滑らかにする
表面が滑らかであるほど、鋳造品の品質も向上します。
FDMの場合は高解像度設定+レジンコーティングが効果的です。
シリコンモールドは3Dプリントできる?
よくある質問ですが、答えは少し複雑です。
**シリコンそのものを3Dプリントすることはできません(現時点では)**が、
シリコンを流し込むための型は3Dプリントできます。
この方法が有効なのは次のような場合です:
a. 繰り返し使える柔軟なモールドが必要
b. 食品用や柔らかい製品向け
c. 有機的な形状やテクスチャを再現したい場合
レジンや耐熱フィラメントでマスター型を印刷し、
シリコンを流し込んで硬化させれば、オリジナルのシリコンモールドが完成します。
仕上げ(後処理)のコツ
印刷が終わっても、少し手を加えることで性能は大きく向上します。
a. 研磨:キャビティ内部の積層痕を除去
b. 溶剤スムージング:ABSやASAはアセトン処理で鏡面仕上げに
c. エポキシ/レジンコーティング:防水性と離型性を向上
d. 離型剤の使用:モールド寿命を延ばし、貼り付きを防止
3Dプリントモールドの主な活用例
・製品試作
・ジュエリーや小型パーツ
・レジンアート、フィギュア
・石鹸、ワックス、チョコレート
・少量生産用治具
つまり、レジンやウレタン鋳造用のモールドは3Dプリントできるのか?
答えは「はい」。しかも想像以上に高品質です。
クイックまとめ
・鋳造材料に合ったモールド材料を選ぶ
・抜き勾配と位置合わせ構造を設計
・高解像度またはレジン印刷を活用
・印刷後は表面を必ず仕上げる
・粘着性の高い材料には必ず離型剤を使用
次はあなたのプロジェクトへ
「3Dプリンターでモールドは作れる?」
「3Dプリンターで型を作るには?」
これらはもう理論上の話ではありません。
3Dプリントモールドは、試作からクラフト、製造業まで幅広く使われています。
もし自分でモールド製作をするのが大変であれば、
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学び続ける
モールド製作用3Dプリンティング:コツとベストプラクティス
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