【光造形の常識】「趣味用」と「産業用」は何が違う？波長(355nm)と方式が生む圧倒的な性能差
家庭用光造形機で「反り」や「落下」に悩んでいませんか？プロが使う産業用3Dプリンターは、光の波長（355nm）と造形方式（トップダウン）が根本的に異なります。エポキシ系樹脂による高精度化と、大型造形を可能にするメカニズムを徹底解説。
近年、低価格な光造形3Dプリンターが普及し、社内で試作を行う企業様が増えています。
しかし、いざ運用を始めると「造形途中で脱落してしまう」「大きなパーツが反って寸法が出ない」「時間が経つと割れてしまう」といったトラブルに直面することはありませんか？
その原因は、カタログスペックの解像度だけでは見えない、機械の「心臓部」に決定的な違いがあるからです。それは「光の波長（355nm vs 405nm）」と「造形方式（トップダウン vs 吊り下げ）」という2つの要素です。
今回は、プロの製造現場が採用する「産業用SLA」と、一般的な「家庭用・ホビー用」の間に存在する越えられない壁について、「化学（材料）」と「物理（構造）」の両面から解説します。
1. 【化学の違い】波長で決まる「樹脂のグレード」
まず1つ目の違いは、樹脂を固める光の「波長」です。
「たかが50nmの差」と思われるかもしれませんが、この違いは光のエネルギー量に直結し、どんな化学反応（重合）を使えるか、つまり「どんなグレードの樹脂を使えるか」を決定づける最も重要な要素です。
405nm（LCD/DLP方式）：ラジカル重合・アクリル系
ホビー用やエントリーモデルの光造形機で使用される405nmは、可視光に近い「紫色の光」です。エネルギーが比較的弱いため、反応感度の高い「アクリル系樹脂」と「ラジカル重合」という反応メカニズムが採用されます。
- 化学反応：ラジカル重合
光が当たると瞬時に反応が始まり、急速に固まるのが特徴です。造形スピードは速いですが、分子同士が急激に引き合うため、「硬化収縮」が非常に大きい（縮みやすい）という欠点があります。 - 材料特性：アクリル系
空気中の酸素に触れると硬化が妨害される「酸素阻害」という性質があり、表面がベタついたり、造形不良が起きたりしやすい傾向があります。また、物性は一般的に硬くて脆いものが多く、長期間負荷がかかると変形しやすいのも弱点です。
355nm（産業用SLA方式）：カチオン重合・エポキシ系
BfullのZRapidなどが採用する355nmは、エネルギー密度の高い「完全な紫外線（UVレーザー）」です。この高いエネルギーを使って初めて反応させることができるのが、「エポキシ系樹脂」と「カチオン重合」です。
- 化学反応：カチオン重合
ここが産業用の精度の秘密です。カチオン重合は、反応時に分子の環が開く「開環重合」というプロセスを含みます。
アクリル（ラジカル）がギュッと縮まるのに対し、エポキシ（カチオン）は「開いて繋がる」ため、体積収縮が極めて小さく抑えられます。これが、産業用SLAが大型パーツでも反らずに高精度な理由です。 - 材料特性：エポキシ系ハイブリッド
酸素の影響を受けないため、表面までカチッと硬化し、シャープなエッジが出せます。
さらに、実際の工業プラスチックに近い「耐熱性」「耐薬品性」「強靭性」を持たせることができます。ABSライクやPPライクなど、エンジニアリング用途に耐えうる材料は、この355nm環境下でこそ真価を発揮します。
2. 【物理の違い】成功率を決める「造形方式」
2つ目の違いは、造形テーブルがどのように動くかという「方式」です。これが大型造形の可否と成功率に直結します。
吊り下げ式（ボトムアップ方式）
一般的な安価なプリンターのほとんどがこの方式です。樹脂が入った浅いトレイの底から光を当て、プラットフォームを引き上げながら、ぶら下がるように造形します。
- 最大の弱点：剥離抵抗（はくりていこう）
1層固めるたびに、トレイの底（フィルム）に張り付いた樹脂を「バリッ」と引き剥がす必要があります。この「引き剥がす力」が造形物に常にかかり続けるため、以下の問題が起きます。
- 支えるための「サポート材」を太く、大量に付ける必要がある。
- 自重と剥離力に耐えられず、造形物が落下・脱落しやすい。
- 1メートル級の大型造形は、重すぎて物理的に不可能。
トップダウン式（沈み込み方式）
産業用SLAプリンター（ZRapidなど）で採用される方式です。たっぷりと樹脂が入った槽（バット）に対し、上からレーザーを照射。プラットフォームが液面より下へ下へと沈み込みながら造形します。
- 最大のメリット：剥離抵抗ゼロ
樹脂の液面に浮くような状態で造形されるため、フィルムから引き剥がす力が一切かかりません。さらに、硬化した樹脂の浮力が重力を相殺するため、以下のメリットが生まれます。
- 極細のサポート材で造形可能（除去跡が綺麗）。
- 繊細な形状や、超大型パーツでも脱落のリスクがほぼゼロ。
- 樹脂への物理的ストレスが少なく、歪みのない高精度な仕上がり。
3. 結論：なぜプロは「355nm × トップダウン」を選ぶのか？
産業用3Dプリンターが選ばれる理由は、単に「高いから良い」のではありません。
- 355nmのエポキシ系材料（カチオン重合）で、歪みのない強いパーツが作れる。
- トップダウン方式なので、落下や剥離のリスクがなく、安定して巨大な造形ができる。
この2つの要素（化学的安定性と物理的優位性）が組み合わさっているからこそ、プロの現場で通用する品質が出せるのです。
装置と材料だけでなく、「どうすれば綺麗に造形できるか」「どう磨けば透明になるか」というノウハウも含めてサポートいたしますので、導入後すぐに高クオリティな内製化が実現します。
Bfullの「ZRapid iSLA」という選択
株式会社Bfullが運用・販売している「ZRapid iSLAシリーズ」は、この「355nm波長」と「トップダウン方式」の両方を兼ね備えた、正真正銘の産業用マシンです。- 「家庭用機で失敗したパーツを、高精度に作り直したい」
- 「分割せず、一体で大きな部品を出力したい」
そうお考えの方は、ぜひ一度Bfullにご相談ください。 産業用機ならではの「失敗しない安定感」と「圧倒的な仕上がり」を、受託製造または装置導入という形でご提供いたします。
