3D プリントの加熱ベッドの利点!

加熱されたベッドは、3D モデルを印刷するベースであり、特定の種類のプラスチックを使用する場合に有利な加熱もできるという 1 つの特徴があります。

すべての 3D プリンターに加熱ベッドがあるわけではありませんが、ABS などの特定の材料で印刷する場合は必要です。

特定の状況では、印刷される材料は、印刷の端での浮き上がり (反りとも呼ばれます) を避けるために、加熱されたベッドが必要になります。急速に冷えます。

反りは、3D プリント中に材料が収縮するために発生します。これにより、プリントの角が持ち上がり、ビルド プレートから剥がれます。プラスチックを印刷すると、加熱して印刷すると膨張しますが、冷却すると収縮するため、造形物がビルド プレートから上に曲がります。

つまり、要するに;

加熱されたベッドを使用する利点は、押し出されたプラスチックが急速に冷却されるのを防ぐことで、造形の全体的な品質が向上することです。

現在、すべての材料が同じように振る舞うわけではないため、この問題を回避するために異なる印刷条件を満たさなければなりません。また、プラスチックが反るのを許容するかどうかを決定するのは温度であるため、温度が最も重要な要素です。

これは、小さなモデルを印刷する場合はそれほど大きな問題ではありませんが、より大きな 3D オブジェクトを印刷する場合、最初のレイヤーがベッドに適切に接着していても、後のレイヤーで発生するねじれやカールにより、モデルがベッドから離れてしまう可能性があります。とにかく。

このプロセスは主に、ABS などの高温材料で大きなパーツや長いパーツをプリントするときに発生します。この問題の背後にある主な要因は、プラスチックが冷える際の挙動です。たとえば、ABS パーツを 230 ^o でプリントするとします。 C にし、すぐに室温まで冷却します (25 ^o C)、約 1.5% 縮小します。

これが大規模なモデルと各レイヤーで発生すると想像してください。すべてのレイヤーがねじれ始め、そのすべての力で 3D モデルがベッドから切り離されます。これは、時間の経過とともに、多くの印刷の失敗や材料の無駄を引き起こすことになります.

加熱されたベッドは、プリントの下部の温度を調整することで機能し、反りを防ぎます。最初の層の接着性が向上し、プリントが平らに保たれます。

もちろん、機能がわずかに異なり、特定の素材で使用するように設計された、さまざまな種類の加熱ベッドがありますが、この記事の最後で詳しく説明します。

加熱されたベッドは、反りを防ぎ、最初の層の接着を改善するために非常にうまく機能しますが、加熱されたベッドがない場合、これらの望ましくない副作用を回避する方法は他にもあります。ペインターテープ、カプトンテープ、ヘアスプレー、接着剤など、他の材料をベッド自体に貼り付けて、印刷面として機能させます。

一般的なゆがみの解決策

• 暖房ベッドを使用する
• ファンによる冷却を無効にする
• 加熱された囲いを使用してください。
• つばやいかだを使う。

ご覧のとおり、ここでの共通点は温度制御です。加熱ベッドは、使用しているプラ​​スチックの温度を調整するように設計されているため、非常にうまく機能します.

ただし、前に述べたように、反りは ABS で印刷する場合に特に問題となるため、さまざまなプラスチック材料、特に ABS の推奨温度または最適温度を理解することが非常に重要です。そのため、次の部分を読むことをお勧めします。ここでは、各フィラメントで使用する温度について詳しく説明します。

注意 :フィラメント スプールに印刷されたラベルを確認して、理想的な印刷温度とベッド温度を知ることができます。

推奨温度

ABS、PLA、ナイロン、PETG、RE-Pet、Tech-G、PolyFlex、カーボンファイバーなど、印刷に使用されるさまざまなフィラメントは、物理的特性が異なり、異なる印刷温度とベッド温度が必要になります。別のベッド接着材料。

これに加えて、それらの印刷の難しさは、全体的な強度と同様に、各材料によってかなり異なります。そのため、さまざまな用途に役立ちますが、この記事のために、ABS について話しましょう。目前の主題により関連するため .

ガラス転移温度とは?

ガラス転移温度は、加熱するとポリマーが粘性になる温度です。ガラス状態になり、もろさ、剛性、剛性などの機械的特性が得られます。一般的には、固体状態からより「ゴム状」の状態になることとして知られています。

異なるプラスチックには、独自のガラス転移温度値があります。 ABS の最小値と最大値は 90 ^o です C と 102 ^o これは印刷温度をはるかに下回り、反りの原因となります。このため、加熱床の温度を90～100℃に設定し、ガラス転移期を利用しています。

たとえば、PETG のガラス転移温度値は 70oC から 80oC であり、ベッド温度範囲は 70 – 80oC になります。

ABS は、冷却すると著しく収縮するため、印刷が非常に困難であり、これが反りの主な原因です。

ABS 3D プリントの層は、パーツの冷却中に内部圧力が上昇するため、分離 (剥離) したり、壊れたりする場合があります。

これは、プラスチックのタイプの印刷温度と必要なベッド温度の両方を決定するために使用できる非常に便利な表です。

温度範囲表

以下の表は、特定のプラスチックの温度範囲を示しています:

加熱ベッドがなぜ便利なのか、そしてプリントにはどの温度に設定する必要があるのか​​がわかったので、今度はさまざまな種類の加熱ベッドについて詳しく見ていきましょう。

暖房ベッドの種類

利用可能なヒートベッドにはさまざまな種類があり、プリンターにプリインストールされているものもあります (ただし、ほとんどのヒートベッドには、通常のヒートベッドが付属していません)。

以下は最も一般的なものです。

PCB 加熱ベッド

Josef Prusa によって開発された PCB 加熱ベッドは、熱を発生する導体に電流を流すことによって機能します。

これらの加熱ベッドは、性能が優れているだけでなく、手頃な価格であり、設置とレベリングのプロセスも簡単であるため、多数の 3D プリンターで利用されています。

それらを使用すると、簡単できれいな印刷体験が期待できます。アルミニウム被覆抵抗器が取り付けられた強化鋼板とは対照的に、垂直方向の自由度は最小限で済み、均一な熱分散も提供します。

カプトン フィルム ヒーター

Kapton は、薄型、軽量、均一なヒーターが必要な加熱用途向けに開発された導電性ポリイミド フィルムです。

これらのカプトン フィルム ヒーターは非常に薄いため、加熱と冷却の両方を非常に迅速に行うことができ、プラスチック材料が急速に加熱および冷却されてねじれを防ぐことができるように、熱分散を迅速に行う加熱媒体で使用するように設計されています。

アルミクラッドヒーター

アルミクラッドヒーターには、温度に敏感な要素の場合にサーミスターと絶縁体を使用する電気回路があります。

それらは効率的で安価であることがわかっていますが、アルミニウム被覆ヒーターは、表面にねじで固定する必要があるため、非常に複雑な取り付けプロセスが必要であり、被覆ヒーターと表面の間にペーストを使用することをお勧めします。 /強い>

個別に購入すると互換性の問題が発生する可能性があるため、既に加熱ベッドが付属しているプリンターを入手することをお勧めします.

ほとんどの 3D プリンターにはヒートベッドが付属していないことに注意してください。したがって、XVICO オープン ソース Marlin2.0 Semi-Assemble DIY 3D プリンターのように、最終的に入手するプリンターにヒートベッドが付属していることを確認してください。

最後になりましたが…

加熱床接着剤

先ほど、プリントがベッドにしっかりとくっつくようにベッド自体に取り付けることができるさまざまな接着剤について簡単に説明しました。加熱されたベッドを使用すると非常に役立ちますが、これらのタイプに頼る必要がある場合があります。

ペインターズ テープとカプトン テープは優れた接着剤で、表面が粗いため、ABS の印刷に最適で、接着力が向上します。

Kapton Tape は PLA との相性も抜群です。プリント プロセス全体でモデルをヒートベッドに固定するのに役立つからです。

もう 1 つのタイプの接着剤はヘアスプレーと接着剤で、これも ABS とうまく機能してベッドの接着力を高めます。ただし、ガラス面にはヘアスプレーを使用することをお勧めします。

おすすめ商品セクションをご覧ください

当て推量を取り除き、どのプリンター、フィラメント、またはアップグレードを取得するかを調べるのに費やす時間を短縮できる推奨製品セクションを作成しました。これは非常に困難な作業であり、一般的に多くの混乱につながることがわかっているためです.

初心者から中級者、さらには専門家にも適していると思われる少数の 3D プリンターを選択して、決定を容易にしました。リストされているフィラメントとアップグレードはすべて、私たちがテストし、慎重に選択しました。であるため、どちらを選択しても意図したとおりに機能することがわかります。

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