3D プリンターはどのタイプのフィラメントでも使用できますか?

すでに 3D プリンターを所有している場合は、PLA や ABS についてもご存知でしょう。おそらく、PETG、TPU、ASA など、あまり一般的ではない他のフィラメントの印刷をすでに試したことがあるでしょう。これらのスプールを購入する前に、お使いの 3D プリンターがその特定の熱可塑性プラスチックと互換性があるかどうかを知っておくと便利です.

簡単に言うと、通常の 3D プリンターで印刷できるフィラメントの種類は何ですか?

Bowden-Type および Direct Drive 3d プリンターはいずれも、ABS、PLA、PETG、ASA、TPU、および PTE を印刷できますが、Bowden プリンターは一般に、柔軟なフィラメントを簡単に押すことができないため、印刷に時間がかかります。ボーデンチューブを通して。通常、研磨フィラメントで印刷するには、より耐性のあるノズルを使用することをお勧めします

ほとんどの消費者向けプリンターで印刷できるフィラメント

印刷に使用できるフィラメントの種類は、エクストルーダーのタイプ、ノズルの材質、エンクロージャーを使用しているかどうかによって大きく異なります。それにもかかわらず、ほとんどすべてのプリンター設定で正常に印刷できる、一般的な熱可塑性プラスチックの幅広いスペクトルがあります

これらは基本的に、Ender 3 や他の同様のデスクトップ 3d プリンターなどのプリンター用の PLA と ABS、PETG です。ナイロン、ポリカーボネート、さらには TPU などの他の材料は、これらのタイプのマシンで確実に印刷できますが、通常、ボーデンからダイレクトドライブ押出機に変更する、ホットエンドをより高い温度を達成できるものに交換する、より耐久性のあるノズルを得るなどの変更が必要です。、およびプリンター用の筐体を使用します。

フィラメントが溶ける温度を常に考慮する必要があります。ボーデンセットアップを使用するプリンターに付属しているほとんどの PTFE チューブは、長時間高温に耐えることができず、黒くなって台無しになる可能性があるため、ほとんどの場合、240°C を超える温度で印刷する場合は交換する必要があります。高温用の高品質のものを備えた工場のPTFEチューブ。 Direct Drive セットアップを使用している場合、これは問題になりません。

おすすめのフィラメントブランドの簡単なリストは次のとおりです。

孫魯PLA
ポリメーカーABS
孫魯PETG

Bowden および Direct Drive エクストルーダーで使用できるフィラメント

Fused Deposition Modeling を所有している場合 (FDM) プリンタ、ボーデン または ダイレクトドライブ 押出機のセットアップ。 ボーデンシステム 、ドライブギアとホットエンドが分離されています。ドライブギアは通常、プリンターのフレームに取り付けられており、フィラメントを PTFE チューブを通してホットエンドに押し込みます。

一方、ダイレクトドライブシステムでは、ドライブギアがホットエンドの上部に取り付けられており、そこからフィラメントを直接ノズルに押し込みます。どちらも同じ機能を果たしますが、どのシステムにも独自の長所と短所があります。

ボーデンシステムは通常、PTFE チューブの摩擦を補うために、より多くの加速と収縮を必要としますが、ドライブギアとホットエンドが分離されているため、ノズルの重量が大幅に軽減され、より高速で正確な印刷が可能になります。ボーデンシステムの欠点は、使用できるフィラメントの種類が限られていることです。これは、研磨性のある柔軟なフィラメントが付着して PTFE チューブに損傷を与える可能性があるためです。

ダイレクトドライブの設定では、ドライブギアがホットエンドに取り付けられているため、より重いプリントヘッドが使用されます。一方、ダイレクトドライブエクストルーダーは、押出または収縮に関連する問題が少なく、幅広いフィラメントを使用できます。

一言で言えば、良い結果を得ることができますが、ボーデンタイプのプリンターは、柔軟なフィラメントや研磨性のあるフィラメントの印刷には適していません。現在、3D プリントの分野で最も人気のあるフレキシブルは、TPU としてよく知られている熱可塑性ポリウレタンです。「研磨フィラメント」とは、木材やある種の金属など、他の材料をある程度の割合で含む熱可塑性プラスチックを意味します。

ただし、すべての TPU が同じように作られているわけではなく、Bowden エクストルーダーで印刷できるより硬い TPU もいくつかあることに注意してください。

Ender 3 (Bowden タイプのプリンター) を使用して TPU を印刷する方法に関する完全なガイドがあります。ぜひチェックしてください。

エンクロージャーなしで印刷できるフィラメント

ほとんどのコンシューマーグレードの 3D プリンターは、マシンのコスト、重量、およびサイズを削減するため、筐体なしで設計および出荷されます。エンクロージャーは、印刷物をドラフトや温度変化から保護するだけでなく、ほこりを寄せ付けず、印刷時に一部のフィラメントから放出される煙を封じ込めます。エンクロージャー内の安定した温度は、一部のフィラメントで印刷するのに非常に役立ちますが、多くのフィラメントでは必須ではありません.

PLAを完璧に印刷できます、PETG 、 TPE、TPU エンクロージャなし。一方、 ASA のようなフィラメントと ABS エンクロージャを使用して印刷することをお勧めしますが、これらのフィラメントを使用して小さなモデルを印刷することもできます。 ASA や ABS で印刷された大型モデルは、エンクロージャーがないと歪む可能性が高くなります。

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より高い押出温度を必要とするフィラメント

プリンターごとに最大印刷温度が異なり、主にホットエンドがどれだけ熱くなるかを決定します。これにより、特定の 3d プリンターが印刷するフィラメントの配列が決まります (ノズルと同様に、ダイレクトドライブまたはボーデンの場合も同様です)。ホットエンドが達成できる温度が高いほど、印刷できるフィラメントの種類が増えます。

製造元の仕様には、Ender 3 の 280°C などの高温が記載されていることがよくありますが、範囲を制限する他の制限要因があります。たとえば、Bowden-Type プリンターを使用する場合、低品質の PTFE チューブを使用している場合、240°C または 250°C を超える温度での印刷は避ける必要があります。

ホットエンドをより高い温度にできるものに交換する場合は、最大温度の安全機能を上げることができるように、プリンターのファームウェアの制限も調整する必要があります。また、一部のホットエンドは、ヒートブレークで PTFE チューブをヒートブロックから離しているため、PTFE チューブが損傷する心配はありません。

ほとんどの愛好家向け 3d プリンターは、「プロシューマー」のカテゴリに属するものであっても、PC-ABS、ポリカーボネート、および産業グレードの 3d プリンターで使用されるその他の一般的な熱可塑性プラスチックを印刷するために必要な温度を達成できません。

最も一般的なノズルタイプで使用できるフィラメント

さまざまなノズルの種類について聞いたことがない場合は、3d プリンターに真鍮製のノズルが取り付けられている可能性があります。ノズルもステンレス鋼、硬化鋼、さらにはルビーで作られていることに興味があるかもしれません。ノズルの種類ごとに目的が異なり、価格も明らかに異なります。

さまざまなノズルタイプは、さまざまなフィラメントでの印刷にも適しているため、それぞれについて簡単に説明することが重要です.

真鍮ノズル

真鍮ノズルは、最も一般的に使用されるノズルです。真鍮は優れた熱伝導体であるため、ノズルの温度がヒーターブロックの温度に非常に近くなり、このノズルでの印刷が容易になります。

マイナス面としては、真鍮も比較的柔らかい金属であるため、研磨フィラメントはノズルを損傷し、ノズルが使用できなくなるほど印刷品質を低下させるため、避ける必要があります。

研磨フィラメントを使用して印刷したい場合を除き、高品質の真鍮ノズルは間違いなく頼りになる選択肢です. PLA、ABS、PETG、NYLON、および TPE で印刷する場合は、常に真鍮ノズルをお勧めします。

ステンレス製ノズル

ステンレス鋼のノズルは真鍮のノズルよりも耐久性があるため、研磨フィラメントを使用して印刷することができます (ただし、この目的では硬化鋼のノズルほど良くはありません)。

真ちゅうのノズルと比較すると熱伝導率が低いため、適切なパラメータに到達するまで温度設定を調整し、いくつかのテストを実行する必要があります。さらに、最初は移動速度を下げて印刷することをお勧めします。

最も重要なことは、ステンレス鋼のノズルは FDA によって食品に安全であると宣言されているため、食品が関与するプロジェクトに使用できることです.ステンレススチールノズルはどのフィラメントにも使用できますが、研磨フィラメントを大量に繰り返し使用する場合には推奨されません。

硬化鋼ノズル

硬化鋼ノズルは非常に耐久性が高く、交換が必要になる前に、研磨フィラメントを使用した大量の印刷スプリントに長期間耐えることができます。

欠点として、これらのノズルはステンレス製ノズルよりも熱伝導率がさらに低いため、目的の温度に達するまでに時間がかかるため、温度設定を調整する必要があります。これらのノズルの内部は他のノズルほど滑らかではないため、他のノズルタイプに比べて印刷パフォーマンスが低下します。

硬化スチールノズルを使用して、NylonX、Wood-Filled、Metal-Filled、Ceramic-Filled、Wax-Filled、暗闇で光るフィラメントなどの研磨フィラメントで印刷することを検討する必要があります。

特筆事項:Olsson Ruby ノズル

Olsson Ruby ノズルは一般的なノズルではありません。これらのノズルは、先端にルビーが付いた真ちゅう製のベースを備えています。真鍮のベースは良好な熱伝導率を可能にしますが、ルビーの先端は非常に耐性があり、最も研磨性の高いフィラメントでも、あらゆるタイプのフィラメントで使用できます.

これらのノズルは優れた性能と耐久性を備えているため、高価です。ほとんど研磨フィラメントのみを必要とする非常に特殊な印刷ニーズがある場合にのみ、それらの使用を検討してください。研磨フィラメントを散発的にしか使用せず、大部分が PLA または ABS で印刷する場合、ルビーノズルを使用するのは非常にコスト効率が悪いでしょう。