3D プリント用耐熱フィラメント:ランキング入り!

3D プリント部品は、無限の産業と目的で使用されています。用途によっては、衝撃強度、耐湿性、耐紫外線性、耐熱性などの特定の技術的特性が必要になることも珍しくありません。今日は耐熱性に焦点を当て、どのフィラメントが最も耐熱性に優れているかを判断します.

耐熱性に関して言えば、ポリカーボネートはガラス転移温度が 150°C であるため、最も適した熱可塑性樹脂の 1 つです。ただし、ほとんどのプリンターはポリカーボネートで印刷できません。そのため、少なくともほとんどの人にとって、ガラス転移温度が 105°C であるため、理想的なフィラメントは ABS です。

最高の耐熱性 3D プリントフィラメント

3D 業界は非常に速いペースで成長しており、新しい優れた素材が定期的に導入されています。耐熱性は特定のフィラメントの使用範囲を拡大するため、耐熱性と印刷パラメーターを強調した 3D フィラメントの基本的なリストを、最も耐熱性の高いものから最も低いものまで見ていきます。

通常の PLA には制限命令があり、このリストから常に少なくとも 1 マイル離れていなければならないことは驚くべきことではありません。

ピーク

素材	ベッド温度	押出温度	エンクロージャー	通常のプリンター	ガラス転移温度	耐湿性	価格
ピーク	120°C-145°C	360°C-400°C	はい	いいえ	143℃	高い	$30～$40
PAHT CF15	100°C-120°C	260°C-280°C	はい	はい	72℃	低い	$85-90
ポリカーボネート	80°C-120°C	260°C-310°C	はい	はい	150℃	低い	$40～$60
ポリプロピレン	80°C-100°C	230°C-260°C	はい	はい	-20°C (160°C に耐える)	高い	$80～$110
ポリアミド	70°C-80°C	220°C-260°C	はい	はい	60°C (120°C に耐える)	低い
ABS	90°C-110°C	230°C-250°C	はい	はい	105℃	低い	$15-$22
PETG	80°C-100°C	210°C-250°C	いいえ	はい	75℃	低い	$15-$25

ポリエーテルエーテルケトン (PEEK) は半結晶性熱可塑性樹脂であり、その熱的、機械的、および化学的性質により、現在最高の高性能ポリマーと見なされています。

高温要件のため、すべてのプリンターが PEEK で印刷できるわけではありません。ガラス転移温度は 143°C で、動作温度は 360-400°C、床温度は 120-145°C です。封入された印刷チャンバーを含む、PEEK で印刷するように設計された特殊なプリンターがあります。 PEET プリントは最高 260°C の温度に耐えることができます。

通常の 3d プリンターが達成できる最大押出温度の概算値を示すために、Prusa i3 の最大ノズル温度は 300°C です。これは、PEEK フィラメントを印刷することは問題外であることを意味します。

このフィラメントを使用するには、工業用グレードの 3D プリンターにアクセスする必要があります。これには、約 29,000 米ドル (APIUM P220 の推定見積もり) を支払う必要があります。

PEEK は、耐熱性、耐水性、および生体適合性を備えた高い引張強度を備えた耐久性のあるプリントを生成しますが、フィラメントの操作は複雑であり、ユーザーはどのシステムが最適な結果を生み出すかについて経験と知識を必要とします。 PEEK は医療、自動車、航空宇宙産業で広く使用されており、ベアリング、ポンプ、コンプレッサーバルブなどの部品は満足のいくように印刷されています。

PAHT CF15

ベッド温度	120°C-145°C
押出温度	360°C-400°C
エンクロージャー	はい
通常のプリンター	いいえ
ガラス転移温度	143℃
耐湿性	高い
価格	$30～$40

高温ポリアミド炭素繊維強化 (PAHT CF15) は、炭素繊維を 15% 含み、耐熱性と耐薬品性に優れた非常に強力で技術的に高度な素材です。

PAHT CF15 プリントは、150°C の一定温度に耐えることができますが、短時間で 180°C まで上昇する可能性があります。印刷中は、ベッド温度 100 ～ 120°C、ノズル温度 260 ～ 280°C が必要です。ガラス転移温度は 72°C で、最適な結果を得るにはビルドチャンバーが必要です。

これらの要件により、通常の 3D プリンターを使用して PAHT CF15 パーツを印刷できますが、加熱ベッドとエンクロージャーが必要であることに注意してください。

フィラメントは、可動部品を製造するための技術プロジェクトのエンジニアリングアプリケーションで使用され、多くの場合、金属部品の代替品として使用されます。これは、印刷物が許容レベルまで耐熱性があり、剛性と高い引張強度があるためです。

フィラメントは非常に扱いやすく、ノズルの摩耗以外に大きな印刷上の問題はありません。そのため、適切なノズルを選択する必要があります。

ポリカーボネート

ベッド温度	100°C-120°C
押出温度	260°C-280°C
エンクロージャー	はい
通常のプリンター	はい
ガラス転移温度	72℃
耐湿性	低い

ポリカーボネート (PC) は強度と耐久性で知られており、高い耐熱性、耐衝撃性、および光学的透明性を備えたプリントを軽量であるという追加のボーナスとともに生成する多目的フィラメントを求めるユーザーにとって、依然として最適なフィラメントです。フィラメントは反りやすいものの、最終的な結果により人気があります。

印刷の安定性と品質を維持するには、密閉された印刷チャンバーが必要です。ノズル温度は 260°C から 310°C の間で、床温度は 80-120°C でなければなりません。ポリカーボネートのガラス転移温度は 150°C で、プリントは約 140°C までの熱に耐えることができます。

私が新しい素材を研究するときに答えようとする最初の質問は、通常の 3D プリンター (プロシューマーのプリンターでさえありません) で印刷できるかどうかです。加熱されたベッドと密閉された機械があれば、この工業用グレードの材料で比較的簡単に印刷を開始できます.

ポリカーボネートフィラメントは吸湿性があり、空気中の水分を吸収するため、適切に保管して乾いた状態に保つことが重要です。

湿気はプリントの問題を引き起こします。このため、気密容器にフィラメントを保管して、湿気にさらされないようにあらゆる注意を払う必要があります。印刷中は、適切な接着を可能にするために、冷却ファンのスイッチをオフにする必要があります。

Polymaker ポリカーボネートをお勧めします。

ポリプロピレン

ベッド温度	80°C-120°C
押出温度	260°C-310°C
エンクロージャー	はい
通常のプリンター	はい
ガラス転移温度	150℃
耐湿性	低い
価格	$40～$60

ポリプロピレンはまた、高い耐薬品性と耐衝撃性を備えた半結晶性熱可塑性樹脂であり、産業部門、スポーツウェア、および家電用途での使用に優れています.

230 ～ 260°C の押出機温度と 80 ～ 100°C のベッド温度が必要です。ガラス転移温度は約260℃です。高熱が必要なため、反りを抑えるためにプリントチャンバーが必要です。最終製品は、フィラメントの組成に応じて、82°C から 120°C の温度に耐えることができます。

ポリプロピレンは吸湿性がなく、水没した部品や定期的に湿気と接触するアイテムに適しています。電気絶縁の役割も果たし、食洗機や電子レンジの調理器具、医療機器や部品の製造に広く使用されています。ポリプロピレンは、滑らかな仕上がりで知られています。

ポリアミド (PA)

ベッド温度	80°C-100°C
押出温度	230°C-260°C
エンクロージャー	はい
通常のプリンター	はい
ガラス転移温度	-20°C (160°C に耐える)
耐湿性	高い
価格	$80～$110

ポリアミドは半結晶構造を持っているため、非常に強く、柔軟性もあり、強度が増します。最終製品は耐熱性があり、自動車、輸送、電気、および電子アプリケーションで広く使用されています。 PA は耐摩耗性、耐油性、耐衝撃性にも優れています。

PA は 120°C までの温度に長時間耐えることができ、印刷温度は 220°C ～ 260°C です。ガラス温度範囲が 55°C から 75°C の間である間、70-80°C のベッド温度が必要です。 PA で印刷する場合は、冷却ファンをオフにする必要があります。ここから、ポリアミドで印刷するための Cura プロファイルをダウンロードできます。

ほとんどのポリアミドフィラメントはナイロンで作られていますが、ガラス繊維を含むものもあります。 PA は吸湿性があり、使用前に乾燥させる必要があります。また、反りが発生しやすく、プリントの変形を制御するために密閉されたプリントチャンバーが必要であり、ファンは必要ありません。

ABS (アクリロニトリルブタジエンスチレン)

ベッド温度	70°C-80°C
押出温度	220°C-260°C
エンクロージャー	はい
通常のプリンター	はい
ガラス転移温度	60°C (120°C に耐える)
耐湿性	低い

この熱可塑性樹脂については紹介する必要はありませんが、ここに 1 つ紹介します。 ABS は、耐熱性と耐損傷性が高いため、もう 1 つの人気のある 3D フィラメントです。耐熱性に優れていますが、太陽からの紫外線を浴びやすく、対応する ASA は UV カット機能を備えているため、屋外での使用に適しています。

印刷温度は約 240°C で、ベッド温度は 90 ～ 100°C で、ガラス転移温度は 105°C です。完成したプリントは 100°C 近くの温度に耐えることができますが、長時間は耐えられません。 ABS では反りがかなり一般的であるため、印刷にはプリントチャンバーが必要です。

ABS は吸湿性があるため、湿気との接触を最小限に抑えるために保管には注意が必要です。不均一な冷却により、印刷の外側の角が反り、印刷が困難になることがあります。フィラメントは吸湿性がありますが、プリントは耐水性があり、耐衝撃性にも優れているため、ほとんどの専門家にとって優れた選択肢となっています.

ABS フィラメントの購入を検討している場合は、一般的なものを購入するのではなく、このブランドの ABS を購入してください。優れた機能を発揮し、銀行を壊すことはないからです。

ポリエチレンテレフタレートグリコール変性 (PETG)

ベッド温度	90°C-110°C
押出温度	230°C-250°C
囲い	はい
通常のプリンター	はい
ガラス転移温度	105℃
耐湿性	低い
価格	$15-$22

PETG フィラメントはプリントが非常に簡単で、この点では PLA に匹敵します。ただし、PETG は、熱、水、および腐食性の化学物質に対する耐性に関して優れた品質を備えています。

PETG は 75°C までの温度に耐えることができます。ノズル押出温度は 210 ～ 250°C の間で変化し、80 ～ 100°C の加熱ベッドが必要です。ガラス転移温度は 75°C で、周囲温度が寒すぎない限り、印刷エンクロージャーは必要ありません。

印刷中は、最初のレイヤーが確立され、ベッドに適切に貼り付けられた後にのみ、扇風機を使用することをお勧めします。その後、冷却ファンがノズルの温度を調整し、冷却を加速して糸引きやブロビングを防止し、印刷物を詳細に仕上げます。

PETG は、簡単に滅菌でき、かなり柔軟でありながら堅牢であるため、食品および飲料業界で使用されています。滅菌特性により、医療産業での使用に最適です。小売で。 PETG は、POS 商品のスタンドの製造に使用されます。

PETG は、印刷が容易で、高温に耐えることができるため、一般に、最高の 3D 印刷フィラメントの 1 つと見なされています。

PLA は耐熱性がありますか?

PLA は、すべてのフィラメントタイプの中で最も耐熱性が低くなりますが、熱要件が低いため、印刷がはるかに簡単です。完成したプリントは、真昼の太陽の下で施錠された車内のような高温の環境ではうまく反応しません。 PLA の自然融解温度は約 80°C ですが、添加剤 (しばしば PLA+ と呼ばれます) によって改善されます。ほとんどのフィラメントタイプと同様に、PLA にも添加剤を使用して、全体的な用途の使用を改善しています。

PLA は生分解性であるため、組織スクリューなどの医療用インプラントで一般的に使用され、治癒を助けます。 PLA には、科学、医療、食品安全を含むさまざまなグレードがあり、最終的に日常の 3D 印刷で使用される標準の PLA になります。

より良い接着結果を得るために加熱ベッドを使用することにした場合、PLA の推奨ベッド温度は 40°C ～ 60°C です。ブランドと色素沈着に応じて、ノズル温度は約 190°C ～ 215°C に設定されます。

PLA は印刷に使用できる機能的で有用なフィラメントであることに変わりはありませんが、印刷の用途については十分に考慮する必要があります。

レジンは耐熱性がありますか?

レジンで印刷するには、液状レジンを UV 光にさらし、露光したレジンを硬化させるというまったく異なるプロセスが必要です。レジンプリントは基本的に逆さまに作成され、レジンタンクの底が UV 光の露出を制御します。

レジンプリントはかなりしっかりしていますが、歯科や工学用途でクラウンやブリッジの型を作るなど、複数の用途に使用できるある程度の柔軟性を備えたものもあります。

熱膨張が小さく、引張強度が高く、高速で正確なコンポーネントを製造できる高温樹脂があります。ただし、高温樹脂は柔軟性のないコンポーネントを生成するため、クリップオン、スナップフィット、リビングヒンジは推奨されません。

高温樹脂を使用した場合、樹脂プリントの熱たわみ温度は 289°C @ 0.45 MPa になります。これらの材料は溶けないため、ガラス転移温度は測定されません。

高温樹脂プリントは、耐熱治具、ハウジング部品、熱風および流体制御、金型試作、および環境試験として使用されます。高温樹脂の機能と用途は、業界全体に浸透した費用対効果の高い製造の卓越性の要求を満たすために設計されたさまざまな樹脂タイプと同様に、これまでになく成長しています.