PLA は加熱ベッドを使用する必要がありますか?

3D プリントを始めたばかりで、プリントするのが最も簡単なフィラメントである PLA を購入しました。次に、3D プリンターの印刷ベッドを加熱できることに気付き、「PLA で加熱ベッドを使用する必要があるかどうか」と考えます。

それで、これが今日私が答えるものですが、いくつかの要因に依存するため、厳密に「はい」または「いいえ」の答えではありません.

それでは、早速始めましょう。

PLA には加熱ベッドが必要ですか?

PLA は適度に低い温度で印刷されるため、反りのリスクが低くなります。ほとんどの場合、加熱されたベッドなしで印刷できますが、ベッドの温度を上げると、第 1 層の接着が向上し、印刷品質が向上し、全体的な反りが少なくなります。

加熱ベッドを使用する主な理由の 1 つは、最初の層の接着不良に対処することです。これにより、ビルド表面からプリントが完全に剥がれてしまう可能性があります。また、反りは、ABS でプリントする場合によく発生し、PLA ではあまり発生しません。、しかし加熱されたベッドは反りの可能性をさらに減らすことができます.

ワーピングとは?

反りは、押し出されたプラスチックの層の間の温度差が大きすぎるために発生します。これにより、モデル内に張力が生じ、それが大きくなりすぎると、下の層が引きずったり持ち上げたりし始めます。その結果、モデルの角が上向きに曲がります。これは一般に反りと呼ばれます。

ただし、反りは ABS ほど PLA の問題ではありませんが、全体的な印刷の一貫性が向上し、ベッドの接着に役立ちます。

PLA は加熱されたベッドなしで印刷できますが、ベッドの接着性が向上し、オブジェクトが動き回って印刷が台無しになるのを防ぎます.

加熱されたベッドは、印刷プロセス中にプラスチックを暖かく保ち、材料をガラス転移温度近くまたはそれよりわずかに低く維持することで、印刷物がゆがむのを防ぎます (わずかに高くすることで最も強力なベッド接着が得られますが、詳細については、 2 番目) PLA の場合は 60 ～ 65°C であるため、ベッドを約 55 ～ 60°C に加熱すると、優れた結果が得られます。

これを行うと、成功する可能性が最も高くなります。ただし、前述したように、PLA は加熱ベッドなしでも印刷でき、ほとんどの場合、問題なく印刷できます。

加熱ベッドを使用する利点

3D プリント中に加熱ベッドを使用することには多くの利点があります。特に ABS などの材料では、PLA で印刷する場合は厳密には必要ありませんが、加熱ベッドを使用することにはいくつかの明確な利点があります。

ビルドプレートへの第一層の接着を改善します

加熱されたベッドと加熱されていないベッドでのベッド接着の違いを測定したこの科学的研究によると、60°C のベッド温度まで両方のベッド材料 (ガラスと PI シート) に PLA が印刷され、接着力が観察されます。これは、高温で堆積したフィラメントの連鎖移動度が高まることに起因する可能性があります。

興味深い事実の 1 つは、60°C から 70°C になると接着力がさらに増加したことです。ただし、70°C を超えるとベッドの接着力が急速に 50% から 60% 低下するため、70°C が限界のようです。

また、ガラスまたはPIフィルムに印刷されたABSの接着挙動は、PLAと同様の傾向を示します。接着力は温度の上昇とともに非線形に増加し、最大値はガラス転移温度 (105 °C をわずかに超える) をわずかに上回ります。

基本的に、ベッドを加熱するとベッドの接着性が向上します。プリントスティックを可能な限り良好に保ちたい場合は、ベッドをガラス転移温度よりわずかに高い温度に加熱します。

ゆがみを防ぐのに役立ちます

先に述べたように、反りは、押し出されたプラスチックのレイヤー間の温度差が大きすぎるために発生します。その結果、モデル内に張力が生じ、それが大きくなりすぎると、下のレイヤーが引きずったり持ち上げたりし始めます。その結果、モデルの角が上向きに曲がります。

ベッドを加熱すると、堆積した材料が冷却できなくなり、少なくとも最初の層は冷却できなくなります。これにより、先ほど見たように接着力が大幅に向上しますが、プラスチックは冷却すると収縮するため、その収縮によって張力が発生します印刷プロセスが進むにつれて、反りが発生する可能性があります (カールしてベッドから離れます)。

基本的に、加熱されたベッドはベッドの接着に役立つだけでなく、材料の収縮が発生するのを防ぎます。これにより、反りのリスクが排除されるか、少なくとも低下します.

これは主に、ABS など、印刷に非常に高い熱を必要とする素材で発生する傾向があり、一般的に PLA ではそれほど大きな問題ではないことに注意してください。

ただし、PLA プリントがベッドから剥がれたり、反ったりする場合は、ベッドを温めることを検討してください。

ゆがみの問題を解決するには?

ゆがみに対処するにはいくつかの方法がありますが、そのうちの 1 つについては既に説明しました。

プリントベッドを水平にし、ノズルの高さを調整します :最初のレイヤーはすべての中で最も重要なものであり、今後の印刷の品質を決定します。ベッドとノズルの高さを適切に水平にすることで、最初の層の接着が良好になります。
ベッドの温度を上げる: 先ほど述べたように、ベッドを使用しているフィラメントのガラス転移温度まで加熱すると、接着力が大幅に向上します。
外部製品を使用して接着力を高めます: スティックのり、ヘアスプレー、カプトンテープ、PEI シート、マスキングテープなどはすべて、レイヤーの接着力を向上させるのに役立ちます。これについては後で詳しく説明します。
を使用して印刷するつばまたはラフト:つばは、パーツの端を押さえるために使用されます。これにより、反りを防ぎ、ベッドの接着を助けることができます。ラフト (主に ABS で使用) は、ゆがみやベッドの接着を助け、設置面積の小さいモデルを安定させます。

加熱ベッドを使用するデメリット

温度が PLA の推奨範囲である 50 ～ 60°C に設定されている場合、加熱されたベッドでの印刷に問題はありません。 70°Cまでの温度。

ただし、ベッドの温度を上げすぎると、一般に「象の足」として知られる別の問題が発生する可能性があるため、これは見かけほど単純ではありません。これは、最初のレイヤーの目に見える膨らみです。

象足は、ベッドの温度を高く設定しすぎたり、いかだを使用せずに印刷したり、大きなオブジェクトを印刷する場合など、いくつかの理由で発生する可能性があります。

象の足の解決策は何ですか?

プリントベッドを水平にします ノズルの高さを調整します。ノズルがベッドに近すぎると、最初のレイヤーがベッドに押し付けられる可能性があるため、これが最初の最も重要なステップです。
ベッドの温度を下げる ：床温が高いほど象足が発生しやすくなります。ベッド温度を 5℃ずつ下げて、プリント結果を確認してください。温度を下げすぎても問題が解決しない場合は、別の原因が考えられます。
ラフトで印刷 :ラフトを印刷すると、ラフトに問題が発生しますが、3D モデルは損なわれません。
モデルを変更する :プリントの下部に小さな 45° の面取りを配置してモデルを変更します。これにより、膨らみが補正されます。

PLAに最適な加熱ベッド温度

PLA は通常、加熱されたベッドを使用して印刷する必要はありませんが、ベッドに適切に貼り付けられない場合や反りやすい場合は、ベッドの温度をガラス転移温度にできるだけ近づけてみてください。 PLAの（60℃）。

ゾウの足を危険にさらすことなく接着力を高めたいので、ベッドを約 60°C 以下に加熱する必要があります。

何らかの理由でプリントがくっつかない、または歪んでいる場合は、ベッドの温度を 70°C に近づけてみてください。これは、PLA がベッドに最もよくくっつく温度です (私がリンクした研究によると)。 .

ガラス転移温度とは?

化学では、ガラス転移温度 (Tg) は、材料が硬い結晶状態からガラス質の非晶質状態に転移する温度です。言い換えれば、固体が溶けることなく、その物理的特性が硬質からゴム状、または可鍛性に変化する温度です。

PLA のガラス転移温度は 60 ～ 65°C です。つまり、これらの温度に達すると、固体状態からより「ゴム状」の状態になります。

ガラス転移温度と融解温度は 2 つの完全に異なるものであることに注意してください。融解温度はプラスチックが固体から液体になるときであり、ガラス転移温度はプラスチックがゴム状になり可鍛性になるときです。

PLA でベッドの接着性をさらに高める方法

Raft と Brim を使用してベッドの接着力をさらに高め、反りを防止するためにベッドを加熱しようとしたが、何もうまくいかなかったと仮定すると、他の材料が役立つはずです.

スティックのり: スティックのりは非常に使いやすいです。印刷面に貼るだけ！印刷する準備ができました!
ヘアスプレー: ヘアスプレーは、すでに加熱されたベッドによく付着する傾向があるため、適用する前に、まずベッドを加熱してから、ビルド表面の上にスプレーするだけです.
PEI シート: PEI はラミネート加工されており、あらゆる印刷面に簡単に配置できます。優れている点は、簡単に見つけられることと、非常に手頃な価格であることです。それらの一部には両面ステッカーが含まれており、ビルドの表面に貼り付けるだけでかなり迅速にインストールできます。
カプトンテープ: Kapton テープは非常に高い温度に耐え、部品を溶接または剥離する際に部品を保護するために電子機器でよく使用されます。ベッドを加熱しても損傷しないため、3D プリントに最適です。
マスキングテープ :マスキングテープも非常にうまく機能しますが、テープのストリップ間に凹凸や露出したスペースがないようにするため、取り付けるときに注意する必要があります。そうしないと、印刷がうまくくっつきません。

結論

不要ではないことを明確にしたと思います PLA で印刷する場合はベッドを加熱しますが、メリットはあります。

自分で試してみて、ベッドを加熱せずに印刷して、オブジェクトがベッドにどれだけくっつくかを確認してください。次に、ベッドをフィラメントのガラス転移温度 (PLA の場合は 60 ～ 65°C) にできるだけ近づけて加熱し、顕著な違いがあるかどうかを確認します。

この情報がお役に立てば幸いです!

良い一日を！