PLA プリントの寿命は?

3D プリントの愛好家なら、PLA 3D プリントの寿命について疑問に思ったことがあるはずです。

そうです、PLA 3D プリント オブジェクトは時間の経過とともに劣化します 、他の機械と同じですが、そうするには何年もかかります.

したがって、標準的な PLA 材料の分解プロセスが 3D プリント機能に影響を与えるまでに長い時間がかかるため、過度に心配する必要はありません。

では、PLA プリントの寿命はどれくらいですか?

PLA 素材 (Amazon で確認) 通常の状況ではしばらく続きます。ただし、特定の条件により、PLA オブジェクトの生分解性が促進されます。

環境湿度、直射日光、および微生物は、時間をかけて PLA プリントを劣化させる要因の一部です。

PLAフィラメントとは?

PLA プラスチック フィラメントは、植物由来のプラスチック素材です。 3D プリント業界で使用される最も人気のあるプラスチック素材の 1 つです。

PLA フィラメントはコーンスターチを原料として製造される、真に環境に優しいフィラメント ブランドです。

PLA フィラメントの特性により、ほとんどの 3D プリンターに最適です。その品質により、ガラス転移温度が低いため、加熱された 3D プリンター内蔵ベッドが不要になります。

そのストレージは、他のプラスチック フィラメントに比べて控えめであり、3D 愛好家に幅広いアプリケーションを提供します。さらに、PLA フィラメントにはさまざまな色があります。

PLA フィラメントは生分解性ですか?

はい！ PLA フィラメントは、工業用堆肥化プラントで生分解される再生可能な素材でできています。 PLA は再生可能な原材料から製造されているため、化石フィラメントと比較して持続可能性が高いままです。

ただし、PLA フィラメントは、製造中に炭素繊維を使用して強化されます。炭素繊維は強度、剛性、寸法安定性を高め、PLA フィラメントの性能を高めます。

そのため、他のプラスチック フィラメントと同様に、PLA は環境を汚染するため、3D プリント ユーザーはそれをリサイクルする必要があります。

PLA プリントの生分解プロセスと時間

PLA 3D プリント プロセスの生分解プロセスと時間は、環境によって異なります。コンセンサスは、PLA オブジェクトは室温では容易に分解しないということです。実際、平均的な環境温度では、PLA プリントは 15 年も長持ちします。

ただし、特定の条件により、PLA オブジェクトの崩壊が加速する可能性があり、崩壊の兆候は 1 年でかなり明白になる可能性があります。

環境からの 3 つの要素が PLA プリントの劣化を引き起こします。これらは、熱、湿度、室圧、および微生物です。

これらの要因が組み合わさって、PLA プリントである生分解性材料が急速に腐敗する環境を作り出します。

さらに、PLA プリントは、微生物が豊富に存在する高温環境でより速く劣化します。

土壌は水を吸収し、PLA プリントの腐敗に必要ですが、分解には摂氏 60 度の PLA ガラス転移温度が必要です。

裏庭の堆肥容器 (Amazon で確認) このガラス転移温度を達成するには、混合物に が必要です。

PLA フィラメントには有効期限がありますか?

はい！ PLAフィラメントには貯蔵寿命があります。さらに重要なことに、PLA は生分解性プラスチックであり、湿度と水分によってその持続時間が決まります。

PLA やその他のフィラメント メーカーは、プラスチック フィラメントを低湿度環境で保管する必要性についてアドバイスしています。

3D プリンターは、日光の悪影響を避けて屋内で 3D 印刷を行うことにより、堅牢な印刷物を生成します。

特に、屋内で使用および保管された PLA プリントは、ほぼ永久に長持ちします。オブジェクトを使用して重い機械的負荷を維持することを避けると、PLA オブジェクトの寿命を延ばすこともできます。

したがって、長持ちさせるには、PLA プリントを屋外の条件に長時間さらさないようにする必要があります。

PLA オブジェクトは、屋内で保管し、注意して使用すると、15 年ほど長持ちします。対照的に、屋外で使用され、頻繁に継続的に使用された場合、わずか 1 年で目に見える劣化の兆候が現れ始めます。

上記の有効期間は、3D プリント業界のほとんどの 3D プリントの標準です。ただし、特定の環境条件に基づいて、他の要因に大きく左右されます。

PLA オブジェクトが著しく劣化する理由

PLA 素材は、湿気や紫外線などの屋外要素にさらされると劣化します。内部密度が高く、完全にベタで厚みのあるプリントは、湿気の多い環境下では著しく劣化する可能性があります。

同時に、PLA フィラメントは水を容易に吸収し、PLA オブジェクトの重量が増えて膨張します。 PLA プリントの吸湿性は、3D プリント ABS フィラメントには見られず、大気にさらされた場合、最小限の水を吸収するのに数か月かかります.

PLA やその他のプラスチック フィラメントは、保管によって劣化します。これは、PLA フィラメント メーカーが真空バッグなどの特定の条件でプラスチックを保管する理由を示しています。

PLA フィラメントとオブジェクトの劣化プロセス

PLA フィラメントは、正しく保管されていないと環境から水分を吸収します。第 2 に、フィラメントの外側の部分は、湿度の高い環境にさらされると脆くなります。オブジェクトの寸法が拡大されると、PLA オブジェクトが膨張し始めます。

オブジェクトの膨張と直径の増加に続いて、徐々に劣化し、最終的に崩壊します。

フィラメントが劣化したことをどのように確認できますか

印刷品質の低下は、フィラメントの劣化の証拠です。場合によっては、PLA 3D プリントに筋が入ることがあります。これらの兆候は、劣化したフィラメントで 3D プリントしていることを警告するはずです。

対照的に、3D プリント プロセスによる微細なプリントは、PLA フィラメントが良好な状態であることを示します。

PLAプリントが長持ちしない原因は?

PLA プリントが長持ちしない理由をいくつか見ていきましょう。

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湿気

水分が原因で PLA フィラメントが劣化するのはなぜですか?

PLA フィラメントの分解は、加水分解と呼ばれるプロセスで起こります。加水分解プロセスでは、PLA ポリマーは低速で水と反応します。したがって、より長いポリマーをより小さな鎖に分解します。

より長い PLA ポリマーがより小さな鎖にくちばしになると、PLA フィラメントがもろくなります。

これが、湿度の高い環境で PLA フィラメントがうまく機能しない主な理由です。したがって、湿度が存在する場所で食品や飲料を保管するために PLA 3D プリント容器を使用することはお勧めできません。

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太陽の光

光分解は、フィラメントのポリマー品質が紫外線への暴露によって低下するときに発生するプロセスです。このプロセスに対する人民解放軍の抵抗力は著しく弱い。

光分解プロセスは、もろさとフィラメントの色の退色によって示されます。脆性によりフィラメントが硬くなり、切れやすくなります。さらに、漂白されたプラスチックは黄色がかる傾向があります。

このプロセスはフィラメント安定化剤に影響を与え、それらをフリーラジカルに変えます。さらに、光劣化により、3D プリントされたオブジェクトの染料が色を濃くするため、オブジェクトの色が徐々に退色します。

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高温

PLA 素材のガラス転移温度は摂氏 60 ～ 65 度と低いため、PLA プリントはゆがむため、PLA 素材を高温条件にさらさないことをお勧めします。

水分拡散率が増加すると、加水分解が起こる可能性も高まります.

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微生物

PLA は生分解性プラスチックとして知られているため、劣化を避けるために適切に保管する必要があります。 PLA 分解に対する微生物の影響は依然として生物学的な問題であり、微生物の繁殖を助ける可能性のあるものからフィラメントを遠ざけることは素晴らしい考えです.

高濃度の微生物を含むものから PLA 材料を遠ざけることが最初のステップです。

微生物の病原体には、土壌、植物、および水が含まれます。さらに、加水分解プロセスは、短鎖ポリマーを生成するため、微生物 PLA 分解を加速します。

環境の役割は、微生物分解を助ける最も重要な要因のままです。したがって、PLA 素材を室内で操作および保管することにより、湿度を遅くし、日光を PLA 素材から遠ざける必要があります。

PLA 3D プリントは簡単に壊れますか?

はい！ PLA 3D プリントは、特定の条件下で簡単に壊れる場合があります。特に、PLA 3D プリントされたオブジェクトは、高温や湿気の多い環境にさらされると、すぐに劣化する可能性があります。

さらに、小さなプリントは大きなプリントに比べて壊れやすいです。厚くて大きなプリントは、表面が大きいため、より強力になります。応力を多数の層に分散させ、3D オブジェクトの安定性を確保します。

完璧な 3D デザインとプリント材料を選択することで、3D プリントがより強力になり、簡単に壊れることがなくなります。

PLA 3D プリントを壊れにくくすることはできますか?

PLA 3D プリントはさまざまな用途向けに作成されており、一部の用途では、対応するためにオブジェクトを強化する必要があります。このようなアプリケーションの例は、おもちゃや口蓋の生産です。

特に、おもちゃは愛され、広く使われていますが、口蓋は重い物を運ぶために使用されます。

プラ 3D オブジェクトを強化するためのヒント

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内部密度を上げる

PLA は、固体の 3D オブジェクトを必要とする特定の用途向けに強化が必要な、最も一般的な材料の 1 つです。プリントの内部密度を上げて、必要な堅牢性レベルを得ることができます。

三次元スライスシステムにより、内部密度レベルを選択できます。さらに重要なことは、アプリケーションごとにソリッド PLA 3D プリントを用意する必要がない場合があることです。

3D システムを使用すると、オブジェクトの内部密度を 0 ～ 100% のスケールで調整できます。0% は完全に中空で、100% は非常に固体です。

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モデルのオリエンテーション

3D プリントは、溶融フィラメントを押し出して物体を生成するプリンターを使用して行われます。印刷プロセス中に、オブジェクトはそれらを弱める境界層を発達させます。また、途中で印刷方向を変えることも困難です。

したがって、印刷前のモデルの方向付けは、この特定の課題の解決に役立ちます。モデルを完全に方向付けるには、オブジェクトの機械的応力を観察して、弱い境界への差し迫った露出を回避する必要があります。

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複合材料

木材、金属、セラミックなどの複合材料を使用すると、従来の 3D プリントでは使用されなかった材料に似た 3D オブジェクトを製造できます。

炭素繊維のような複合フィラメントには固体材料が含まれています。これらの固体材料は PLA を強化するだけであり、金属、木材、またはセラミックなどの本物の材料よりも強いと解釈されるべきではありません.

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注射

3D 印刷では、中空のオブジェクトを印刷できます。つまり、これは 3D テクノロジの大きな利点です。一方、PLA 3D プリントは急速に劣化します。

3D オブジェクトは、フィラメントの劣化を修復するために、内部の空洞に接着剤が注入されます。

注射を可能にするために、シェルの表面に小さな穴をあける必要があります。

破損した PLA 3D プリント部品はリサイクルできますか?

はい！壊れた PLA 3D プリント部品をリサイクルできます。また、3D プリントのリサイクルは環境の浄化にも役立ちます。したがって、このプロセスは環境にやさしいです。

熱可塑性材料として、PLA はリサイクル可能です。リサイクルプロセスには、洗浄、選別、細断、小さなペレットへの溶解が含まれます。これらの小さなペレットは、新しい 3D プリント オブジェクトを製造するための原材料として使用できます。

PLA 3D プリントされたオブジェクトは水の中でも外でも長持ちしますか?

PLA が水に溶けるには、他の変数が作用する必要があります。 PLA が水に溶けるのに必要な条件には、高い水温、紫外線への曝露、水中での生物活性などがあります。

それ以外の場合、PLA は屋内および水の外に保管する方が安全です。

結論

この記事は、3D プリント技術で使用される PLA フィラメントの寿命に関する懸念に答えようとしています。

さらに、PLA プラスチック フィラメントに関する他の多くの問題についても説明しており、このトピックに関して役立つ仮想の包括的なガイドとなっています。

さらに重要なことは、PLA プリントは、高温多湿、紫外線への露出、水への露出などの好ましくない環境下で劣化することです。 .

ただし、屋内で安全に保管すると、PLA はより長期間持続し、最も人気のある 3D プリンター フィラメントの 1 つになります。