PLA 3D印刷：あなたが知る必要があるすべて
ポリ乳酸（PLA） 3D印刷、特にFDMで最も人気のある素材の1つとしてランク付けされています。その使いやすさと最小限の反りの問題により、PLAフィラメントは3D印刷の完璧な出発点になります。 PLAは、最も環境に優しい3D印刷材料のひとつでもあり、ABSとは異なり、生分解性です。他のPLAの利点の中には、その低コストと幅広い色とブレンドの品揃えもあります。ただし、材料がもろいため、PLAは非機能的なプロトタイピング、装飾、低応力のアプリケーションに適しています。 。
このガイドでは、PLAの利点と制限、および最適なプリンタ設定について詳しく見ていきます。また、素材の一般的な用途を探り、素材を使った3D印刷を最大限に活用するためのヒントをいくつか紹介します。
PLAで3Dプリントする理由
PLAは一般的な熱可塑性ポリマーです コーンスターチやサトウキビなどの天然資源に由来します—石油などの再生不可能な資源から生産される他の多くの熱可塑性プラスチックとは対照的です。自動車から食品包装まで、さまざまな業界がPLAを使用して3Dプリント製品を製造しています。
PLAの利点は次のとおりです。
- 低い印刷温度： PLAの印刷温度は他の熱可塑性プラスチックに比べて比較的低くなっています（たとえば、PLAの場合、理想的な印刷温度は約180°Cから始まりますが、ABSの場合は約250°Cです）。これは、PLAが印刷プロセス中にノズルを歪ませたり詰まらせたりする可能性が低いことを意味します。また、ABSやその他の溶融温度の高い熱可塑性プラスチックと比較して、PLAは通常、より優れた表面ディテールとよりシャープな特徴を生み出します。
- 使いやすさ： PLAは、3Dプリントで最も簡単な素材フィラメントの1つです。この素材はさまざまな表面に簡単に接着し、加熱されたプリントベッドを必要としないため、使いやすさが向上します。 ABSとは異なり、PLAは印刷時に臭いガスを放出しません。
- さまざまな色とブレンドオプション： PLAは簡単に着色でき、さまざまな色とブレンドがあります。材料は、木材、カーボン、さらには金属と混合することもできますが、顔料を追加して、発光またはキラキラ光るフィラメントを得ることができます。これにより、PLAブレンドの選択は事実上無限になります。
- 簡単な後処理： PLAプリントは、簡単に研磨、研磨、塗装できるため、比較的少ない労力で表面仕上げを改善できます。 PLA部品をドリル、フライス加工、接着することもできますが、部品を溶かさないように注意してください。 PLAパーツが溶けるのを防ぐには、プロセスを遅くし、ツールを冷たくします（これは、水、WD-40、または適切な切削液で実現できます）。
- 生分解性： PLAは、生分解性で毒性がなく、3D印刷に必要なエネルギーが少なく、石油ベースの材料よりも温室効果ガスの排出量が少ないため、環境に優しい材料です。分解するのに数千年かかる石油ベースの熱可塑性プラスチックと比較して、PLA部品は通常（自然に）数年または数か月以内に分解する可能性があります。
PLAを使用した3D印刷の制限は何ですか？
- PLAの耐熱性は低い 、したがって、高温アプリケーションには使用できません。高温では、特にストレスがかかると、PLAが急速に変形する可能性があります。
- PLAは通常弱く、引張強度が低い 対応するABSやPETGよりも。 PLAパーツは、3D印刷すると非常に壊れやすいため、機械的な目的よりも美的目的に適しています。
- PLAコンテナは、3D印刷されていない場合は食品安全ですが、PLAはそうではありません 3Dプリントで食品安全。これは、3D印刷プロセスにより、印刷物の層間に小さな隙間や毛穴ができるためです。これらの隙間は湿気と食べ物のかけらを保つ傾向があり、バクテリアとカビの蓄積につながります。
- 加熱すると、PLAフィラメントはにじみやすくなります 、つまり、プリンタの押出機は、印刷のセグメント間を移動するときに大量のプラスチックを漏らす可能性があります。これにより、パーツの別々の領域の間に文字列が作成され、印刷に欠陥が生じる可能性があります。したがって、この問題を防ぐために冷却ファンが必要です。
アプリケーション
PLAの材料特性により、強度や耐久性よりも外観と形状が重要な用途に適しています。したがって、PLAの最適な用途は、「傷み」ではなく装飾用に設計されたアイテムです。 PLAフィラメントは、低コストのラピッドプロトタイピング、正確で鮮やかなモデル、小道具、ペストリー型、容器にも適しています。 。
自動車業界 、PLAは、工具、治具、固定具の印刷によく使用されます。ただし、PLAプリントは高温に耐えることができず、最初にプリントしたときもろいため、素材の機能を考慮してアプリケーションを選択する必要があることを覚えておくことが重要です。
PLAはユーザーフレンドリーで経済的な素材であるため、エンジニアリング部門や、ファブラボのメーカーや愛好家がコンポーネントのビジュアルモデルを作成するためによく使用されます。
PLAを使用した3Dプリントの5つのヒント
プリンタの設定はPLAフィラメントの種類とブレンドによって異なりますが、印刷プロセスを成功させるために、以下に示すいくつかの基本的な要件と仕様があります。
- PLA融点： 150〜160°C
- PLA印刷温度： 180〜230°C
- 加熱されたプリントベッド： オプション
- 冷却： 部品冷却ファンが必要です
- エンクロージャー： 必要ありません
- フィラメントストレージ： 気密容器
1。温度 プリンタの押出機の温度は、PLAフィラメントの直径（1.75mmと2.85mmの2つがあります）によって異なり、180°Cから230°Cの範囲です。直径1.75mmのフィラメントにはこの範囲内の低温を選択し、直径2.85mmのフィラメントには高温を選択します。通常、約180°Cの温度で印刷を開始し、必要に応じて温度を調整することをお勧めします。
印刷温度が高すぎると、溶けたPLAがにじみ出て、印刷品質が低下する可能性があります。この問題は、温度または後退距離をわずかに調整することで防ぐことができます。結果に基づいて、収縮距離を0.5 mm – 1mm上下に調整します。 5mmを超える距離または0.5mm未満の距離を設定することはお勧めしません。
2。速度
PLAを使用した3D印刷の速度は、最大90mm /秒に達する可能性がありますが、低速（約40mm / s）で印刷すると、より高品質の最終結果が保証されます。
3。冷却
高品質の印刷を実現するには、適切な冷却プロセスを確保することが重要です。印刷プロセス全体を通して、部品冷却ファンを最大出力まで使用することを強くお勧めします。ただし、印刷プロセスの最初の数層の間、冷却は実際に部品の層の接着に影響を与える可能性があります。このため、印刷プロセスの最初の瞬間にファンをオフにすることをお勧めします。
4。ストレージ
PLAフィラメントはもろいですか？印刷中に泡立ちますか？これは、不適切な保管のためにフィラメントが湿っていることが原因である可能性があります。 ABSと同様に、PLAフィラメントは吸湿性 、空気から湿気を引き付けることを意味します。したがって、PLAフィラメントが気密容器に保管されていることを確認することが重要です。
まとめる
最も信頼されている3D印刷プラスチックの1つとして、PLAは産業メーカーと愛好家の間で高く評価されています。 3Dプリンターの設定が適切に調整されていれば、安価で比較的使いやすいです。この点で、ガイドに記載されているすべてが、PLAフィラメントを使用した3D印刷で成功するのに役立つことを願っています。
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