3D プリントガスケット;使用するフィラメントは次のとおりです。

私が 3D プリントをとても気に入っている理由の 1 つは、バスルームやキッチンシンクなど、自宅の物を修理するのに実際に役立つからです。

ただし、すべてのフィラメントタイプが同じ特性を持っているわけではないため、疑問が生じます。実際に機能し、何年も長持ちするガスケットを印刷するのに最適なフィラメントはどれですか?

要するに; ガスケットを印刷するのに最適なフィラメントは TPU です。TPU は柔軟性があるだけでなく、110°C や非常に低い温度でも変形したり損傷したりせずに耐えることができ、摩耗、化学物質、およびオイル、ガスケットなどの多くの摩耗や損傷を受けるオブジェクトを印刷するのに理想的なプラスチックです.

この記事では、TPU が当面の主題に最適なフィラメントである理由、TPU で印刷するときに発生する可能性のある問題、入手するブランド、TPU で印刷を成功させる方法についても説明します.

それでは、早速始めましょう!

優れた 3D プリントガスケットを作る TPU の特性

熱可塑性ポリウレタン (TPU) は柔軟なタイプの熱可塑性樹脂であり、耐摩耗性や摩耗に対する耐性も高いです。製造工程では、消費者用および産業用のさまざまな種類のアイテムに使用されます。適切なブレンドを使用して TPU を製造すると、滑らかで柔らかい質感を提供しながら、さまざまな用途で使用できる耐久性を維持できます。

TPU を使用した 3D プリントは、耐久性や耐摩耗性、化学薬品、油に対する耐性を犠牲にすることなく、柔らかく柔軟で機能的なプリントを実現したい方に最適です。

TPU は 110°C までの温度でも問題なく機能し、これらすべての機能により、ガスケットを印刷するのに理想的なタイプのフィラメントになります。さらに、TPU は極低温にも耐性があるという事実は、TPU で印刷されたパーツが脆くなったり、取り扱いが難しくなったりしないことを意味します。

TPE フィラメントは TPU の優れた代替品ですが、低温で変形する傾向があり、柔軟性が失われます。また、TPE は TPU よりも印刷が少し難しくなります。

ガスケット、Oリング、およびシールには、高い耐摩耗性、長期にわたる耐久性、および油やその他の化学物質に対する耐性が必要です。 TPU の高い耐摩耗性と耐薬品性に加えて、優れた柔軟性、引き裂き強度、伸びにより、ガスケットとシールは、ハードウェアストアで購入する市販のものと同じ品質で印刷されます。

TPU の層間接着性は優れています。つまり、印刷プロセス中にカール、反り、または剥離がほとんどなく、最終製品は通常素晴らしい仕上がりになります。

TPU の柔軟性は、3D 印刷ソフトウェアの構成方法に大きく依存します。充填率が低い設計は、充填率が高い設計とは対照的に、より柔軟であり、これにより、わずかに弾力性または剛性の高いオブジェクトを作成できます.

以上のことから、3D プリンターが印刷する温度が 250°C であるため、TPU フィラメントを処理するには多くの電力が必要であり、最も手頃な価格の 3D プリンターは箱から出してすぐに TPU を印刷することができません。いくつかの変更が必要になる場合があります。

TPU は高温に耐えることができますか?

TPU のガラス転移温度が 60°C までしかないことを考えると、次のような疑問が生じます:このフィラメントを使用して、高温に耐えるガスケットを 3D プリントすることは可能でしょうか?

いくつかのテストを行ったところ、TPU フィラメントから印刷されたガスケットは、最大 110°C の連続高温にまったく問題なく耐えることができることがわかりました.

最初は奇妙に聞こえるかもしれませんが、この理由は単純です。ガラス転移温度を超えると、3D プリントされたオブジェクトは柔らかくなり、剛性が失われます。TPU でプリントされたパーツは、それ以下でもすでに柔らかく柔軟であるため、これは問題ではありません。 TPUのガラス転移温度。ここで、TPU のガラス転移温度はわずか 60°C ですが、溶融温度は 225°C であることに注意してください。

つまり、TPU は、ガラス転移温度がわずか 60°C であるにもかかわらず、最高 110°C、または適切な条件があればそれ以上の温度に耐えることができます。その理由は、すでに柔軟な素材であるため、たとえば PLA のように温度を上げても変形しないためです。

TPU で印刷する際の潜在的な問題

柔軟なフィラメントを使用して印刷する場合は、印刷領域の換気が良好であることを確認する必要があります。これらの材料は、印刷中に少量の有毒ガスを放出することがあり、換気によってユーザーがそれらのガスを吸い込まないようにすることができます.

TPU を含むすべての柔軟なフィラメントは吸湿性があり、空気中の水分を吸収する傾向があり、使用前に乾燥させないと膨張します (もちろん、最良の解決策はフィラメントを適切に保管することです)。

材料がまだ湿っている場合は、押し出すことができますが、まったくうまく印刷されないため、後で押し出し機を掃除する必要があります.したがって、完全に乾いたフィラメントを使用することが最も重要です。

材料が完全に乾く前に押し出そうとすると、パチパチと音を立ててしまいます。ジュージューという音は、フィラメントに吸収された水がノズルに当たるとすぐに蒸気に変わるために発生します。これにより、通常、プリントにボイドが残ったり、過度の糸引きが発生したりします.

これが起こると、印刷されたパーツの品質が視覚的に悪化するだけでなく、分子構造も損なわれるため、乾燥した TPU フィラメントを使用して印刷された場合ほど強度が低下します。このため、ガスケットを適切に機能させて長持ちさせたい場合は、ガスケットを印刷する前にフレキシブルフィラメントを必ず乾燥させてください。

印刷用ガスケットに推奨されるフィラメント

高品質の TPU フィラメントを購入することが重要です。特に、ガスケットのように、高温や摩耗に耐える必要があるものに印刷部品を使用することを考えている場合は重要です。低品質の TPU を販売する企業は数多くあり、これが 3D プリント時に問題を引き起こします。

これら 2 つの TPU フィラメントブランドをお勧めします。購入する前に技術仕様を確認し、印刷ガイドラインに厳密に従ってください。

NinjaFlex (TPU)

Ninjatek は 3D プリントフィラメントのプレミアムブランドであり、その柔軟なフィラメントである NinjaFlex は、3D プリントのプロ品質のシール、ガスケット、プラグの信頼できる選択肢です。

NinjaFlex フィラメントは、他の素材よりもエクストルーダーに適した質感を持っています。彼らの独自の技術は、押出機の破損や詰まりの可能性を減らし、ダイレクトドライブ押出機から強力な部品を印刷します.

他のブランドよりも高価かもしれませんが、信頼できるオブジェクトを印刷する必要がある場合は、これが最善の策だと思います.

Matterhackers Pro TPU

MatterHackers PRO シリーズ TPU は、TPU から印刷された部品が弾力性と耐疲労性を備えているため、3D 印刷ガスケットにも最適です。

PRO シリーズ TPU は、さまざまな用途に使用できる汎用性の高い素材であり、NinjaFlex と同様に、他のほとんどのブランドよりもお勧めします.

TPU で印刷する方法

TPU のような柔軟なフィラメントを使用する際の多くの固有の課題の 1 つは、特定の条件下で使用するのが難しいことです。TPU を 3D プリントする際には、フィラメントの詰まり、よじれ、糸引きなど、回避したい問題がいくつかあります。 .それらを避けるために、必ず次の指示に従ってください!

注意 :必須ではありませんが、最良の結果を得るには、約 65°C の加熱ベッドを使用して印刷し、印刷温度を 225°C から 250°C に設定する必要があります。

ダイレクトドライブエクストルーダーを使用

フィラメントはボーデン押出機には柔軟性がありすぎるため、通常、完全に柔軟なフィラメントは直接駆動押出機で使用されます。ドライブギアが溶融ゾーンに近づくほど、フィラメントはより速く効率的に溶融し、ノズルに供給されます。

フィラメントはまた、よじれたり巻きついたりしないように、厳密な公差でチャネルを通過する必要があります。これらの理由により、通常、ボーデン押出機はダイレクトドライブ押出機よりも実用的ではありません。お使いのプリンターがフレキシブルフィラメントに対応しているかどうかわからない場合は、製造元に確認してください。

注:前述したように、ほとんどのローエンドプリンターはフレキシブルフィラメントを印刷できません。

ゆっくりとした一貫した送り速度を使用

柔軟なフィラメントを印刷するときに最良の結果を得るには、弾性フィラメントを使用するときに押出速度の急激な変化を制御するのが難しいため、ゆっくりとした一貫した送り速度をお勧めします。

オブジェクトを印刷しようとする速度が速ければ速いほど、フィラメントがエクストルーダーに押し付けられて詰まりが発生する可能性が高くなります。最適な方法は、低速で一定の速度で印刷することです。さまざまな印刷速度をテストし、結果に基づいて最適なものを選択することで、時間とお金を節約できます。

おそらく、20 mm/s の速度は、ほとんどの材料の出発点として適切です。

フィラメントスプールの抵抗を減らす

柔軟な素材を印刷する場合は、スプールのロード方法を変更する必要があります。エクストルーダーがフィラメントをノズルに引き込むと、フィラメントスプールがプラスチックを少しほどきます。ただし、TPU のような柔軟なフィラメントや、伸縮性の高い素材は、この引っ張り力によって引き伸ばされ、押し出し不足になります。

これを解決するには、フィラメントをプリンターの上部に直接取り付けます。これにより、フィラメントがより自然な動きで下向きにほどけ、摩擦がなくなります。スプールハブがベアリングに取り付けられている場合、スプールがより自由に回転できるようになり、フィラメントの巻き戻しも容易になります。

撤回設定を調整する

柔軟なフィラメントは、収縮などの素早い動きに敏感です。印刷を成功させるには、リトラクト設定を最適化してリトラクト動作を減らす必要があります。

TPU を使い始めたばかりの方は、収縮を完全に無効にすることをお勧めします。これにより、モデルを確実に印刷する速度と押出速度の最適化に専念できるようになります。

これらの設定でより多くの練習をした後、ほんの少しの後退を追加すると、にじみを減らすことができます.

旅行の動きを最適化

柔軟な素材を使用している場合は、リトラクトをできるだけ少なくする必要があります。これは、プリントに重大な問題を引き起こす可能性があるためです。これを調整するには、スライサーの設定を確認してください。

結論

ほとんどの柔軟なフィラメントはガスケットの印刷に使用できますが、TPU、特に前述のブランドが製造したものは全体的に優れています.

古き良き PLA で印刷するよりも少し難しいかもしれませんが、他の素材ほど印刷するのは難しくないので、試してみてください!

この情報がお役に立てば幸いです!

良い一日を！

3D プリント ガスケット;使用するフィラメントは次のとおりです。

優れた 3D プリント ガスケットを作る TPU の特性