PVAフィラメント：定義・用途・3Dプリントへのメリット完全解説

場合によっては、3Dプリンターから最高の結果を得られないことがあります。使用フィラメントや3Dプリントプロセスの扱い方によって、最終プリントが粗いエッジになることがあります。

ポリビニルアルコール（PVA）フィラメントは、最終的な低品質3Dプリントという課題を緩和するサポート材料として登場します。

湿気に敏感な生分解性ポリマーです。興味深いことに、この同じ品質が3Dプリントで優れたサポートフィラメントにしています。

3Dモデルをプリントした後、水に浸すだけで、PVAが水に容易に溶解するため、溶けて目的のオブジェクトが素晴らしい形で残ります。

本記事は、信頼できる3DプリントサポートフィラメントとしてのPVAを取り巻く問題を探ります。プリント品質向上に熱心な3Dプリント愛好家へのリソースとして機能します。

PVAフィラメントとは？

ポリビニルアルコール（PVA）フィラメントは、湿気に敏感な生分解性ポリマーで、3Dプリント材料をサポートします。その化学的特性により溶解性があり、水に容易に溶解します。

PVAは、酢酸ビニルを重合させてポリ酢酸ビニルを形成する化学プロセスで作られます。その後、ポリ酢酸ビニルを加水分解してPVAフィラメントを形成します。

PVAフィラメントのメリット

• 水溶性サポート材料
• 低毒性
• 無色無臭のフィラメント材料
• アプリケーションに追加ハードウェア不要

PVAフィラメントのデメリット

• 湿気に敏感
• 密閉容器の使用が必要
• 非押出し時にプリンターノズルを熱くしたままにすると詰まりリスク増大
• 高価

ベストPVAフィラメントブランド

• eSun PVAフィラメント

中国深セン製造のeSun PVAフィラメントブランドは、世界最高のPVAフィラメントブランドの一つです。また、500gスプールで、1.75mmのみです。

高価なフィラメントブランドですが、アプリケーションでは高い影響力があります。

特徴

• プリンターノズル温度：190〜220℃
• フィラメントサイズ：500g
• フィラメント径：1.75mm
• 色：ナチュラル

• PolyDissolve S1フィラメント

中国上海製造のPolyDissolve S1は、3Dプリント業界で有名なフィラメントブランドとして際立っています。

ブランドは幅広い色を提供します。PVAフィラメントサポート構造により、PVB、PLA、PLA+などの他プラスチックのサポート材料として使用可能です。

750gスプールで、未使用フィラメント重量を追跡するための秤が付属します。

特徴

• ノズル温度：215〜225℃
• フィラメントサイズ：750g
• フィラメント径：1.75〜2.85mm
• 色：ナチュラル

• Ultimakerフィラメント

オランダ製造のUltimakerフィラメントは、2.85mm径フィラメントをサポートするあらゆるFDM 3Dプリンターで使用できます。

また、Ultimaker PVAブランドはナイロンとCPEフィラメントで最もよく機能します。メーカーは100%生分解性だと主張します。

比較的、Ultimakerフィラメントはブランド中で最も湿気感受性が低いことが証明されています。

特徴

• ノズル温度：215〜225℃
• フィラメントサイズ：350gと750g
• フィラメント径：2.85mm
• 色：ナチュラル

• GizmoDorksフィラメント

米国製造のGizmoDorksフィラメントは、PLAフィラメントのサポート材料として動作するよう設計されています。

ブランドは2つの異なる径仕様で500gフィラメントを提供します。フィラメントは1.75mmと2.85mm径です。

より重要なのは、GizmoDorkフィラメントは200℃で劣化し、容易に詰まることです。また、詰まったとき、他のフィラメントブランドのようにノズル温度調整でアンクロッグできません。

特徴

• ノズル温度：160〜190℃
• フィラメントサイズ：500g
• フィラメント径：1.75mm〜2.85mm
• 色：ナチュラル

PVAフィラメントの仕組み

水溶性フィラメント材料であるPVAは、水に入れると容易に溶解します。また、PVAはPLAフィラメントを使用する3Dプリントをサポートし、ナイロンには対応しません。

より重要なのは、PVAがベッド温度45〜60℃でよく機能し、200℃で放置しないことです。200℃ではPVAフィラメントが劣化し、不可逆的なジャムを引き起こします。

PVAは3Dプリントで何に使われるか？

PVAは3Dプリントプロセスに大きな革命をもたらしました。PVAは、クリアでほぼ完璧な表面仕上げの3Dモデルプリントを可能にします。

また、PVAは3Dプリントで他材料をサポートします。PVAサポート目標を達成するには、デュアルエクストルーダー3Dプリンターが必要です。

常にPVAフィラメントをPLAプラスチックと共に使用してください。両者が類似温度でプリントするため、PVAがPLAの完璧なサポート材料になります。

PVAの溶解性品質が、内部空洞やオーバーハングのような複雑なディテールを持つモデルのサポートに役立ちます。

さらに、空洞の内部やモデルオーバーハングのパーツに到達するのは困難です。したがって、PVAフィラメントサポート機能が役立ち、後でPVAフィラメントが水中で完全に溶解し、ウーズシールド（オーズシールド）を形成します。傷や損傷エッジのない素晴らしい仕上げのモデルが残ります。

PLAとPVAの違いは？

PVAはPLAフィラメントを使用した3Dプリントのサポートフィラメント材料です。しかし、PVA顧客であり3Dプリント愛好家として、2つのフィラメントの違いを知る必要があるかもしれません。

PLAフィラメントの属性

• デンプンベースフィラメント（トウモロコシと植物）
• 環境に優しいフィラメント
• 再生可能資源から製造
• 適切に廃棄すれば生分解
• ABSより安価

PVAフィラメントの属性

• 水溶性プラスチック材料
• 複雑なFDM 3Dプリントをサポート
• 低湿度下で動作
• ABSの2倍のコストで高価

PVAフィラメントを溶解するには？ どのくらい時間がかかる？

PVAを溶解するには、3Dプリントオブジェクトを水に浸す必要があり、ゆっくり溶解し始めます。溶解プロセスを速めるには、以下のテクニックを使用できます：

a) 温水を使用する

温水はPVA溶解プロセス時間を短縮します。また、PVAビルド材料を使用する際、35℃未満の水を使用する必要があります。

そうでなければ、35℃より熱い水、例えば50℃を使用すると、プリント品質に悪影響を及ぼします。

b) 撹拌する

流水を使用してPVAをより速く溶解できます。3時間未満でPVAを溶解可能です。ただし、使用するサポート材料タイプに依存します。

c) ペンチを使用する

ペンチ（Amazonでチェック）を使用してPVA溶解時間を短縮できます。まず、3Dオブジェクトを水に約10分浸します。その後、取り出してペンチでPVAサポートの大部分を除去します。

PVAフィラメントをペンチで除去する際は細心の注意を払うべきです。メイン3Dオブジェクトに触れたり擦ったりしないでください。

その後、3Dオブジェクトを水に戻し、残りのPVAサポートのみ溶解させます。

最後に、オブジェクトを洗浄して最終的な高品質オブジェクトを得ます。

PVAフィラメント温度

最適PVAフィラメント温度は、問題の3Dプリンタータイプによって異なります。また、PVAフィラメント温度は利用可能なフィラメントブランドタイプによっても異なります。

一般的に、メーカーはPVAフィラメント温度を215〜225℃の間で示しています。

例えば、215〜225℃の範囲で、220℃から開始します。今、サポート構造品質に応じて、プラスマイナス2℃で温度を調整できます。

PVAフィラメントは高価か？

はい、ほとんどのPVAフィラメント材料は、PLA、ABS、TPU、CPEなどの他の3Dプリンタープラスチックフィラメントと比較して高価です。

PVAフィラメントの価格は品質とフィラメントブランドタイプに依存します。しかし、一般的に優良品質PVAプラスチックフィラメントは最低40ドルから見つかります。

結論

ほとんどの3Dプリントプロフェッショナルと愛好家にとって、PVAフィラメントの発見は最終3Dプリント品質向上のマスターストローク（画期的な一手）でした。

一部の3Dオブジェクトには内部に到達困難な空洞があることを考慮すると、完璧な表面仕上げをどう達成するか不思議に思うかもしれません。

3Dプリントプロセス完了後、オブジェクトを水に浸すだけです。PVAフィラメントの溶解性がそれを溶かし、高品質プリントオブジェクトを残します。