PETGフィラメント乾燥：クリアで強力な3Dプリントへのシンプルな手順

3Dプリントフィラメントは湿気を吸収し、プリントプロセス中のフィラメント材料の有効性に影響を与えます。

PETGやABSフィラメントなどの吸湿性フィラメントは水を吸収し、湿った状態になります。結果として、3Dプリント愛好家は低品質製品を得ることになります。

3Dプロフェッショナルまたは愛好家として、PETGフィラメントが湿った場合の乾燥方法を知っておく必要があります。

PETGフィラメントを簡単に乾燥させる方法

PETGプラスチックフィラメントを乾燥させるには、コンベクションオーブンまたは乾燥機（食品ドライヤー）（Amazonでチェック）に入れます。その後、オーブンまたは乾燥機の温度を65℃（PETGフィラメントのガラス転移温度）に調整します。

6〜8時間乾燥させれば、3Dプリンターでの使用に適した状態になります。

本記事は、PETGプラスチックフィラメント、それらが水を吸収する仕組み、乾燥と保管の最も有利な方法について詳細情報を提供します。

PETGフィラメントとは？

PETGはポリエチレンテレフタレートグリコールの略で、ABSとPLAフィラメント両方の最良の品質を組み合わせた人気フィラメントです。ABSプラスチックの機械的・剛性側面とPLAフィラメントのプリントしやすさを兼ね備えています。

また、グリコール強化されており、3Dプリントで独自のクリアな視覚的特性を与え、ガラスのように輝かせます。PETGはいくつかの利点を提供します：

• 高い引張強度を誇り、さまざまな業界用途向けの高強度機械部品をプリント
• グリコール特性により、ガラスのような光沢表面品質の最終製品を目指す3DプリンターPETG用途を可能にする

乾燥PETGと非乾燥PETGフィラメントの違い

3Dフィラメントは、数週間〜数月にわたって開放状態で放置されると湿気を吸収します。したがって、ドライボックスで保管しないとPETGフィラメントは湿りやすくなります。

乾燥PETGフィラメントは一貫した仕上げの光沢製品を生成するのに対し、湿ったPETGはより脆く見えます。また、非乾燥PETGフィラメントは、フィラメントボイド内の気泡によりサテン仕上げではなくテクスチャーのある3Dプリントモデルを生成します。

加水分解プロセスとPETGプラスチックフィラメントへの影響

科学者はポリマーをモノマーの長い鎖と定義します。重合プロセスによりモノマーが鎖状に結合し、容易に分解可能になります。

ポリマー鎖が分解される方法はいくつかあります。ポリマー劣化の最もよく知られた理由の一つが加水分解プロセスです。

加水分解

加水分解プロセスは、水分子がポリマー鎖を分解するときに始まります。また、最終的に材料の材料特性に影響を与える非常に複雑な化学変化プロセスで進行します。

この化学プロセスは、ポリマー鎖の長さを大幅に増減させます。また、発生すると引張強度や透明度などのポリマー材料特性が悪影響を受けます。

加水分解の影響

加水分解プロセスは3Dプリントプロセスに悪影響を与えます。プリント時に湿ったPETGフィラメントを押出しすると、プラスチック材料内の水が沸騰し、気泡を形成します。

気泡がポリマー鎖を分解し、鎖を短くするプロセスで材料を弱めます。

このプロセスで、フィラメント基本構造にボイドが生成され、層間接着が弱まります。これは望ましくない3Dプリント表面仕上げをもたらします。

フィラメントが湿っていて乾燥が必要か知る方法

すべてのポリマーは吸湿性により保存期間中に湿った空気から水分を吸収しがちですが、レベルとプリント品質への影響は異なります。

一方、親水性ポリマーは水を吸収し、疎水性ポリマーはその完全な対極、つまり水を吸収しないポリマーです。

高湿度レベルは、プリントをエッジとコーナーでのストリンギング、劣悪な表面品質、滑らかなパーツを粗くする結果に導きます。

逆に、低湿度レベルは最終プリントにわずかな悪影響を与えます。少量の水分は気泡とポッピング音を引き起こさず、機械的特性の変化も引き起こしません。

PETGフィラメントが湿っている兆候

愛好家として、単に見ただけでPETGフィラメントが湿っているかどうか指摘するのは難しいかもしれません。ここではいくつかの指標を紹介します：

• プリント時にポッピング音とクラッキング音が聞こえる
• 引張強度が低下した3D製品をプリント
• 不均一な押出しラインを生成
• 深刻で異常なストリンギング
• 押出し中の溶融ブラッビングとオージング

これらは湿ったPETGフィラメントを扱っている最も重要な兆候の一部です。興味深いことに、この状況に陥った場合のフィラメント乾燥には効率的な方法があります。

さらに、フィラメントを乾燥させる代わりに、最初から湿らせないように予防できます。

適切なフィラメント保管による湿気管理

3Dプリンターはプラスチックフィラメントなしでは機能できず、これは製品品質を決定する不可欠な部分です。3Dプリント愛好家は、湿気吸収を防ぐため適切な保管メカニズムでフィラメントをケアする必要があります。

一つの選択肢は、フィラメント保管スペースを低湿度で通気の良い場所に維持することです。湿った雰囲気と湿気蓄積を促す非常に暖かい部屋は避けてください。

密閉袋と真空袋の使用も優れた方法です。それらと共に、乾燥剤パケットと湿度モニターを使用して、保管スペースの相対湿度を監視できます。

最後に、ドライボックスも一つの方法ですが、密閉袋と真空袋よりコストがかかる場合があります。

しかし、湿気が先に来た場合、この記事の後半で見るように、フィラメントを乾燥させる便利なオプションがあります。

PETGフィラメント乾燥の要件

プリント愛好家として、湿ったPETGプラスチックフィラメントを乾燥させる要件を知る必要があります。乾燥が必要か判断するには、相当量の水分を吸収しているか確認する必要があります。

フィラメントを湿った状態に放置していた期間をチェックできます。あるいは、プリント時の押出し音を聞いて、乾燥PETGか湿ったPETGか判断できます。

PETGフィラメント乾燥時の重要な要件は、温度を65℃に維持し、最高の結果を得るために6時間以上乾燥させることです。あるいは、65℃未満の温度でより長期間乾燥させることもできます。

太陽光でのPETG乾燥

3Dプリント愛好家は太陽光でのフィラメント乾燥を試みがちです。このプロセスを試すもう一つの理由は、高価なフィラメントドライヤー購入と比較してコストゼロのプロセスだからです。

しかし、太陽が一部地域で熱く見えても、PETGフィラメント乾燥に最善のアイデアではないことを理解する必要があります。

外部表面温度は約30℃で、世界最も暑い地域でも約45℃に達する程度です。

PETGのガラス転移温度は65℃であり、太陽光ではフィラメントを十分に熱くできず、蒸発プロセスで水分を除去できません。さらに、湿ったフィラメントは高湿度環境で外部に放置するとさらに水を吸収します。

PETGフィラメント乾燥に必要なもの

フィラメント乾燥プロセス全体は遅く、多くの精度とケアを必要とします。したがって、愛好家はこのタスクを遂行するために自作または専用フィラメントドライヤーのサービスを必要とします。

一般的なオーブンや食品ドライヤーを使用して、同様のPETGフィラメント乾燥結果を達成することもできます。

• フィラメントドライヤー

3Dプリントプロフェッショナルと愛好家は、フィラメントドライヤーを3Dプリントプロセスの必須機器として使用します。フィラメントドライヤー設計者は、密閉ドライヤーがチャンバー内の空気を加熱してフィラメントを乾燥させることを保証します。

正しい温度でPETGフィラメントを加熱すると、ポリマー鎖が分解され、水分子が沸騰・蒸発します。前述の通り、PETGガラス転移温度の65℃に設定して最高の結果を得る必要があります。

フィラメントドライヤーは、フィラメントスプールのマウントと回転によるチャンバー内均等熱分布を助ける追加機能を誇ります。また、適切な空気循環を助けるファンが装備されています。

• フィラメント乾燥用オーブン

PETGフィラメント乾燥プロセスは、必ずしもフィラメントドライヤーを必要としません。家庭の電気オーブンで仕事を完了できます。クッカーまたはオーブンの正しい温度を設定してからPETGスプールを乾燥用に配置します。

プラスチックが加熱され水分を放出できるよう、PETGガラス転移温度未満の温度にオーブンを設定してください。

推奨乾燥時間は4〜6時間です。

• 食品ドライヤー（フードドライヤー）

食品ドライヤーを転用して、PETGフィラメント乾燥のもう一つの優れたツールとして使用できます。フィラメントドライヤーや電気オーブンがない場合に特に役立ちます。

食品ドライヤー設計者は、果物を乾燥させるために製造し、電気オーブンより低温で動作できる能力を持っています。

これにより、TPUフィラメント、湿ったナイロン、ABSフィラメント、PLAフィラメントなど、より低い乾燥温度を好むフィラメントの乾燥に容易に使用できます。

PETGフィラメント乾燥前の注意点

コンベクションオーブンやドライヤーを使用して湿ったPETGフィラメントを乾燥させ、良い結果を得られます。しばしば、3D愛好家は正しいガラス温度調整、フィラメント乾燥、適切な乾燥期間に焦点を当てがちです。

しかし、あなたの制御外の他の要因も同様に注意が必要です：

• オーブンを予熱する。多くのオーブンは設定温度上限を超える傾向があるため
• 間違った温度でPETGプラスチックフィラメントを乾燥させない。フィラメント溶融のリスクがあるため
• 規定乾燥期間を守る。必要期間を超えて乾燥させるとプラスチックフィラメントが軟化・溶融する可能性がある
• フィラメントスプールを過度に乾燥させない。プラスチック材料が劣化する可能性がある
• 2kgや3kgの大容量PETGフィラメントはより長期間乾燥可能。ただし、時間経過による蓄積熱に注意。長く乾燥させるが、複数の短い期間に分けて乾燥させることを検討

ドライヤーでのPETGおよび他フィラメントの乾燥時間と温度

3Dプリント業界には、3Dプリンターが効果的にプロセスプリントを製造するために使用する多数のプラスチックフィラメントがあります。3Dプリンターはさまざまなプラスチックフィラメントを利用して、さまざまな業界で応用される多様なモデルをプリントできます。

これらすべてのプラスチックは、独自の機械的特性を考慮した異なるガラス転移温度と加熱期間を持っています。

• PETG：乾燥温度65℃；乾燥時間6〜8時間
• PLA：乾燥温度55℃；乾燥時間6〜12時間
• ABS：乾燥温度65℃；乾燥時間6〜8時間
• ASA：乾燥温度65℃；乾燥時間6〜8時間
• Nylon：乾燥温度80℃；乾燥時間8時間
• Polycarbonate：乾燥温度75℃；乾燥時間8時間
• PVA：乾燥温度55℃；乾燥時間12時間
• TPU：乾燥温度55℃；乾燥時間12時間

PETGプラスチックフィラメントは高価か？

2017年、PETGプラスチックフィラメントは3Dプリント業界で非常に人気のあるフィラメントになりました。PLA、ABS、CPEなどの他プリントフィラメントと比較した低コストがこの人気を説明します。

また、PETGプラスチックは多くの産業メリットを提供するため、3Dプリント愛好家に愛されました。汎用PETGバージョンは30〜40ドルで取引され、特殊配合は45〜70ドルで、PETGは市場で入手可能な最も安価なプラスチックフィラメントの一つです。

結論

PETGフィラメントは、他の吸湿性プラスチック材料と同様に環境から水分を吸収します。この水分はフィラメントの機械的特性に影響を与え、結果として3Dプリント品質に悪影響を及ぼします。

プリント表面仕上げは、最終3D製品の全体的品質の重要な指標の一つです。湿気を含み軟化したPETGフィラメントは劣悪な表面仕上げを生成し、乾燥フィラメントは固体パーツを持つ良い製品を保証します。

したがって、記事から得た知識で、PETGフィラメントを湿気から守るか、湿った場合に乾燥させることができます。