PLA 3Dプリントの寿命：どれくらい持つのか？

3Dプリント愛好家として、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。

はい、PLA 3Dプリントオブジェクトは時間とともに劣化します。他の機械と同様ですが、それが起こるには非常に多くの年月がかかります。

したがって、標準的なPLA材料の劣化プロセスは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プリントはどれくらい持つのか？

PLA材料（Amazonでチェック）は通常の状況下ではしばらく持ちます。しかし、特定の条件がPLAオブジェクトの生分解性を加速させます。

環境湿度、直射日光、微生物は時間とともに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ベースのプラスチック材料です。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材料の一つです。

PLAフィラメントは原料としてトウモロコシデンプンを使用して製造され、本物のエコフレンドリーなフィラメントブランドです。

PLAフィラメントの特性はほとんどの3Dプリンターに最適です。その特性により、低いガラス転移温度のためヒートベッド内蔵3Dプリンターの必要性が排除されます。

他のプラスチックフィラメントと比較して保管は控えめで、3Dホビイストに幅広い用途を提供します。また、PLAフィラメントはかなり幅広い色で提供されます。

PLAフィラメントは生分解性か？

はい！PLAフィラメントは工業用堆肥化プラントで生分解性のある再生可能材料から作られています。化石フィラメントと比較してPLAは再生可能な原料から製造されそれらを分解するため、高い持続可能性を維持しています。

しかし、PLAフィラメントは製造時にカーボンファイバーで強化されます。カーボンファイバーは強度、剛性、寸法安定性を向上させ、PLAフィラメントを高性能にします。

したがって、他のプラスチックフィラメントと同様にPLAも環境を汚染し、3Dプリントユーザーは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プリントの生分解プロセスと時間は環境に依存します。コンセンサスは、PLAオブジェクトは室温では容易には劣化しないことです。実際、平均的な環境温度下ではPLAプリントは最大15年持続します。

しかし、特定の条件下ではPLAオブジェクトの劣化が加速し、劣化兆候が1年でかなり明確になる可能性があります。

環境から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、湿度と室圧、微生物です。

これらの要因が組み合わさって、PLAプリントのような生分解性材料の急速な劣化に適した環境を作り出します。

また、微生物が豊富な高温環境ではPLAプリントがより速く劣化します。

土壌は水を吸収し、PLAプリントの劣化に必要ですが、劣化にはPLAのガラス転移温度である60℃が必要です。

このガラス転移温度を達成するには、裏庭のコンポストビン（Amazonでチェック）が必要です。

PLAフィラメントに期限日はあるか？

はい！PLAフィラメントには保存期間があります。より重要なのは、PLAは生分解性プラスチックであり、湿度と水分がどれくらい持つかを決定します。

PLAや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を指摘しています。

3Dプリンターは、日光の悪影響から離れた屋内3Dプリントによって堅牢なプリントを生成します。

特筆すべきは、屋内で使用・保管されるPLAプリントはほぼ永遠に長持ちすることです！PLAオブジェクトの寿命は、重い機械的負荷を支えるためにオブジェクトを使用しないことでも延ばせます。

したがって、長持ちさせるには、PLAプリントを長期間屋外条件に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れば最大15年持ちます。対照的に、屋外で使用し持続的な重負荷をかけると、わずか1年で目に見える劣化兆候が現れ始めます。

上記の保存期間は3Dプリント業界のほとんどの3Dプリントの標準です。しかし、特定の環境条件に大きく基づく他の要因の影響を受けます。

PLAオブジェクトが激しく劣化する理由

PLA材料は湿度やUV放射などの屋外要素にさらされると劣化します。内部密度が高い完全に固く厚いプリントは、湿った環境下で激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増加と膨張を引き起こします。PLAプリントの吸湿性は、大気中にさらされても数ヶ月で最小限の水しか吸収しない3DプリントABSフィラメントでは見られません。

PLAや他のプラスチックフィラメントは保管状態によって劣化します。それがPLAフィラメントメーカーが真空袋などの特定条件下でプラスチックを保管する理由です。

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ないと環境から水を吸収します。次に、湿った条件への曝露の結果としてフィラメントの外側部分が脆くなります。PLAオブジェクトはオブジェクト寸法が拡大することで膨張し始めます。

オブジェクトの膨張と直径増加に続き、徐々に劣化し、最終的な崩壊に至ります。

フィラメントが劣化したかどうかを見分ける方法

プリント品質の低下はフィラメント劣化の証拠です。時々、PLA 3Dプリントに筋が入っていることに気づくかもしれません。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しています。

対照的に、3Dプリントプロセスからの綺麗なプリントは、あなたのPLAフィラメントが良好な状態であることを示しています。

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原因をいくつか掘り下げてみましょう。

• 湿気

なぜ湿気がPLAフィラメントの劣化を引き起こすのか？

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ポリマーが低速で水と反応します。これにより、長いポリマーがより小さな鎖に分解されます。

長いPLAポリマーが小さな鎖に分解されると、PLAフィラメントは脆くなります。

これがPLAフィラメントが湿った条件下で非常にうまく機能しない主な理由です。したがって、湿気が存在する場所で食品や飲料を保存するためにPLA 3Dプリント容器を使用することは推奨しません。

• 日光

光劣化は、UV放射への曝露によりフィラメントのポリマー特性が低下するプロセスです。PLAのこのプロセスに対する抵抗力は著しく弱いです。

光劣化プロセスは、フィラメントの脆さと色の退色によって示されます。脆さによりフィラメントが硬くなり、簡単に折れるようになります。また、漂白されたプラスチックは黄色くなりがちです。

このプロセスはフィラメントの安定化剤に影響し、フリーラジカルに変えます。さらに、光劣化により3Dプリントオブジェクトの染料が色あせ、オブジェクトの色が徐々に薄れます。

• 高温

PLA材料を高温条件にさらさないようお勧めします。PLAプリントはガラス転移温度が60〜65℃と低いため反ります。

湿気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。

• 微生物

PLAはよく知られた生分解性プラスチックであり、劣化を防ぐために適切に保管する必要があります。微生物のPLA劣化への影響は生物学的な問題であり、微生物の繁殖を助けるものからフィラメントを遠ざけることは素晴らしいアイデアです。

微生物の高濃度があるものからPLA材料を遠ざけることが第一歩です。

微生物の媒介には土壌、植物、水が含まれます。また、加水分解プロセスは短鎖ポリマーを生成するため、微生物によるPLA劣化を加速させます。

環境の役割は微生物劣化を助ける最も重要な要因です。したがって、PLA材料を屋内で操作・保管することで湿気を遅らせ、日光を遠ざける必要があります。

PLA 3Dプリントは簡単に壊れるか？

はい！PLA 3Dプリントは特定の条件下で簡単に壊れる可能性があります。特筆すべきは、PLA 3Dプリントオブジェクトは高温と高湿度の環境にさらされると急速に劣化する可能性があることです。

また、小さなプリントは大きなプリントと比べて簡単に壊れます。厚く大きなプリントは表面積が大きいため、ストレスが多数の層に分散され、3Dオブジェクトの安定性が確保されるため、より強度があります。

完璧な3Dデザインとプリント材料を選ぶことで、3Dプリントがより強力になり、簡単に壊れないようにできます。

PLA 3Dプリントを壊れにくくすることはできるか？

PLA 3Dプリントは様々な用途で作成され、一部の用途ではオブジェクトを強化して対応する必要があります。そのような用途の例はおもちゃとパレットの生産です。

特筆すべきは、おもちゃは愛され広範囲に使用され、パレットは重い物を運ぶために使用されることです。

PLA 3Dオブジェクトを強化するヒント

• 内部密度を増やす

PLAは特定の用途で固体3Dオブジェクトが必要な場合に強化が必要な最も人気のある材料の一つです。プリントの内部密度を増やして、必要な固体レベルを獲得できます。

3次元スライシングシステムでは内部密度レベルを選択できます。より重要なのは、すべての用途で固体PLA 3Dプリントが必要とは限らないことです。

3Dシステムでは、オブジェクトの内部密度を0〜100%のスケールで調整でき、0%が完全に中空、100%が非常に固体です。

• モデルの向き

3Dプリントは溶融フィラメントを押し出してオブジェクトを生成するプリンターを使用して行われます。プリントプロセス中、オブジェクトは境界層を発生させ、それらを弱めます。また、プロセス進行中にプリント方向を変更することは困難です。

したがって、プリント前のモデル向きがこの特定の課題を解決します。モデルを完璧に向き付けるには、オブジェクトの機械的応力を観察し、弱い境界への差し迫った曝露を回避する必要があります。

• 複合材料

木材、金属、セラミックのような複合材料を使用すると、従来3Dプリントで使用されていない材料に似た3Dオブジェクトを製造できます。

カーボンファイバーのような複合フィラメントには固体材料が含まれており、これらの固体材料はPLAを強化するだけで、金属、木材、セラミックのような本物の材料より強いと解釈すべきではありません。

• 注入

3Dプリントでは中空オブジェクトをプリントできます。これは3Dテクノロジーの大きな利点です。一方で、これはPLA 3Dプリントを速く劣化させます。

3Dオブジェクトの内部空洞に接着材料を注入してフィラメント劣化を補います。

シェル表面に小さな穴を開けて注入を可能にする必要があります。

壊れたPLA 3Dプリントパーツはリサイクル可能か？

はい！壊れたPLA 3Dプリントパーツはリサイクル可能です。また、3Dプリントリサイクルは環境清掃に役立つため、プロセスはエコフレンドリーです。

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は洗浄、選別、粉砕、小さなペレットに溶解することを含みます。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の製造に原料として使用できます。

PLA 3Dプリントオブジェクトは水中または水外で持つか？

PLAが水に溶けるには他の変数が関与する必要があります。PLAが水に溶けるために必要な条件には、高水温、UV光への曝露、水中の生物活動が含まれます。

それ以外の場合、PLAは屋内で水の外に保管されているときにより安全です。

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ることを試みています。

また、PLAプラスチックフィラメントに関する多数のその他の問題についても議論しており、このトピックに関する実質的な包括的ガイドとなっています。

より重要なのは、PLAプリントは高温・湿度、UV光曝露、水曝露などの非友好的な環境条件下で劣化することです。

しかし、屋内で使用し安全に保管すれば、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一つとなっています。