PLA・ABS・ナイロンフィラメント乾燥のエキスパートガイド:完璧な3Dプリントのために
3Dプリンターフィラメントを乾燥させたいけど方法がわからない?心配無用です!
プラスチックフィラメントをオーブンに入れ、温度をプラスチックのガラス転移温度以下に設定します。オーブンをオンにして4〜6時間放置。この期間で水分が十分に飛びます。
オーブンに3Dプリントフィラメントを長く入れればより乾燥しますが、乾燥しすぎには注意してください。過熱によりプラスチックが焼けてしまう可能性があります。
あるいは、フィラメントドライヤーと呼ばれる専用機器で湿ったフィラメントを乾燥させることもできます。フィラメント水分を脱水し乾燥させる機能を持ちます。乾燥フィラメントは高品質プリントを保証し、湿気を含んだフィラメントは最終的にプリント品質を損ないます。
湿った3Dプリンターフィラメントの見分け方
乾燥した3Dプリンターフィラメントは高品質プリントの生産に役立ちます。フィラメント乾燥方法を学ぶ前に、次の関心事は湿ったフィラメントを早期に特定し乾燥させることです。
3Dプリント業界には多様なプリンターフィラメントがあります。これら全ての3Dプリントフィラメントは異なる速度で水分を吸収します。したがって、湿ったフィラメントを適切なタイミングで特定できれば役立ちます。
ここに、あなたの手元に湿ったフィラメントがあることを示す明らかな兆候をいくつか挙げます。
- 押出時のポッピング/クラッキング音
- パーツ強度と層間接着の大幅な低下
- 不均一な押出ライン
- 深刻なストリンギング、ブロブ、オージング
- プリント表面に見えるテクスチャ
フィラメントが湿っていると気づいたら、優れた品質の3Dプリントを保証するために乾燥させてください。
家庭でフィラメントを乾燥させる方法
オーブン
湿ったフィラメントを特定したら、乾燥させます。オーブンは乾燥に使用できる最も手軽な機器の一つです。
温度制御可能なオーブンのみ使用できます。オーブン温度をガラス転移温度以下に設定。フィラメントをオーブンに入れる前にオーブン温度計の精度を確認してください。
予熱後、オーブン内に通常の温度計を入れて温度精度を確認してください。温度に不整合がある場合は調整して解消してください。
温度精度が確実になってからのみフィラメントをオーブンに入れてください。PLAフィラメント使用時、オーブン温度が数分でも急上昇するとフィラメントを即座に破壊します。
フィラメントドライヤー機器
フィラメントドライヤーは、様々な性質のフィラメント乾燥に特化した機器です。これらユーザーフレンドリーなデバイスはフィラメントを乾燥させ、プリント品質向上に役立ちます。
ドライヤーを操作するには、フィラメントを入れ正しい設定を選択します。所定時間ドライヤーに作業させます。その後、乾燥したフィラメントをドライヤーから取り出します。
一部のフィラメントドライヤーは3Dプリンターと連携動作し、プリント進行中に同時にフィラメントを乾燥させることで時間を節約できます。
食品乾燥機
食品乾燥機(Amazonでチェック)を、自宅でフィラメントスプールを乾燥させる別の方法として利用できます。元々果物乾燥用に設計されていますが、フィラメント乾燥用に転用可能です。
オーブンがない家庭では、食品乾燥機をフィラメントドライヤーに改造するのも良いアイデアです。
食品乾燥機はオーブンよりはるかに低温で動作し、ガラス転移温度の低いPLAフィラメントを速やかに乾燥できます。
唯一の顕著な欠点は、一度に最大2スプールしか収容できない低容量であることです。
フィラメントは何℃で乾燥するか?
空気から水分を吸収後、水分子がフィラメントのポリマー鎖と結合します。フィラメントドライヤーは熱を用いてフィラメント分子を激しく動かし、水分子とポリマー鎖の結合を弱め・断ち切ります。
加熱により水分子が自由に動けるようになり、気流が熱をフィラメントに運び、解放された水分子を運び去ります。この動きによりフィラメントが乾燥します。
フィラメント種類別乾燥温度
| フィラメント種類 | ℃ | ℉ |
|---|---|---|
| ABS | 65℃ | 149℉ |
| PETG | 65℃ | 149℉ |
| NYLON | 70℃ | 158℉ |
| DESICCANT | 65℃ | 149℉ |
| PVA | 45℃ | 113℉ |
| TPU/TPE | 55℃ | 131℉ |
| ASA | 60℃ | 140℉ |
| PP | 55℃ | 131℉ |
| HIPS | 60℃ | 140℉ |
| PC | 70℃ | 158℉ |
| PEEK | 70℃ | 158℉ |
(フィラメント種類 乾燥温度 ℃ & ℉)
3Dフィラメントを乾燥状態に保つ方法
湿気と湿度は世界中の3Dプリントフィラメントの最大の敵です。湿ったフィラメントは低品質プリントの製造を招きます。逆に、乾燥フィラメントは高品質プリントの生産を意味します。
したがって、3Dフィラメントスプールを乾燥状態に保つことは適切な注意を払う必要があります。3Dプリントに使用されるほとんどの熱可塑性樹脂は吸湿性があり、高い水分吸収率を持つため、無防備に放置すると周囲から水分を吸収することを忘れないでください。
a) 真空パック
真空パック(Amazonでチェック)、個々のフィラメントスプール用の高価なプラスチックケースは、その中に保管されたプラスチックフィラメントを完全に乾燥状態に保つのに最適です。
通常のジップロック袋をフィラメント保管デバイスとして使用するのは避けてください。最終的に全ての空気を抜き切れないためです。
b) 防湿ボックス
防湿ボックスを自作してスプールを乾燥状態に保つことができます(簡単なDIYプロジェクト参照)。ボックスを屋上に固定してフィラメント乾燥プロセスを阻害します。防湿ボックスはフィラメントから湿気を遠ざけます。
c) シリカゲル
シリカゲル製品(Amazonでチェック)は、3Dプラスチックフィラメント材料から湿気を遠ざけるのに効果的です。
フィラメント乾燥は重要です。PLAとABS両フィラメント材料が周囲から水分を吸収するためです。シリカゲルはこれらフィラメント材料から水を遠ざけるのに役立ちます。
プラスチックフィラメント材料購入時にシリカゲルパックが無料で付いてくる理由がここにあります。
d) フィラメント材料を乾燥状態に保つ一般的ヒント
- リトマス試験紙で湿度チェックに努める:変色乾燥剤使用より高速に機能します。
- プリント完了後、常にフィラメント材料を取り外す。
- 3Dプリントでスプールホルダーを作り、フィラメント層線を湿気から守る。
- ウェブサイトで有益な情報を検索し、独自の「ドライボックス」を構築する。
- フィラメントが湿っていると気づいたら、除湿機を一晩接続する。
PETGフィラメントの乾燥方法
PETGフィラメント材料は吸湿性を持ちます。したがって、空気から水分を吸収する傾向が高いです。湿気と水はプリント品質に悪影響を与えるため、フィラメントの知られた敵です。
幸い、PETGフィラメントの乾燥はほぼ無料で非常に低コストで可能です。PETGフィラメント(Amazonでチェック)は65℃(149℉)で乾燥するため、オーブンを65℃で予熱します。
温度計で確認し、オーブン温度と規定温度に不整合がないことを確認したら、PETGフィラメントをオーブンに入れます。
最後に取り出し、乾燥剤入りの密閉容器に入れます。密閉蓋付き5ガロンバケツがフィラメント保管に適し、乾燥状態を維持できます。
あるいはフィラメントドライヤーを使用します。PETGフィラメントの必要温度を65℃(149℉)に設定し、数時間ドライヤーで処理します。乾燥フィラメントを取り出せば、高品質3Dモデルのプリント準備完了です。
一部フィラメントドライヤーには、フィラメントをボウデンチューブ(Amazonでチェック)に通す小さな穴があります。このチューブによりプリント進行中もフィラメントを乾燥状態に保てます。
ただし、これらタイプのドライヤーは市場でかなり高価で、主にプロフェッショナル向けです。
PETGは湿気敏感か?
PETGは熱可塑性ポリエステルで、ほとんどのプラスチックフィラメントではまれな顕著な耐薬品性、耐久性、成形性を提供します。そのため多くの3Dプリントホビイストにとって急速にお気に入りになりつつあります。
一部フィラメントは同類より水に敏感で、PETGフィラメントはスペクトラムの真ん中に位置します。したがって、PETGフィラメントは他のプラスチックフィラメントほど多くの水を吸収しません。
これは、PETGフィラメントを低湿度場所に保管するだけで、有害な水分の取得から守れることを意味します。30%がPETGフィラメント保管の理想的相対湿度かもしれません。
米国のネバダ、アリゾナ、ニューメキシコ、コロラド等、湿度レベルが低い地域に住む人々には朗報です。
ABSフィラメントの乾燥方法
最もよく知られた3Dプリント材料の一つであるABSフィラメントは水を吸収し、品質プリント製造のために乾燥が必要です。家庭用オーブンまたはフィラメントドライヤーでABSフィラメントを乾燥できます。
オーブンまたはフィラメントドライヤーでフィラメント乾燥を開始する前にガラス転移温度を考慮してください。常に80〜85℃の設定温度でABSを乾燥し、最低4時間連続運転してください。
目標温度は、ABSフィラメント(Amazonでチェック)乾燥に使用するいずれの方法でも遵守すべき重要なステップの一つです。乾燥中にフィラメントを破壊しないことを保証します。
補足:プリント完了後、印刷材料のスプールを取り外してください。
PLAにはドライボックスが必要か?
PLAフィラメントメーカーはPLAフィラメント寿命を2〜3年と設定しています。しかし、熱と湿度への曝露はこの保存寿命を急速に短縮します。
PLAフィラメントは吸湿性があり、無防備なら容易に水分を吸収します。これが低品質3Dプリントモデルを招く可能性があります。この理由で、適切な保管によるフィラメント保護が人気の解決策となっています。
しかし、保管ツールとしてドライボックスを使用するのは便利で、3DプリントホビイストがPLAフィラメントを湿気と水から守るために使用する最も人気のある解決策の一つになっています。
結論
湿気と水は世界中の3Dプリントフィラメントの実証された敵です。 3D技術ホビイストとして、湿度がフィラメントにどれほど有害か、この課題への利用可能な解決策について情報を得る必要があります。
本記事は、湿ったフィラメントを乾燥させるために必要な情報を提供する良いガイドとして機能します。様々な種類のフィラメントを乾燥させるための正確な方法を記載しました。
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