3Dプリンター性能に潤滑が不可欠な理由

潤滑とは、二つの面の間に潤滑物質を介在させ、摩擦と摩耗を低減することです。
FDM 3Dプリントにおいて、3Dプリンター可動部の適切な潤滑は、造形パーツの最終品質に直接影響するため極めて重要です。 ロッドやベアリングの潤滑が不十分だと、プリントキャリッジがガタつきながら動き、不快な騒音を発生させます。これによりプリントヘッドの位置決め精度が失われます。
FDM 3Dプリンターで潤滑すべき主要部品は、ねじロッドとベアリング(ローラーベアリングとリニアベアリング)です。
良い潤滑剤を選ぶには、動きの種類、速度、温度、荷重、作業環境を特定する必要があります。3Dプリントではオイルとグリースが潤滑剤として用いられますが、オイルに対するグリースの主な利点は、漏れないことのほか、金属同士の接触摩擦・摩耗を減らす潤滑被膜形成能力が高い、防食性が高い、汚染物侵入を防ぐシール性、構造的・粘度的変化への耐性(靭性)、極限条件下での作動可能、高温劣化への耐性が高い、などです。
定義により、グリースは増粘剤(65~95%)、基油(5~35%)、添加剤(0~10%、酸化防止剤、防食剤など)で構成される半流体材料です。

潤滑グリースの主要特性:
- 稠度:グリースの硬さ。NLGI(全米潤滑グリース協会)で測定
- 流動性:ポンプ圧送可能性
- 機械安定性:使用による稠度変化への耐性
- 滴点:液化する温度
- 極圧性:高荷重耐性
- 酸化安定性:高温劣化耐性
- 防食性:酸化防止被膜形成能力
- 耐水洗浄性
- 分油性:潤滑特性と稠度の維持能力
これらすべてのパラメータは、FDM 3Dプリンター可動部の潤滑に関して、程度の差こそあれ重要です。現在、3Dプリント推奨グリースとしてSuperlubeやMagnalubeが存在します。合成NLGIグレード2でSyncolon(PTFE)配合のSuperLubeは、摩擦・摩耗・錆・腐食から保護する高品質潤滑剤です。使用温度範囲は-43℃~232℃。このグリースで3Dプリンター可動部は長持ちし、生産性が向上します。
ヒートベッド付き3Dプリンターでは、ベースから直接熱を受ける可動部にSuperlubeまたはMagnalubeを75~100時間ごとに使用することを推奨。ヒートベッドなし、またはベース熱放射を受けない部品では、200~250時間ごとの注油で十分です。また、Superlubeグリースは乾燥清潔な面に塗布し、グリースニップルを清掃してから塗布し、異種グリースと混用しないことも重要です。
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