開放型および密閉型のパッシブ/アクティブ チャンバー 3D プリンター

すべてのプラスチックは、高温で押し出されると、冷却中に収縮します これは 0.3 % から 4 % の間です。 冷却がスムーズで均一でない場合、この収縮により変形が発生し、反り、層の剥離、部品の寸法変形などの問題が発生する可能性があります。

素材	冷却中の収縮率
PLA	0.3 - 0.5
PETG	0.2 - 1.0
ナイロン 12	0.7 - 2.0
ナイロン 6-6	0.7 - 3.0
ABS	0.7 - 1.6
ASA	0.4 - 0.7
PP	1.0 - 3.0
ヒップ	0.2 - 0.8
PC/ABS	0.5 - 0.7
繊維強化ナイロン	0.5 - 1.0
ピーク	1.2 - 1.5
繊維強化 PEEK	0.5 - 0.8
PVDF	2.0 - 4.0

表 1. FFF 3D プリントで使用されるさまざまなプラスチックの収縮率。出典:SpecialChem.com

この問題を回避するには、パーツ周辺の温度を、印刷プロセス全体を通して材料のガラス転移温度 (Tg) よりもわずかに低くするのが理想的であり、印刷後にゆっくりと室温まで下げる必要があります。 .

素材	Tg (℃)	印刷温度 (ºC)
PLA	40 - 60	190 - 215
PETG	75 - 85	220 - 260
ナイロン 12	55 - 65	260 - 290
ナイロン 6-6	75 - 85	255 - 280
ABS	90 -100	220 - 240
ASA	90 - 100	240 - 260
ヒップ	80 - 90	210 - 240
PC/ABS	100 - 150	270 - 285
ピーク	140 -160	380 - 400
PEI	190 - 210	350 - 400

表 2:さまざまなフィラメントの Tg と印刷温度。出典:Filament2print

収縮率が低い (0.5% 未満) 材料は、収縮の影響が実質的に無視できるため、パーツ環境を加熱する必要がないため、オープン 3D で完全に良好に印刷できます。プリンター 、大きな部品でも .これらの材料は、主に PLA とほとんどの PETg フィラメント (ただし、PET や CPE などの他のコポリエステルは除く)、およびそれらの派生物です。

オープン プリンターで収縮率の高い材料を印刷することは可能ですが、この可能性は小さな部品に限定されます。

画像 1:開いた 3D プリンター。出典:Prusa3D

PLA、PETg、フレキシブル フィラメントの印刷には、主にオープン プリンターをお勧めします。

密閉型プリンターまたはパッシブ加熱チャンバーを備えたプリンター

クローズド プリンターとは、印刷領域が完全に囲まれているプリンターです。一部のメーカーは、印刷プラットフォームによって生成された熱を蓄積する傾向があるため、受動加熱チャンバーという用語を使用しています.

これらのプリンタが到達できる内部温度は、プリンタごとに大きく異なります 素材、体積、印刷プラットフォームの温度、断熱材の品質、設置場所の部屋の温度によって異なります。 一般に、最高品質のプリンターは、最高で 45°C から 65°C の温度を提供できます。

これらの温度はそれほど高くはありませんが、ナイロン、ABS、または ASA などの材料の Tg に近いため、印刷が容易になり、より大きな部品の製造が可能になります。これらのタイプのプリンターは、これらのタイプの材料の印刷を大幅に改善しますが、大量の部品では失敗する可能性があります。これらのプリンターは、PETg、ABS、ASA、ナイロン、または HIPS で小型から中型のパーツを印刷する場合に推奨されます。

画像 2:パッシブ加熱チャンバーを備えた 3D プリンター。出典:Raise3D

一般に、このタイプのプリンターが完全に閉じている場合、PLA を使用することはお勧めできません。発生する熱がフィラメントの Tg を超え、ホットエンド内でフィラメントが軟化し、原因となる可能性があるためです。ジャム。

アクティブな加熱チャンバーを備えた密閉型プリンター

これらはチャンバー内の温度を制御できる 3D プリンターです。それらは通常、以前のものよりも複雑でコストがかかります。また、高温ホットエンド (400 ºC - 500 ºC) と液体冷却システムも組み込まれています。

高温と低温の 2 種類があります。

低温加熱室

低温アクティブ加熱チャンバー プリンターは、通常、80 ºC から 120 ºC の最大温度に制御できます。これらのプリンターは、高品質の大型 ASA、ABS、ナイロン、または PC 部品の製造用に設計されています。

画像 3:低温加熱チャンバーを備えた 3D プリンター。ソース:3ntr

これらのタイプの 3D プリンターは、PEEK と互換性があると宣伝されることがありますが、通常、すべてのタイプの PEEK と互換性があるわけではなく、一部の低温 PEKK とのみ互換性があり、常に小さな部品に限定されます。

これらのタイプの 3D プリンターは、優れた寸法安定性と低変形性を必要とする ABS、ASA、ナイロン、および PC 部品の製造に最適であり、これらの材料を使用して技術部品または機能部品を製造する場合に最適なオプションとなります。

高温加熱チャンバー

一般に、160 ºC - 180 ºC の範囲の温度を制御できます。これらのプリンターは、PEEK、PEKK、および PEI で部品を製造するために特別に設計されているため、他の種類の材料を使用することは一般的ではありません。この機器は高価であり、その使用には専門の訓練を受けた人員が必要です。

画像 4:高温加熱チャンバーを備えた 3D プリンター。ソース Dynamical3D

プリンターの種類を選択するときは、使用する部品と材料の種類を事前に決定することが非常に重要です。

このガイドでは概念を一般的な方法で説明しており、特定のメーカーやモデルに焦点を当てているわけではありません。メーカーやモデルによって、キャリブレーションや調整の手順が大きく異なる場合があるため、このガイドを読む前にメーカーのマニュアルを参照することをお勧めします。