HIPS 3D プリンティングフィラメントの説明:材料、特性、用途

HIPS (ハイインパクトポリスチレン) は、ポリブタジエンゴムと純粋なポリスチレンを組み合わせて作られています。 HIPS は、ほとんどのフィラメントにはないいくつかの独特の特性を備えた熱可塑性材料です。 d-リモネン（化学溶媒）への溶解度。そして優れた耐衝撃性。 HIPS には、コスト効率が高く、印刷が速く、耐久性があるという利点があります。追加の利点として、ABS 3D プリント部品のサポート材料として機能できます。

HIPSはドイツの薬剤師であるヨハン・エドゥアルド・シモンによって創設されました。エゴノキと呼ばれるスイートガムの木の樹脂を採取して合成した。合成の結果は油状物質であった。数日後、驚いたことに、その物質は濃くなり、ゼリー状になった。彼はこの物質を酸化スチレンと名付けました。ただし、この製品が産業用途に利用されるまでにほぼ 1 世紀かかりました。

現在、HIPS は玩具、電子部品、自転車トレーラー、食品包装などの消費者製品を製造するために幅広い業界で使用されています。この記事では、3D プリントでの HIPS の使用について詳しく説明します。その構成、特性、制限、用途、さらに HIPS フィラメントでプリントを成功させるためのヒントについても説明します。

HIPS 3D プリントとは何ですか?

HIPS フィラメントは 3D パーツのプリントに単独で使用できますが、主に他のプラスチックからプリントされたパーツのオーバーハング構造用の簡単に除去できるサポートをプリントするために使用されます。 HIPS は通常、主要な印刷材料として ABS と組み合わせられます。 HIPS で印刷されたサポート構造は、研磨したりこすったりすることなく、d-リモネンに溶解することで主要な印刷コンポーネントから除去できます。この特性が、ABS によるサポート構造として使用される理由です。主要な印刷部分には ABS、一時的な印刷サポートには溶解しやすい HIPS が使用されます。

詳細については、「3D プリンターの仕組み」ガイドをご覧ください。

HIPS フィラメントの構成は何ですか?

HIPS は、ポリブタジエンゴムと純粋なポリスチレンの化学的特性を組み合わせています。ポリブタジエンゴムはその弾性で知られています。一方、純粋なポリスチレンは硬いことで知られています。この組み合わせにより、引張強度が比較的高く、簡単には壊れない堅固な材料が得られます。

HIPS を調製するには、スチレン中でブタジエンを選択的に重合させます。このプロセスは、ホスホン酸ネオジムビス(2-エチルヘキサノール)/水素化ジイソブチルアルミニウム/塩化ジエチルアルミニウムと呼ばれる化学触媒の存在下で行われます。プレポリマー溶液は、シス-1,4 含有量が高く、スチレン含有量がそれぞれ 96.6% と 1.01% である必要があります。得られた化学溶液は再びスチレンと重合されますが、今回は徹底的な方法で行われます。