3D プリンター用のフィラメント スプールの製造には、さまざまな種類の材料が使用されます。 各材料は、特定の使用要件を伴う異なる特性と特性を示します。 フィラメントを入手する前に、その融点と 3D プリンターのノズルが達成できる温度範囲を理解することが不可欠です。
機能面では、3D プリンターはある程度簡単に操作できます。 3D デザインをアップロードすると、印刷プロセスが開始されます。 フィラメントは押出機に引き込まれ、ノズルから出てくる前に加熱されます。 提供されたデザイン ファイルに従って、プリンターはその動きを調整して、目的のオブジェクトを作成します。
よくある見落としの XNUMX つは、ノズルとフィラメントの温度の互換性を無視することです。 ノズルには上限温度閾値があり、フィラメントには特定の溶融温度範囲があります。 これらの温度の不一致は、特に材料の融点が押出機のノズルの融点を超える場合に、複雑な問題を引き起こす可能性があります。
さまざまなフィラメントの温度
3D プリンター用のフィラメントを購入する前に、材料の溶融温度と押出機のノズルの性能の両方を理解しておくことが重要です。 この重要な側面を見落とすと、悲惨な結果につながる可能性があります。 プリンターの温度制限を超えると、フィラメント詰まりなどの問題が発生し、エクストルーダー全体の交換が必要になったり、印刷不良が発生したりする可能性があります。
この課題を解決するのに役立つように、さまざまなフィラメントの溶融温度をまとめました。 購入する前にフィラメントの仕様を常に精査し、材料の溶融温度が明確に示されていることを確認することが最も重要です。 この情報が存在しない場合、このパラメータは重要な意味を持つため、代替の販売者を探すことをお勧めします。
最も一般的なフィラメント材料の溶融温度とそれぞれの温度範囲についての洞察を提供します。
PLA（ポリ乳酸）
現在、PLA はその使いやすさ、環境への優しさ、生分解性により人気を博しています。 コーンスターチ由来で、180 °C ～ 230 °C の融解温度を誇ります。 この温度範囲により、市場で入手可能なすべての押出機と汎用的に互換性があります。
ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン）
同様に有名な ABS は、携帯電話や自動車などの業界で広く使用されています。 顕著な柔軟性と耐衝撃性を備えており、適切な取り扱いを行った場合、-20 °C から 80 °C の温度範囲に耐えます。
ただし、この材料にはいくつかの欠点があります。 何よりもまず、これは有毒であるため、換気の良い環境または密閉された 3D プリンター内で使用する必要があります。 210 °C ～ 250 °C の溶解温度が必要です。 ABS は冷えるにつれて変形する傾向があり、印刷物の品質に影響を与える可能性があることに注意してください。
PETG（ポリエチレンテレフタレート）
スーパーマーケットのペットボトルと同じ素材から作られた PETG は、食品と接触する用途に最適な不活性な選択肢です。 優れた耐久性と半剛性を備え、印刷中に臭気を発しません。 リサイクル可能であるため、多くの人がボトルをコスト効率の高いフィラメントとして再利用しています。 多くの場合、よく知られたブランドの水の青いボトルが好まれます。 この材料の融解温度は 220 °C ～ 250 °C の範囲内にあります。
ナイロン
ナイロンは興味深いフィラメントの選択肢であり、主に硬度、柔軟性、耐久性の驚くべき組み合わせで知られています。 業界内で頻繁に使用されていますが、安全に利用するにはオープンスペースが必要であるという課題が伴います。 動作温度範囲は 240 °C ～ 260 °C です。
PC（ポリカーボネート）
エンジニアリング用途で著名な PC は、大気から湿気を吸収するという欠点はありますが、高温耐性を誇ります。 この特性により、その性能と強度を維持するために密閉保管が必要になります。 3D プリンティングにおける PC の主な課題は、270 °C ～ 310 °C という溶解温度要件にあります。
TPU（熱可塑性ポリウレタン）
柔軟性と堅牢性に優れた素材である TPU は、自動車分野で応用されています。 ゴム (TPE) を原料としており、スマートフォン ケースの製造によく使用される剛性と耐久性が強化されています。
有利な点は、溶融温度要件が 210 °C ～ 230 °C の範囲内にあり、PLA と非常に一致していることです。
ASA（アクリロニトリル・スチレン・アクリレート）
ASA は、特性と特性の点で ABS に似ていますが、紫外線に対する耐性が強化されています。 このため、屋外コンポーネントに最適ですが、かなりの量の湿気を吸収する傾向があります。 注目すべきことに、ASA は有毒でもあるため、換気の良い空間または密閉された 3D プリンター内での使用が必要です。
XNUMX つのバリエーションが存在し、それぞれが融解温度に影響します。
アニールなし: 77 °C ～ 102 °C の範囲
アニール済み: 88 °C ～ 104 °C の範囲
フィラメントの溶融温度のまとめ
| 材料 | 温度 |
|---|---|
| PLA（ポリ乳酸） | 180℃～230℃ |
| ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン） | 210℃～250℃ |
| PETG（ポリエチレンテレフタレート） | 220℃～250℃ |
| ナイロン(ナイロン) | 240℃～260℃ |
| PC（ポリカーボネート） | 270℃～310℃ |
| TPU（熱可塑性ポリウレタン） | 210℃～230℃ |
| ASA（アクリロニトリル・スチレン・アクリレート） | アニールなし: 77 °C ～ 102 °C アニール: 88 °C ～ 104 °C |
まとめ
すべてのフィラメントが同じ特性を共有しているわけではないため、フィラメントを購入する前に、その特定の溶融温度をよく理解しておくことが重要です。 同様に重要なのは、押出機のノズルが到達できる最高温度を理解することです。 ノズル温度がフィラメント材料の温度を超えた場合、通常は簡単に調整できます。 ただし、ノズルの温度がフィラメントの温度よりも低いシナリオでは、悲惨な結果が生じる可能性があります。
