3Dプリンター用フィラメントの保管と湿度に関する簡単なガイド - PLA, ABS, その他

Roy Hill 03-06-2023
Roy Hill

せっかく3Dプリンターとお気に入りのフィラメントを手に入れたのに、なぜかプリントの品質が悪かったり、材料が飛び出してしまったり。 おそらく、フィラメントが空気中の湿度や水分を吸収していることを考えなかったのではないでしょうか?

フィラメントの保存状態が悪く、湿度が高いために、多くの人が影響を受けています。そこで、この記事では、甘い保存方法と湿度に関するアドバイスを詳しく説明しました。

フィラメントを使用しないときの保管方法としては、乾燥剤と一緒に密閉容器に入れ、身近な環境の湿気を減らすことが最適です。 オーブンに入れて数時間、低めの設定でフィラメントを乾燥させることができます。

この記事では、3Dプリンターのフィラメント保管に関する知識を深めるために、役立つ甘い情報を紹介しています。

    PLA & Other Filamentは本当に乾燥させる必要があるのか?

    フィラメントを乾燥させることに関して、相反する情報を耳にしたことがあるかもしれません。 これは、環境やフィラメントによって、保管や印刷に必要な戦略が異なるからです。

    PLAというのは、ある種のプラスチックである。 吸湿性 を意味し、身近な環境から水分を吸収する性質があります。 しかし、時間をかけて吸収できる水量は限られています。

    ある実験では、30日間水中で保管したPLAの重量が約4%増加したそうです。これは、3Dプリントをする上では非常に重要ですが、通常の環境ではそれほど大きな違いはないでしょう。

    湿度が高く、高温になるような環境でなければ、PLAフィラメントやABSフィラメントは問題ありません。 これらのフィラメントは、環境中の水分に影響を受けやすいですが、大きな影響を与えるほどではありません。

    印刷品質に悪影響が出始め、水分を含んだフィラメントが高温で加熱されると、破裂音がすることがあります。

    PLAは水分を吸収すると脆くなる性質があるので、プリントに弱さが出たり、プリント中にフィラメントが折れたりすることがあるようです。

    このような場合、今回紹介する方法で乾燥させることで、フィラメントを保存する方法があります。

    覚えておいてほしいのは、フィラメントがどれだけ吸湿性があるかということです。

    フィラメントを乾燥させたい理由:

    • フィラメントを長持ちさせる
    • ノズルの詰まりを防止します。
    • 湿気によるプリント不良や低画質プリントを防止します。
    • フィラメントが折れたり、弱くなったりする可能性を低減します。

    どのフィラメントを乾燥させる必要があるのか?

    • ナイロン系フィラメント
    • PVA系フィラメント
    • フレキシブズ
    • ポリカーボネート
    • PETG

    フィラメントの中には、取り扱いや保管に十分な注意が必要なものがあります。 エアコンが効いていて湿度が管理されている部屋や場所がない場合でも、いくつかの解決策でこれを回避することができます。

    無駄にしないためには、乾燥させて涼しく保管するのが一番です。

    使用するフィラメントは、湿度が低く、乾燥した環境で保管するのが理想的です。 フィラメントは全て湿気に敏感であるかのように扱い、適切に保管する必要があります。

    水分を含んだPLAフィラメントをオーブンで数時間乾燥させたら、うまく印刷できるようになったというネガティブな経験もあるようです。

    フィラメントから蒸気が出ていると、印刷がうまくいきません。 蒸気はプラスチックに圧力をかけて気泡を作り、その圧力が抜けたときに「爆発」して弾けます、 プリントに欠点が出やすくなります。

    PLA、ABS、PETGフィラメントを乾燥させる方法 & More

    フィラメントがこれらの材料のガラス転移温度に達しないように注意してください、さもないと融合し始めます。

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    また、オーブンは、特に低いレンジでは、温度の誤差がかなり大きいので、オーブンの温度精度を別途テストしていない限り、オーブンの設定に完全に依存することはないでしょう。

    フィラメントのスプールがこんなことになるのは嫌でしょう!

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    よく聞く解決策ですが、フィラメントを完全にオーブンに入れ乾燥させる前に、オーブン温度計を使うことをお勧めします。

    PLAフィラメントを乾燥させる方法

    PLAフィラメントを乾燥させる場合、多くの人は120°F(50℃)の温度で2、3時間オーブンに入れるだけで、ちょうど良い感じに仕上がります。

    関連項目: 3DプリントのためのSTLファイルサイズを小さくする方法

    オーブンの設定によっては、実際には60℃まで下がらないものもあるので、その場合はお友達のオーブンを使うか、別の方法を使う必要があります。

    スプールの上にティンホイルをかぶせて、直接輻射熱から守るのが良いでしょう。 電気オーブンをお持ちの方は、スプールが直接熱にさらされないように遮る必要があります。

    食品用脱水機を使っている人の話を聞いたことがありますが、これは標準的なフィラメントのスプールが入るはずです。

    脱水機の機種にもよりますが、もしお持ちであれば、フィラメントのスプールに合うように調整できるかもしれません。 フィラメントの水分を取るには、熱を加える必要がありますが。

    乾燥剤入りの簡易ドライボックスは、そもそも湿気がフィラメントに影響しないようにするための方法なので、使えないかもしれません。 どちらかというと、長期保存のための方法ですね。

    安価な乾燥剤対策として、玄米を使う人もいるようです。

    ABSフィラメントを乾燥させる方法

    ABSはPLAとよく似ていますが、少し高い温度が必要です。 水分を取り除くために使う温度は、ガラス転移温度ということになります。

    一般的には、ABS樹脂のスプールを70℃のオーブンで1~2時間加熱するのが良いとされています。

    PETGフィラメントを乾燥させる方法

    PETGはPETを共重合体で変性させたもので、融点が低いので、使用する温度で区別するようにしましょう。

    PETGフィラメントのオーブン乾燥の温度は、150°F(65°C)前後で4~6時間程度が目安です。

    実際にプリンターのヒートベッドを利用し、フィラメントの周りにホイルを貼って保温することで乾燥させることができます。

    ベッドの温度を150°F(65℃)前後に設定し、フィラメントを6時間程度寝かせるとうまくいくはずです。

    ナイロンフィラメントの乾燥方法

    下のビデオは、ウェットナイロンとドライナイロンの3Dプリントの違いを示しています。

    ナイロンフィラメントを乾燥させるのに適したオーブンの温度は約70℃ですが、完全に乾燥させるにはもっと時間が必要です。 ナイロンフィラメントから水分を取り除くのに10時間かかることもあります。

    フィラメントを乾燥させると臭いが出なくなるので、その間に家の中が臭くなることはないはずです。

    フィラメントのスプールを台無しにしないためにも、低い設定から始めて、必要であれば上げていくほうがいいと思います。

    フィラメントを太陽で乾燥させることは可能か?

    PLA、ABS、PETG、ナイロンなどのフィラメントを天日で乾かせば、暑い日でも大丈夫なのかというと、フィラメントに吸収された水分を蒸発させるほどの温度にはなりません。

    また、屋外に置いておくとフィラメントが吸湿してしまい、せっかくフィラメントを乾かすのに逆効果になってしまいます。

    3Dプリンター用フィラメントに水分はどのような影響を与えるのか?

    また、水分があるとフィラメントが重くなり、プラスチックの中に水分が保持されるため、フィラメントが重くなります。

    フィラメントに大きな変化がなくても、水分がプリント品質に影響を与えることがあるのです。

    ナイロンやPVAベースのフィラメントで印刷する場合は、フィラメントの吸湿を防ぐために、適切なケアと予防策を講じることをお勧めします。

    ウッドフィルPLAのような複合素材は、通常のタイプのフィラメントよりも吸湿しやすいものが多い。

    印刷の品質が落ちて、フィラメントを変えたらまた良くなったということがあれば、それはフィラメントが水分で死んでいる可能性があります。

    フィラメントのスプールを投げてしまった人はたくさんいると思いますが、その問題を簡単に解決する方法があることを知らなかったのです。 幸運なことに、この記事でこの情報の詳細を知ることができたので、それを活用することができます。

    水分が原因とは限りませんが、印刷の失敗や低品質のプリントを絞り込むために、可能性のある原因からチェックすることは間違いありません。

    3Dプリンター用フィラメントの正しい保管方法(デシケーター)について

    ドライストレージボックスをDIY

    フィラメントを保管したり、直接プリントできるスプールホルダーとして使用することができる乾燥保管ボックス/コンテナを標準部品で実際に作ることができます。

    必要なんですね:

    • 収納ボックス(Amazon - 多くのサイズがあります)、あなたの特定のフィラメントスプールに適合することを確認してください。 正しい寸法とスムーズにフィットするものを入手してください。
    • シール材 - ドアまたは窓用ガスケット
    • シリカゲルまたは乾燥剤の袋 - 湿気を吸収するため
    • フィラメントスプールホルダー - 8mmのスムースロッドに、フィラメントを吊り下げておくためのホルダーを3Dプリントしています。
    • フィラメントを通すためのチューブ、またはPTFEチューブ付き空気圧カプラ
    • その他、ナイフ、ハサミ、ドリル&アンプ;ドリルビット、ホットグルーガンなどの道具類

    業務用ドライストレージボックス

    ポリメーカーポリボックスエディションII(Amazon)

    このプロ仕様の乾燥収納ボックスは、1KGのフィラメントスプールを2本同時にプリントできるので、デュアルエクストリュージョン3Dプリンターに最適ですが、シングルエクストリューダープリンターでも問題なく使用できます。 3KGスプールを使用する場合は、問題なくフィットさせることができます。

    温湿度計を内蔵しており、PolyBox内の湿度や温度をモニターすることができます。 フィラメントの吸湿を防ぐために推奨されている湿度15%以下を簡単に維持することができます。

    1.75mmフィラメントと3mmフィラメントの両方を使用することができます。

    ベアリングとスチールロッドにより、プリントプロセス中のフィラメントパスはスムーズです。

    PolyBoxに2本のフィラメントスプールを入れる際に、湿度を一定以下にすることが難しいという声があり、別の製品を追加しました。

    Eva Dry Wireless Mini Dehumidifier (Amazon)は、フィラメント保管のための安価な追加アイテムです。 充電が必要になるまで20~30日ほど持ち、「吊るして使う」シンプルなスタイルの製品となっています。

    収納ボックスや食器棚、ドレッサーなど、さまざまな場所でマルチに使えるので、ぜひ自分用に1つ、またはいくつか買っておくことをおすすめします。 電気や電池も必要ありません!

    また、Amazonで充電式のDry & Dry Premium Silica Beadsを入手することもできます。 30年以上の業界経験があり、何か不満があれば100%返金または新品交換保証をしてくれるのが嬉しいですね。

    安価な温湿度計をお探しなら、Veanic 4-Pack Mini Digital Temperature & Humidity Meterをお勧めします。

    湿度計と呼ばれるもので、プロ用のフィラメント収納箱に内蔵されていることが多いですね。

    ベストバキュームシールストレージバッグ

    真空バッグはフィラメントの保存に最適なため、お届けするフィラメントも密閉された真空バッグに入っています。

    本当に価値のあるものを手に入れるために、耐久性のあるもの&再利用可能なものを手に入れたいものです。

    Amazonで「Spacesaver Premium Vacuum Storage Bags」を購入することをお勧めします。 また、旅行で使用する場合に便利な無料のハンドポンプも付いています。

    フィラメントがすっぽり入る小さなサイズのバッグが6枚入っています。 バッグの中の空気を余すことなく吸い取ります。 衣類にも使えるので、場所をとりません。

    PLA、ABS、PETG、その他フィラメントの湿度範囲について

    フィラメントを保管する湿度は、0に近いほど理想的ですが、15%以下が目安になります。

    湿度90%という場所もありますから、そのような湿度の高い場所でフィラメントを放置しておくと、最終的な印刷品質に悪影響が出る可能性が非常に高いです。

    自分にとって最高の品質のプリントを得るために、その湿度の高い環境をコントロールするために、上記のようなヒントを必ず実行するようにします。

    3Dプリンターやフィラメントを置く場所の湿度や水分をチェックするために、湿度計をぜひ導入してください。

    PLAは湿度50%くらいでも結構いけるんですが、フィラメントによってはそれくらいでは全然ダメなものもあります。

    Roy Hill

    Roy Hill は、3D プリンティングの情熱的な愛好家であり、3D プリンティングに関連するあらゆる事柄について豊富な知識を持つ技術の第一人者です。この分野で 10 年以上の経験を持つロイは、3D デザインとプリンティングの技術を習得し、最新の 3D プリンティングのトレンドとテクノロジーの専門家になりました。ロイは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) で機械工学の学位を取得しており、MakerBot や Formlabs など、3D プリンティングの分野で評判の高い企業数社で働いてきました。また、さまざまな企業や個人と協力して、業界に革命をもたらしたカスタム 3D プリント製品を作成してきました。ロイは、3D プリントへの情熱のほかに、熱心な旅行者であり、アウトドア愛好家でもあります。彼は家族と一緒に自然の中で過ごすこと、ハイキング、キャンプを楽しんでいます。余暇には、若いエンジニアを指導し、人気ブログ「3D Printerly 3D Printing」を含むさまざまなプラットフォームを通じて 3D プリンティングに関する豊富な知識を共有しています。