PLA 3Dプリントのスピードと温度 - どれがベスト?

Roy Hill 17-05-2023
Roy Hill

PLA素材を熱心に印刷している私は、最高の結果を得るために私たち全員が使うべき完璧な3D印刷のスピードとランプ、温度はあるのだろうかと考えました。 この記事では、まさにその質問に答えることにしました。私が何を発見したのか、読み続けてください。

PLAに最適なスピードと温度は?

PLAの最適なスピードと温度は、使用するPLAの種類やお使いの3Dプリンターによって異なりますが、一般的には、スピード60mm/s、ノズル温度210℃、ヒートベッド温度60℃を使用したいところです。

これまで印刷したことのない最高品質のPLAを印刷できるようになる、より重要な情報と、人々が経験する、私自身が経験した多くの共通の問題を回避するためのヒントがたくさんあるのです。

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    PLAに最適な印刷速度と印刷温度は?

    一般的に、印刷速度が速いほど、最終的なオブジェクトの品質が低下すると言われています。

    温度については、必ずしも品質が向上するわけではなく、プリントの糸引きや反り、ゴースト、ブロビングなどの不具合を防ぐことが重要です。

    プリントに悪影響を与えるものはたくさんあるので、スピードと温度が最適であることを確認することは重要です。

    3Dプリントは環境に大きく左右されるプロセスです。

    ベストPLAプリンティングスピード

    これは主に、お使いの3Dプリンターとそのアップグレード内容によって異なります。 アップグレードなしの標準的なEnder 3でPLAをプリントする場合、3Dプリント速度は40mm/s~70mm/sで、推奨速度は60mm/sとされています。

    関連項目: FreeCADは3Dプリンティングに適しているか?

    高速印刷を可能にするために、さまざまなタイプのヒーターカートリッジやハードウェアを入手することができます。 印刷速度を上げるために多くのテストや実験が行われているので、安心してください、時間の経過とともに速くなりますよ。

    以下に、最適な印刷速度と温度を見つけるための方法を説明します。

    ベストPLAノズル温度

    ノズル温度は195~220℃、推奨値は210℃です。前述のように、フィラメントメーカーが個人的に推奨するブランドによります。

    PLAには様々な製造方法と色があり、これらの要素によって印刷に最適な温度は異なります。

    もしPLAをうまく印刷するために推奨温度を超えなければならないのであれば、対処すべき他の根本的な問題があるのかもしれません。

    サーミスタが正しく取り付けられているか、接続にゆるみがないか確認してください。

    また、ホットエンドの絶縁体(通常、黄色いテープの絶縁体またはシリコンソックス)が欠けている可能性もあります。

    もう一つ考えられるのは、ボーデンチューブのホットエンド側が平らにカットされておらず、ノズルにぴったりと押し付けられていないことです。

    ホットエンドの内部に隙間ができ、溶けたフィラメントがエクストルーダーエリアを塞いでしまうからだそうです。

    押し出し温度が低すぎると、フィラメントが均一に流れないことがあるので、この点は重要です。 プリントの途中で、押し出し不良のためにレイヤー間に隙間ができてしまうのは避けたいところです。

    最適なPLAプリントベッド温度

    PLAの面白いところは、実はヒートベッドを必要としないことですが、ほとんどの3Dフィラメントブランドで推奨されていることです。

    PLAフィラメントのブランドを見てみると、ベッド温度は50~80℃、多くは平均60℃という共通項がありますね。

    涼しい環境でプリントする場合は、全体の温度を高く保ちたいので、より高い温度のヒートベッドをお勧めします。 PLAは、暖かい部屋、湿気のない環境で最もよくプリントされます。

    PLAで印刷する際にヒートベッドを使用することで、反りやファーストレイヤーの接着など、よくある問題を解決することができます。

    関連項目: オフィスに最適な3Dプリント30選

    3Dプリンティング用PLAの使用環境温度

    3Dプリンターが置かれている環境は、プリントの品質に影響を与えることを忘れてはいけません。 風の強い環境は好ましくありませんし、涼しい環境も好ましくありません。

    そのため、多くの3Dプリンターには、温度を調節し、外的要因がプリントに悪影響を与えないようにするために、筐体が設けられています。

    例えば、ABSでプリントする場合、筐体や熱の調節がないと、プリント終了時に反りや割れが発生する可能性が非常に高いです。

    環境の温度と条件をコントロールすることは、3Dプリントの品質を完璧にするための重要なステップです。

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    PLAブランド&タイプの違い

    フィラメントメーカーには様々な種類のPLAがあり、全てのPLAに最適な温度を決めることは困難です。

    PLAは熱に弱い、弱いという作り方ができるため、テストをして温度を調整し、完璧な状態にする必要があります。

    さらに濃い色のフィラメントでは、フィラメントに含まれる着色剤のために、より高い押出温度を必要とすることが知られています。 PLAの化学的構成は、製造プロセスによって変化することができます。

    あるユーザーは、真鍮製のノズルでプリントするとフィラメントが敏感に反応し、プリントを成功させるために速度を半分にしなければならないほどだったと述べています。

    一方、プロトパスタは高温で、通常のスピードに比べて85%のスピードが必要です。

    ウッドフィラメント、グローインダークフィラメント、PLA+など、さまざまなフィラメントがありますが、どのようなPLAフィラメントを使うかによって、セッティングが大きく変わることがわかりますね。

    ノズルに至るまで、ノズルのサイズや素材の種類によって、温度や速度の変化が必要なものもあります。 まずは最初の層がきれいに仕上がることを確認し、次に糸引きや巻き取りのテストを見ていきます。

    最適なPLA印刷速度・温度を見つけるには?

    推奨される印刷速度や温度からスタートし、各変数を少しずつ変化させながら、印刷品質にどのような影響があるのか試行錯誤しています。

    • 60mm/s、210℃ノズル、60℃ベッドで最初のプリントを開始します。
    • 最初の変数(ベッド温度)を選び、5℃上げる。
    • この作業を上下に何度も繰り返すことで、プリントの仕上がりが最も良くなる温度を見つけることができます。
    • この作業を繰り返すことで、最適な品質が見つかります。

    ここで明らかな解決策は、試行錯誤を繰り返し、お使いのPLAブランド、プリンター、設定に最適なものを見極めることです。

    一般的なガイドラインがあり、それに従うことで素晴らしい結果が得られますが、それを微調整することで、より良いものにすることができます。

    ノズル温度については、ThingiverseのTemperature Towerと呼ばれるものをプリントするのが良いでしょう。 これは、1回の大きなプリントで温度を調整し、各入力温度でPLAがどの程度プリントできるかを確認するための3Dプリンターテストです。

    印刷速度と温度には関係があるのか?

    フィラメントが押し出されている間に何が起こっているかというと、高温で柔らかくなった材料が、ファンによって冷やされ、次のレイヤーに対応できるように固まるのです。

    印刷速度が速すぎると、冷却ファンが溶けたフィラメントを冷やす時間が足りなくなり、層が不均一になったり、印刷が失敗したりする可能性があります。

    理想的な押出量と流量を得るためには、3Dプリントの速度とノズル温度のバランスを慎重にとる必要があります。

    逆に印刷速度が遅すぎると、冷却ファンでフィラメントが急速に冷やされ、材料が十分に押し出されないため、ノズルが詰まりやすくなります。

    簡単に言うと、印刷速度と温度はトレードオフの関係にあり、最適な結果を得るためには適切なバランスが必要なのです。

    最適な印刷速度・温度を得るためのベストなアップグレード。

    これらの問題は、エクストルーダー、ホットエンド、ノズルなどのパーツをアップグレードすることで解決できます。 これらは、プリントを完璧に仕上げるために最も重要なパーツです。

    E3D V6 All-Metal Hotendのような最高級のホットエンドがあれば、最高の印刷速度が得られます。 このパーツは最高400℃の温度に達する能力があり、このホットエンドでメルトダウンの失敗を見ることはないでしょう。

    PTFEフィラメントガイドが高温にさらされることがないため、オーバーヒートによる破損の心配はありません。

    このホットエンドは、鋭いサーマルブレイクを持ち、フィラメント出力のコントロールが可能なため、より効果的な巻き取りができ、糸引き、ブロブ、にじみを低減します。

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    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。