PLAが脆くなるのを直す方法; スナップス - なぜそれが起こるのか?

Roy Hill 20-07-2023
Roy Hill

PLAフィラメントが切れるという問題は、決して他人事ではなく、多くの人に影響を与えています。 しかし、そもそもなぜPLAフィラメントが切れるのか? 私も疑問に思っていたので、その原因を探り、解決策を提案することにしました。

PLAフィラメントはなぜ脆くなり、切れるのですか? PLAフィラメントが切れるのは、主に3つの理由があります。 スプールで丸められた後、圧力でまっすぐにされる機械的ストレスや一般的に低品質のPLAフィラメントから、時間の経過と共に湿気を吸収して柔軟性を低下させることが原因となっています。

PLAフィラメントがもろくなったり、切れたりするのは、吸湿性だけが原因だと思われがちですが、実は他にもいくつかの理由があるのです。

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以下のビデオでは、3Dプリンターのエクストルーダーから折れたフィラメントを取り除く方法をご紹介しています。

    PLAフィラメントが脆くなる理由と折れる理由

    1.モイスチャー

    多くの3Dプリンターユーザーが、PLAフィラメントの折れを防ぐために行っているのは、フィラメントのスプールを、空気を吸い出すバルブが付いた大きなビニール袋に入れて、基本的に真空パック方式で保管することです。

    また、再利用可能なシリカビーズの吸湿パックを使用しています。

    もし吸湿が原因でPLAフィラメントが脆く折れるのであれば、湿った空気に触れている部分に沿ってフィラメントが折れるはずですが、折れるのは矯正された部分だけなんですね。

    また、フィラメントが折れなくても、湿気によってPLAプリントはもろくなり、モデルの効果を低下させることがあります。

    乾燥した環境でPLAフィラメントが切れたというユーザーもおり、フィラメントをまっすぐにするとガイドチューブを通過して切れるのかどうか、いくつかのテストを実施したため、湿気以上の原因があることがわかっています。

    2.カーリングによる機械的応力

    PLAフィラメントのスプールは、長い間リールに巻かれた後、まっすぐでなければならないという機械的ストレスが常にかかっています。 こぶしを丸めてからこぶしを開くと、指が自然な位置より丸くなるのと同じです。

    フィラメントにかかる応力は、時間とともに脆くなり、これはスプールに保持されている他の多くのフィラメントにも当てはまります。 柔軟性に欠けるものも、同様に影響を受けることがあります。

    フィラメントがまっすぐに保たれている部分は、折れる可能性が高く、壊れやすいのです。

    3.低品質フィラメントブランド

    PLAフィラメントのブランドによっては、製造工程上、柔軟性があるものもありますので、このフィラメントのカールストレスは、ブランドによっては見られないこともありますが、他のブランドではよく見られることかもしれません。

    新鮮なPLAフィラメントは、柔軟性が高く、折れても少しは曲げられるようですが、時間が経つと折れやすくなってきます。

    そのため、全体的に見ると、品質管理の問題が主で、製造上の配慮がなされていない低品質のフィラメントほど、この問題が発生しやすくなります。

    ただし、フィラメントの品質は必ずしも高価なものばかりではなく、PLAブランドの信頼性や信用度も重要です。 これを知るには、ネット上のレビューを見て、一貫した賞賛と高い評価を得ているものを見つけるのが一番です。

    個人的にはAmazonのERYONEフィラメントが素晴らしく、何千人もの3Dプリンターユーザーに愛されています。 HATCHBOXはフィラメントの分野ではビッグネームですが、最近品質に問題があるというレビューを見かけました。

    関連項目: AutoCAD は 3D プリントに適しているか? AutoCAD と Fusion 360 の比較

    つまり、フィラメントが脆くなったり切れたりするのは、さまざまな要因が絡み合っている可能性が高いということです。

    しかし、フィラメントが水分を吸収していたり、湾曲していたり、品質が悪かったりすると、このような問題が発生することがあります。

    もし、このような現象が起きているのであれば、この記事で紹介されている解決策に従っていただければ、問題は解決するはずです。

    PLAフィラメントが脆くなったり、切れたりするのを直すには?

    1.適切な保管方法

    フィラメントの保管は、密閉容器や密閉袋に乾燥剤(シリカバッグ)を入れて、周囲の空気中の水分を吸収させるのが最適です。 そうすれば、湿気によるフィラメントへの悪影響がなく、最適な状態で使用することができます。

    フィラメントを適切に保管することで、不完全なPLAフィラメントに起因する多くの問題を回避することができます。

    Amazonでレビューが高い乾燥剤は、Dry & Dry 5 Gram Packsで、非常に簡単に適用できる一方で湿度コントロールに素晴らしいです。 パックを1つ入手して容器に放り込むだけで、魔法をかけることができます。

    しかし、吸湿性のあるフィラメントを使用する場合、そのフィラメントが空気中の水分を吸収しやすいため、最高の印刷結果を得るために必要なステップです。

    この方法が有効な理由は、乾燥したPLAは水分を含んだPLAよりも柔軟性があるため、折れたり脆くなったりする可能性が低いからです。

    また、フィラメントは直射日光を避け、温度変化にさらされないよう、涼しく乾燥した場所で、できれば屋根のある場所に置くことが重要です。

    真空バッグは、フィラメントを乾燥させるのに最適なオプションです。 真空バッグには真空バルブがあり、掃除機でバッグの中の酸素をすべて取り除くことができます。

    水や臭い、ホコリなど、さまざまな微粒子からフィラメントを保護する機能を持つ袋です。

    標準は、AmazonのSUOCO 6-Pack Vacuum Storage Bagsでしょう。 16″×24″のバッグ6個と、フィラメントの周りにバッグを簡単に圧縮するためのハンドポンプが、あなたに出荷される前に行われる方法と同様に手に入るのです。

    • 耐久性があり、再利用が可能です。
    • ダブルジップ&トリプルシールのターボバルブシール-空気を最大限に排出するためのリークプルーフテクノロジー
    • 一般的な掃除機に接続してスピードアップが可能-ポンプは旅行中にも使えるのが嬉しいですね。

    真空バッグをコンスタントに使うことを考えると、プレミアムな選択肢として、VacBirdの真空保存バッグ(電動ポンプ付き)がおすすめです。

    強力な電動エアポンプを搭載しているので、真空パックから空気を抜くのがより簡単で速くなります。 操作はボタン1つでスタート/ストップできます。

    関連項目: Ender 3 V2スクリーンファームウェアのアップグレード方法 - Marlin, Mriscoc, Jyers

    アマゾンでちょうどいいサイズの保存容器が手に入ります。 大きな容器を1つ用意する人もいれば、フィラメントのスプールを入れるために小さな容器を数個用意する人もいます。

    フィラメントを乾燥させるために、これらの乾燥剤も使用するとよいでしょう。

    私は、Amazonで「Dry & Dry Premium Silica Gel Packets」をお得に購入することをお勧めします。 広く人気があり、あらゆる吸湿ニーズに対応するために本当によく働きます。

    しかし、素材からより多くの水分を取り除くには、適切な乾燥ソリューションが必要です。

    そこで、フィラメント乾燥・保管用の専用ボックスの登場です。

    2.フィラメントを乾燥させる

    フィラメントに水分が含まれている場合、押し出し時に「カサカサ」「プチプチ」「ヒューヒュー」と音がしたり、プリントの表面がザラザラになったりすることがあります。

    PLAやABSなどのフィラメントの吸湿レベルは、空気中の水分をどれだけ吸収するかという違いになり、高湿度の環境下ではなおさらです。

    フィラメントが折れたり、水分でいっぱいになったりする問題を抱えながら生活するのではなく、簡単な方法で積極的にフィラメントを乾燥させることができるのです。

    3Dフィラメント専用ボックスは、加熱・乾燥機構を備えているので、温度と加熱時間を設定するだけで、フィラメントをきちんと乾燥させてくれるのが魅力的です。

    フィラメントを傷めずに乾燥させるために、高温に耐えられるように設計されたボックスです。

    高品質の専用3Dフィラメントボックスは、アマゾンで簡単に手に入ります。

    この箱の上側には開閉可能な蓋があり、それを開けて3Dフィラメントを入れることができます。 この箱は高価ですが、フィラメントを湿気から守るだけでなく、硬化させることができるのが最大の特徴です。

    私がお勧めするプレミアムオプションは、AmazonのSUNLU Upgraded Filament Dryer Boxです。 このアイテムがあれば、3Dプリントフィラメントの濡れにさよならを言うことができます。

    • フィラメントの乾燥とプリントを同時に行うことができる。
    • フィラメントの種類や湿度などに応じて、温度設定を簡単に調整できます。
    • 乾燥時間を手動で設定する(通常は3~6時間です)
    • ほとんどの3Dプリンター用フィラメントに対応しています。
    • 超静音だから、周囲に迷惑をかけない
    • 温度と時間を表示するクールな2インチ液晶モニターが付属しています

    また、オーブンを使って、フィラメントの水分を焼き切ることもできます。

    温度設定の理想は、フィラメントのガラス転移温度以下に設定することです。

    • PLAの場合、温度を104°F~122°F(40℃~50℃)に設定し、4~6時間オーブンで保管する。
    • ABSの場合、温度を149°F~167°F(65℃~75℃)に設定し、4~6時間オーブンで保管する。

    また、プリンターベッドの温度を180°F(85℃)に設定し、フィラメントを箱で覆って保温して使用した人もいます。

    乾燥剤、米、塩などのパックと一緒に密閉容器に数日間入れておくと、より効果的にフィラメントの湿気を取り除くことができます。

    多くの3Dプリンターユーザーがこの方法を効果的に使っており、問題なく仕事をこなすことができます。

    これができたら、上記の前の方法である適切なフィラメント保管を活用したい。

    3.空気中の水分を減らす

    この方法は、考えられる原因を知ることができ、そもそも悪影響を及ぼす前に対策を講じることができるので素晴らしいです。 空気中の水分をいくつかの装置で測定し、それがフィラメントに影響を与えているかどうかを知ることができます。

    空気中の湿度が高いことを確認したら、簡単な方法で湿度を下げることができます:

    • 除湿機を用意する

    フィラメントやプリントだけでなく、環境衛生全般の問題にも通じます。

    1段目は、安くて狭い部屋にも有効で、Amazonのレビューも高い「プロブリーズ除湿機」です。

    2段目はHomelabs Energy Star Dehumidifierです。ベストセラーで高効率の機械で湿気を取り除き、カビやアレルゲンがあなたとあなたの財産に影響を与えるのを防ぎます。 中から大きな部屋に最適で、素敵なモダンデザインです。

    3つ目のレベルは、Vremi 4,500 Sq. Ft. Dehumidifierで、星4.8/5という極めて高い評価を得ている、ほぼ完璧なデバイスです。 これは、ワークショップのスペースを丸ごと指定しているプロの3Dプリンタユーザー向けのものです。

    この製品の購入者の多くは、その素晴らしい製品体験と、連続した水分を簡単に取り除くことができることを絶賛しています。

    4.より品質の良いPLAフィラメントを購入する。

    前述したように、入手したフィラメントの品質によって、フィラメントのもろさや印刷中に折れる可能性に違いが出てきます。

    製造工程は似ていても、ブランドによって違いがあるので、定期的に購入するブランドは信頼できるものを選びましょう。

    1つのブランドにこだわる前に、いくつかの異なるブランドを試してみるのがよいでしょう。

    3Dプリンター用フィラメントのブランドを試行錯誤した結果、価格競争力があり、品質とカスタマーサービスでさらに上を行くERYONE PLAフィラメントブランドを選択することにしました。

    また、Amazonでの評価も高く、機能的に素晴らしい使い心地であったという経緯があります。

    購入したばかりのPLAフィラメントを開封し、スプールにぴったりと巻かれ、明るく鮮やかな色を放つのを確認したときは、いつも最高の気分です。

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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。