3Dプリンターのフィラメント

プラスチックの「紐」のリールを美しい 3D オブジェクトに変える準備はできていますか? わかりました - 使用できるさまざまな種類のフィラメントを確認してみましょう

最終更新日: 2021 年 7 月 27 日

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3D プリンターのフィラメントの世界は常に進化しており、新しい色や素材が追加され、その範囲は拡大し続けています。 PLA などの既存の一般的なフィラメントにも改良が加えられており、多くのメーカーは現在、木の粒子、金属、グリッターなどを注入した、より汎用性の高い (そしてわずかに高価な) PLA+ フィラメントで印刷することを好んでおり、柔軟なフィラメントさえも使用できます。標準です。 それで、一体どこから始めますか？ ここ、そこだよ。 3D プリンター フィラメントの世界に関するよくある質問をご覧になり、初心者向けのベスト 3D プリンターと組み合わせてみてはいかがでしょうか。

FDM ではなく樹脂プリントに興味がある場合は、ここで樹脂 3D プリントについて知っておくべきことすべてを確認してください。

3D プリンターで印刷できるフィラメントにはさまざまな種類がありますが、主なものは間違いなく PLA と ABS です。 さらに、PLA+ などのバリエーションも追加できます。 ここでは、遭遇する可能性のある一般的なもののリストを示します。

PLA は断然印刷が簡単で、温度を少し調整する必要がありますが、正直に言うと PLA+ は夢のような作業だと思います。 ABS は少し扱いに​​くく、加熱されたベッドとより一定の温度が必要です。 これが、メーカーがプリンター周囲の温度を調整できるように、ある種のエンクロージャー (多くの場合、自社製) の中にプリンターを入れて ABS を使用して印刷しているのをよく見かける理由です。

PETG は ABS と PLA の中間であり、追加の強度を提供し、PLA に固有の脆さを取り除きます。 一方、TPU は、電話ケースなどのプリントの可能性の異なる世界を開く柔軟なプラスチックです。

このよくある質問は、お住まいの地域によって大きく異なります。 大都市であっても、ふらっと入って棚からフィラメントを手に取ることができる実店舗を見つけるのは難しいでしょう。 一般に、フィラメントは Amazon などから購入することになるか、Jake3D、DAS などの特に 3D プリント ストアから購入することになります。 重要なのは、必要な作業に必要な在庫を常に確保しておくということです。おそらく、急いで補充して作業を完了することはできないでしょう。

もちろん、自分で作成することもできますが、これは深刻なメーカーの領域であり、ここ PC ガイドの範囲をはるかに超えています。 このプロセスには、プラスチックをかしめ、溶かし、再形成し、4D プリンターに適した直径で押し出すことが含まれます。 これは非常に複雑で、独自のプリンター フィラメント工場を構築することになります。 どうやってうまくいくか教えてください！

ここでの答えは、3D プリンターのフィラメントを交換する理由によって異なります。 印刷が失敗し、再び起動して実行するためにメンテナンスを実行する必要があることはありませんか (昨夜、13 時間の印刷が最後の方で失敗した後、私がそうでした。うわー!)。

ロールを新しいロールに交換したいだけで、何も問題がない場合は、プリンター ソフトウェアの設定でフィラメントをアンロードするオプションが提供されます。 ただし、何か問題が発生した場合は、問題の原因を追跡することで、今後の対処方法を知ることができます。 私の場合、新しいエクストルーダーがきつすぎたようで、入ってくるフィラメントが徐々に削れていき、ついには折れてしまい、ボーデンチューブ内にフィラメントを押し込むことができなくなりました。 実際、これを直すのは裏側に大きな痛みを伴います。 エクストルーダーとホットエンドを分解し、PTFE チューブを取り外し、見えている小さなフィラメントをペンチで掴み、すべてを再度取​​り付ける前に最後まで引っ張る必要がありました。 どれも特に複雑なものではありませんでしたが、面倒で時間がかかりました。

ほとんどの問題はそれよりも簡単に解決できますが、それはその時点での 3D プリンターの神に対するあなたの立場に依存します。

プラスチック廃棄物の削減に関しては、私たち全員がもっと努力する必要があるため、特にプラスチックを溶かす趣味を始めることが最善の方法ではないことは明らかです。 ただし、方法はあります。 PLA と ABS はリサイクルできますが、簡単ではありません。 通常、それらをただリサイクル箱に捨てることはできません。 PETGはリサイクルできますが、やはり専門センターでのみリサイクルできます。 無駄を減らし、少なくとも少しは支援する最も簡単な方法は、必要なものだけを印刷し、すでにリサイクルされたフィラメントの購入を検討することです。

リサイクルされたフィラメントは市販されており、それを購入することで、持続可能性を高めながら環境フットプリントを削減することができます。 Filamentive と Tridea は、リサイクル フィラメントを在庫する販売者の例です。 3Dブルックリンはポテトチップスの袋から作られたフィラメントを持っており、3Dom フィラメントはビール製造プロセスの副産物から作られたビールフィラメントを持っています。

つまり、あなたのプリントは失敗したということです (私の場合は、一晩で 13 時間のプリントを終えた頃に失敗したのと同じです。うわー!) 運が良ければ、物事が明らかになるかもしれませんが、常にそうとは限りません。 コピー機が詰まり、そこに紙が少し残っているとわかっていても、それを見つけたら大変なことになるのと同じように、問題の原因となっている 1.75 mm フィラメントの小さな部分を追跡するのは、裏側にとってはかなりの苦痛になる可能性があります。 。

まず最初にすべきことは、何が問題だったのかを解明し、そこから逆算して作業することです。 私の場合、エクストルーダーがボーデンチューブにフィラメントを押し込むのを停止し、最終的にはバックして使用していた PLA+ を切断し、PTFE チューブの長さのフィラメントを残しました。

それを取り出す唯一の方法は、エクストルーダー、ホットエンドを分解し、PTFE チューブを取り外し、ペンチを用意して長さを完全に引き出すことでした。 それは十分に簡単でしたが、同時に煩わしく、時間がかかり、面倒でもありました。 ああ、だから私たちはこの趣味が好きなのです！

問題が発生しておらず、通常どおりフィラメントを取り出したい場合は、通常、プリンタ ソフトウェアには、マシンからフィラメントをアンロードするオプションが含まれています。

さて、これに対する答えは文字通り、（プラスチックの紐）1kgの長さはどれくらいかということです。 数学を使用すると (わかっていますが、やめましょう)、1KG スプール上の PLA フィラメントの平均長は約 335 メートルであることがわかります (厚さ 1.75mm を仮定)。つまり、ウサイン ボルトがその長さを全力疾走するのに 30 秒弱かかることになります。これで、紙の重さ、長さ、端から端まで移動するのにどれくらいの速度が必要かがわかりましたが、実際にどれくらいの量を印刷できるでしょうか?

3D プリントはほぼ直接転送なので、スプールから 1kg のオブジェクトを取り出すことが期待できます (無駄が少なくなります)。これは十分明らかなことのように思えます。 ただし、印刷できるオブジェクトの量は、印刷するもののサイズだけでなく、その重量にも依存します。 中材 (基本的に壁の内部に印刷する強度) を変更することで、使用する材料を減らすことができ、ロールの寿命が長くなります。

通常、スライサー ソフトウェアはモデルがどれだけの量を占めるかを示します。また、使用状況を追跡し、プリントを完了するのに十分な素材がない場合に警告する Octaprint 用のプラグインもあります。

上記で、1KG の PLA ロールで一般に 1.75 mm フィラメントの端から端まで約 335 メートルが得られることがわかりました。 クレイジーな科学を使ってこれを解決するには、いくつかの初期計算が必要です。

スプール自体の重量 – 一般的に248g

材料の密度 - 密度 1.24g/cm^3 の PLA を使用しましょう。 この数字と重さ（1kg）と直径（1.75mm）を計算すると、全長は335mとなります。

2.85mm フィラメントを使用している場合、これは 126.4m に低下します。

一般的な材料密度は次のとおりです。

PLA (1,24 g/cm3)ABS (1,04 g/cm3)ASA (1,07 g/cm3)PETG (1,27 g/cm3)ナイロン (1,08 g/cm3)ポリカーボネート (1,20 g/cm3)HIPS (1,07 g/cm3)PVA (1,19 g/cm3)TPU/TPE (1,20 g/cm3)PMMA (1,18 g/cm3)銅フィル (3,90 g/cm3) )

一般に使用される 3D プリンタのフィラメントの主な 2 種類は、アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS) とポリ乳酸 (PLA) です。後者は、ほとんどの家庭用セットアップで 2 つのうちの印刷が容易です。 価格も最も安く、標準ロールの価格は 1KG でわずか 20 ドルです。

多くの基本的なプリンターで印刷できるその他のタイプには、柔軟なフィラメントである TPU (熱可塑性ポリウレタン) (電話ケースなどの印刷に便利) と PETG があります。

PET は世界で最も一般的に使用されているプラ​​スチックですが、実際には 3D プリントでは使用されていません。PET は、グリコール変性を表す G で変性されています。これにより、PET が脆くなりにくくなり、より透明になり、印刷が容易になります。 PETG は、使いやすさと PLA と、強度はあるが印刷が難しい ABS との間の優れた中間点です。

3D プリンターのフィラメントを保管する場合は、正しく保管することが重要です。 プリント フィラメントを不適切に保管すると、不良が発生する可能性があります。 これは避けたいものです。 3D プリントを行うほとんどの人にとって、フィラメントの保管は面倒な場合があります。

3Dプリンターのフィラメントは気まぐれです。 このことから、保管には注意が必要です。 覚えておくべき最も重要なことは、空気がフィラメントに到達できないようにする必要があるということです。 そうなった場合、空気中の湿気がフィラメントに反応するため、さまざまな問題が発生します。

このフィラメントを保管する最良の方法は真空バッグに入れることです。 真空バッグは空気と湿気をすべて取り除きます。 これは、フィラメントが保護されたままであり、空気によって損傷されることがないことを意味します。 使用しないときに保管しておくと、使用する準備が整うまでフィラメントを再度確認する必要がなくなります。

真空バッグはかなり安価に購入でき、約 3 ～ 4 本のフィラメントを収納できます。 余分な水分を取り除くために、バッグの中にシリカゲルバッグを入れて余分な水分もキャッチします。

あるいは、保管ボックスを使用してフィラメントを保管することもできます。ただし、ボックスは暗くて涼しい場所に保管する必要があり、空気や湿気が閉じ込められる可能性が高く、フィラメントに影響を与える可能性があります。 箱がしっかりと密閉されている場合は、シリカゲルバッグまたは除湿剤を使用して空気中の湿気を取り除くことができます。

最も重要なことは、できるだけ湿気の少ない場所に保管することです。

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