3DプリントにおけるABSフィラメントの利点と欠点、そして適切な使用方法とは?



 ABSは、3Dプリンティングで最初に使用されたフィラメント素材のひとつです。低価格で優れた機械的特性を持ち、優れた靭性と耐衝撃性を示すことから、根強い人気を誇っています。非晶性プラスチックであるABSはガラス転移温度が高い(ガラス転移温度:ガラス転移温度は非晶性ポリマーの重要な物性であり、物性物理学の基礎理論においても重要な問題であり難問です。これは、高分子の非晶質部分が凍結状態から融解状態へと変化する現象です)、加熱された形も外側から内側へとゆっくりと変化するため、ABSは物理的強度を完全に失う前に、より高い温度に耐えることができるようになります。ABSはまた、3Dプリント用消耗品の選択肢のひとつです。

 利点:低コスト、優れた強度と耐摩耗性、柔らかさ、良好な耐熱性、非常に速い印刷速度。

 欠点:高い印刷温度が必要です。この材料の印刷温度は210~240℃であり、冷却後に明らかに変形し、ベッドまたは加熱チャンバーを加熱する必要があり、加熱すると不快な臭いが発生します。

 私たちは、密閉されたプリンターでABSを印刷するか、エンクロージャーと一緒に使用することを推奨しています。エンクロージャーは、防塵・防火対策になるだけでなく、高温のフィラメントを印刷する際、周囲の温度に影響されることなく、一定の高温印刷環境を維持し、モデル印刷の成功率を向上させます。

 3Dプリントを行う際には、以下の点に留意する必要があります。

1.ラッピングの制御

 ABSの印刷で最も一般的な問題は反りです。ABSワイヤーは少なくとも220℃の温度で押し出され、その後すぐに周囲温度まで冷やされます。この大きな温度変化によって、材料は収縮します。その結果、①ワイヤーの最初の層がプラットフォームから離れ、一般的な状態である反りが発生し、②モデルが収縮して長辺が内側に曲がるなどの変形が形成されます。

 反りを改善するためには、より高温のホットベッドを設定し、110℃まで加熱する必要があります。また、スライスソフトでは、初期レイヤーを印刷する際の温度機能をオンにすることで、初期レイヤーを印刷する際にノズルとプラットフォームが高温になるようにすることができます。大きなパーツを印刷する場合、収縮を抑えるために、厚さとその充填量を有効範囲内に抑える、つまりモデル材料全体の量を減らして収縮変形の程度を抑える必要があります。ウインドシールド機能の使用により、印刷プロセス中の過度の冷却や周囲の気流による大きな温度変化を避けるために、局所的な温度を考慮することができます。

2.スライスソフトウェアの設定または接着剤の使用

 スライスソフトウェアには様々な設定があり、ニーズに応じて調整することができます。

 印刷中の反りを防ぐため、印刷前にスライス・ソフトウェアでエッジとサポートのオプションを設定し、パーツとベースプレートの間に追加の表面接触を与えて、最初の層の接着を助けることができます。この場合、反りが発生した場合、エッジやサポートは影響を受けますが、他のパーツは影響を受けません。

 最初のレイヤーの高さを、通常のレイヤーの高さの150%に設定します。こうすることで、表面接触が増え、モデルをしっかりと固定するのに適しています。

 接着剤の使用:PVP固形接着剤、テクスチャーペーパー、反り防止フィルムなど。接着剤は良好な接着性をもたらし、直接温床台に塗ることができ、反り防止に良い効果があります。

3.環境が適切であることを確認する

 周囲の温度や気流がABS印刷に与える影響を減らすには、プリンターにできるだけ安定した環境を提供する必要があります。密閉されたケースとその恒温装置の使用をおすすめします。また、ABSで印刷すると強い臭いが発生し、長時間吸い込むと人体に有害なため、空気ろ過装置を設置し、屋外に排気するなど、空気の循環やろ過をうまく行う必要があります。

 

3DプリントにおけるABSフィラメントの利点と欠点、そして適切な使用方法とは?
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