フィラメントの除湿

This article is also available in following languages: 

FFFの3Dプリントに使用される材料は、ほとんどが吸湿性を持っています。つまり、周囲の環境から水分子を引き寄せやすいのです。3Dプリントに使う場合、湿度を吸ってしまった材料は期待通りの挙動をしないことがあります。

対策

フィラメントには吸湿性の高いものがあります。新しい素材を使うときは、その素材の特性や最適な保存方法などをよく調べておきましょう。できれば、乾燥させる必要はないものの方がよいでしょう。

フィラメントは、密閉された空間や箱に、乾燥剤などを入れて保管するとよいでしょう。もし、このように保管方法が限られている場合は、吸湿性の高いフィラメントを優先して保管してください。例えば、PLAは湿度を取り込んでもあまり性質が変わりませんが、ポリアミドはかなり影響を受けます。

フィラメントを乾燥させることに特化した箱を購入するか、自作することができます。

また、フィラメントを乾燥させないために、真空バッグを使った保管方法もよく知られています。フィラメント専用の袋もありますが、フィラメントが入るものであれば何でもOKです。フィラメントを保管する際には、袋の中に乾燥剤を入れておくとよいでしょう。

マルチツールプリント

Prusa XLのように、フィラメントを直接ツールヘッドにロードするプリンタでは、フィラメント内の湿度は非常に重要です。複数のツールヘッドでプリントする場合、未使用のツールは加熱されたままになります（アイドル温度はデフォルトで70℃に設定されています）。フィラメントが湿っていると、水分がツール内に放出され、ツールヘッドに糸引きが発生します。このような場合、PLAであっても問題が生じるほどの水分を吸収する可能性があります。このため、XLはシングルツールプリンタと比較してフィラメントの湿気の影響を受けやすいので、Prusa XLでプリントをする場合はなるべくフィラメントを乾燥させることをお勧めします。

フィラメントに湿気がたまっているかどうかの見分け方

素材が湿度の影響を受けると、一般的に最初の兆候としてプリントモデル表面の品質が低下します。

フィラメントに含まれる水分が多いと、層間の密着性が低くなったり、プリントオブジェクトにブツブツが出たり、プリント中にプチプチという音とともに気泡が発生したり煙が出る場合があります。

ポリアミド、PVA、TPU（Flex系フィラメント）などは、PLAなどの一般的なフィラメントよりも乾燥が必要なフィラメントです。

Prusamentの灰色のスプール

Prusamentのスプールの黒いプラスチックの側面は、段ボールの円筒にしっかりと押し込まれています。気温が上昇すると、プラスチックの側面が膨張し、厚紙の中心部も膨張します。気温がが下がると、プラスチックは元の形状に収縮しますが、厚紙は膨張したままなので、スプールは緩みます。45℃までなら、この現象は起きず、安全に加熱することができます。

また、プラスチックの両面を固定するネジを追加することも可能です。ネジは65mm以上のネジ山が必要です。写真ではM4x65のネジを使用し、3.5mmの六角レンチで締め付けています。

45 ℃以上に加熱する場合は、スプールにネジを入れておかないと、スプールがバラバラになってしまいます。

Prusamentのグレーのスプール

側面がグレーのプラスチックのPrusamentスプールもダンボールの中心に押し付けられていますが、これは接着剤で接着されています。追加された接着剤は90℃まで耐えることができます。そのため、この温度を超えなければ、このスプールを乾燥させるためにネジを追加する必要はありません。

PA11CFフィラメントは、グレーのPrusamentスプールを使用しています。このフィラメントは、すぐに使用する場合でも、使用するたびに乾燥させるようにするのをお勧めします。それができない場合は、毎回使用前にフィラメントを乾燥させてください。

乾燥させる方法

温度

スプールがバラバラにならないことを確認したら、Prusamentフィラメントには以下の温度と時間を推奨します。乾燥中にこれらの温度を超えると、フィラメントが軟化してくっついてしまうので、注意が必要です。

フィラメント乾燥機

フィラメントを乾燥させるだけでなく、フィラメントに付着した水分を積極的に除去する専用の製品があります。通常、このような商品はプリント中もフィラメントを入れて乾燥させることができます。

使用する製品の仕様を確認し、使用するフィラメントの乾燥温度と合っていることを確認してください。

オーブン

家庭にはオーブンがある人が多いので、フィラメントを乾燥させるにはこれが一番簡単なように思うかもしれません。しかし、通常のオーブンでフィラメントを乾燥させる場合、いくつか注意しなければならない点があります。

家庭用オーブンは、あまり正確な温度測定ができません。食品には影響のない変動でも、フィラメント、特にPLAのような低温のものにはダメージを与えるかもしれません。オーブンを使用する場合は、必要に応じて温度を補正するために、外部温度計を用意するようにしてください。

もうひとつの問題は、多くの家庭用オーブンが、フィラメントを傷めずに乾燥させるのに十分な低温に設定できないことです。推奨時間より短い時間放置しても、高温でフィラメントを傷つけてしまいます。

食品用脱水機

別の乾燥方法として、食品用脱水機をフィラメントスプールに適合させる方法があります。通常、層と層の間にあるトレイを外し、中にフィラメントを入れることで適応させることができます。このような脱水機は通常低温しかないので、購入する前にフィラメントの乾燥温度を確認してください。