PP

ポリプロピレンとも呼ばれる

ポリプロピレン(PP)は、軽量で疲労に強い熱可塑性樹脂として3Dプリントで独自の地位を築いており、機能試作やエンドユース部品に最適です。収納容器や自動車部品など家庭用品にも広く使われているPPは、柔軟性、耐薬品性、耐久性を兼ね備え、繰り返しの応力や過酷な環境への曝露が予想される用途に適した材料です。

ポリプロピレンとは?

ポリプロピレンは、剛性と柔軟性のバランスが評価される半結晶性の熱可塑性樹脂です。疎水性、低密度、疲労抵抗性により、リビングヒンジ、スナップフィット部品、軽量部品の定番材料となっています。主な特徴は次のとおりです:

  • 耐薬品性: 酸、アルカリ、溶剤に耐え、医療や自動車用途に適しています。

  • 疲労抵抗性: 繰り返しの曲げに耐えひび割れしにくい(例:ボトルキャップ、ヒンジ)。

  • 低密度: 軽量でありながら耐久性があり、航空宇宙などの重量に敏感な産業に適しています。

  • 撥水性: 疎水性により水分の吸収を防ぎ、印刷後の乾燥の必要性を低減します。

ポリプロピレンでの印刷:成功のための戦略

PPの半結晶構造と反り傾向は、正確な温度管理と接着戦略を要求します。

最適設定

  • ノズル温度: 210–280°C(配合により異なる;純粋なPP:210–230°C、複合材:250–280°C)。

  • ベッド温度: 50–80°C(付着のために加熱ベッドが重要)。

  • 印刷速度: 30–50 mm/s(遅い速度は層間接着を強化します)。

  • 付着ソリューション: Magigoo PP接着剤、PEIシート、またはスティックのりを塗った養生テープ。非常に頑固なPP造形には、プリンタのビルドプレートに段ボールを取り付けると効果的な場合があります。

  • チャンバー(エンクロージャ): 反りやひび割れを防ぐために、周囲温度が70°C未満の場合に推奨されます。

材料の準備

  • 乾燥: 湿気に起因する欠陥を最小限にするために、フィラメントを70°Cで4〜6時間予熱してください。

  • 保管: 印刷品質を維持するために、乾燥剤とともに気密容器に保管してください。

一般的な課題

  • 反り(ワーピング): 密閉型プリンタ、ブリム(25–35mm)、または大きな造形にはラフトで軽減できます。

  • 層接着性: 高いノズル温度(複合材では最大280°C)が結合を改善します。

  • 糸引き(ストリング): ダダ漏れを減らすためにリトラクションを微調整してください(1–2 mm、20–30 mm/s)。

ポリプロピレンの利点

  1. 疲労抵抗性: 繰り返しの動作がある用途に優れる(例:リビングヒンジ、スナップフィット組立)。

  2. 化学的耐久性: 油、燃料、洗浄剤による劣化に耐性があります。

  3. 軽量: 低密度(0.9 g/cm³)により強度を損なわずに部品の重量を削減します。

  4. 疎水性: ナイロンやPETGと比べて水分吸収が最小限です。

  5. コスト効率: PEIやPEEKのような高性能ポリマーの手頃な代替となります。

ポリプロピレンの制限事項

  1. 反り(ワーピング): 加熱された密閉環境や安定した周囲温度がないと収縮しやすいです。

  2. 表面仕上げ: 表面は滑らかですが、高光沢を求める場合は(蒸気研磨などの)後処理が必要なことがあります。

  3. 印刷の複雑さ: 正確な温度管理と接着ソリューションを要求します。

  4. 食品安全の制約: 認証がない限り、調理用途には不適切です。

ポリプロピレンの用途

  • 自動車: バンパー、インテリアトリム、液体タンク。

  • 医療: 滅菌トレイ、IV部品、非移植用デバイス。

  • 消費財: ヒンジ付き容器、玩具、家庭用品の器具。

  • 産業用途: 耐薬品配管、コンベヤ部品、スナップフィット治具。

  • 航空宇宙: 軽量ダクトおよび非構造の客室部品。

ポリプロピレンの派生品

  1. 純粋なPP(SLS): 高い耐薬品性を持つ自然な白色(例:ProtolabsのPolypropylene Natural)。

  2. PP類似樹脂: PPの柔軟性を模倣する半透明のSLA材料(例:Somos 9120)。

  3. Carbon FPU 50: 機能試作向けに200%の伸びを持つ超柔軟樹脂。

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