湿ったフィラメント

湿ったフィラメントでの3Dプリント：原因、症状、対策

3Dプリントは使用するフィラメントの特性に大きく依存します。よくあるが見過ごされがちな問題の一つがフィラメント内の水分の存在です。3Dプリントで使われる多くの熱可塑性樹脂は吸湿性があり、空気中の水分を吸収します。湿ったフィラメントで印刷すると、プリント欠陥、機器の問題、材料の無駄遣いが発生する可能性があります。水分がプリントに及ぼす影響を理解し、湿ったフィラメントの兆候を認識し、適切に乾燥・保管する方法を知ることが、信頼性の高い3Dプリントには重要です。

なぜ水分が問題を引き起こすのか

フィラメントが吸収した水分は、ホットエンドで加熱されると蒸気になります。この蒸気が押出しプロセスを乱し、バブリング、層間接着不良、構造的・視覚的品質の全体的な低下など、さまざまな品質問題を引き起こします。

湿ったフィラメントの兆候

フィラメントが水分を吸収しているかどうかを判断する方法は次のとおりです：

• プリント品質の低下： プリントの表面仕上げが悪くなったり、粗さ、バブリング、もろく脆い層が見られることがあります。PETGではこれが分かりやすく、下の写真で乾燥前後の結果を比較できます。

• 過度の糸引き（ストリング）とゾーイング： 湿ったフィラメントは蒸気が原因で押出しが不安定になり、部品間に細い糸状物ができやすく、より糸引きしやすくなります。

• ポップ音やシューという音： 押出中にポップ音やジュージューという音が聞こえる場合、それは水蒸気が抜けている音です。

• 押出しの不一致： 弱く不安定、あるいは窪みのあるような押出しを探してください。

• 保管に関する不確かさ： スプールが長期間使用されていない場合は、印刷前に乾燥させるのが安全です。

乾燥前後のPETG

吸湿性フィラメント：すべて同じではない

すべての3Dプリント用フィラメントが同じように水分を吸収するわけではありません：

• 高い吸湿性： ナイロン、PVA、TPU、PETGは特に水分を吸収しやすいです。これらは乾燥が不可欠で、特に湿度の高い地域では印刷中も乾燥機に入れておく必要があることがよくあります。

• 中程度の感受性： ABSや一部の特殊共重合体のようなフィラメントは、特に湿度が高い場所に住んでいる場合、定期的な乾燥が有益です。

• 低い感受性： PLAは影響を受けにくいですが、時間の経過や湿った環境では水分を吸うことがあります。

湿度の高い環境に住んでいると水分吸収のリスクが大幅に高まり、湿度管理や乾燥のルーチンがより重要になります。

Polymakerの水分対策：出荷前の事前乾燥

Polymakerは出荷前にすべてのスプールを事前乾燥しています。各スプールは、吸収した水分を除去するために正確な温度と気流を用いた管理された乾燥プロセスを経ます。乾燥後、フィラメントは乾燥剤入りの真空シールされた密閉袋に入れられます。これにより出荷や保管中の追加の水分吸収が防止されます。したがって、新しく購入した真空シールされたPolymakerのスプールを開封する場合、封が破れていなければ、すぐに印刷可能な状態で乾燥していることが期待できます。このアプローチはナイロンのような感度の高い材料にとって特に重要ですが、Polymakerはすべてのフィラメントにこれらの高い基準を適用しています。

フィラメントの乾燥方法

フィラメントが濡れてしまった場合、または濡れている疑いがある場合、次のような乾燥方法があります：

• フィラメントドライヤー： PolymakerのPolyDryerのような専用のフィラメントドライヤーは効果的で便利です。これらは熱と気流を組み合わせて水分を追い出し、多くの場合フィラメントの乾燥と保管の両方に使用でき、プリンターに直接フィードすることもできます。

• 対流オーブン： 家庭用の対流オーブンは、低温で安定させて設定すれば有効です。効率的な乾燥には気流が重要です。良好な空気の流れがないと、より時間がかかるか高い温度が必要になる場合があります。

• 食品乾燥機（フードデハイドレーター）： これらは熱と気流の両方を提供し、より小さなスプールを効果的に乾燥できます。

• 自作ドライボックス： 乾燥剤入りの密閉容器は、乾燥後の保管には適していますが、能動的な乾燥にはあまり効果的ではありません。

フィラメントの種類に応じた推奨乾燥時間と温度を常に守り、フィラメントを損傷または変形させないようにしてください。

フィラメントを乾燥状態に保つ

一度乾燥させたら、乾燥剤入りの密閉袋やドライボックス、または真空容器に保管してください。フィラメントを露出させたままにするのは避け、特に印刷していないときは注意してください。PolyDryerのようなモジュール式の保管システムは、フィラメントを使用準備のまま保ち、乾燥環境からそのまま印刷できるようにします。