アニーリング

焼きなましの工程は材料によって目的が異なります。それでも工程自体は同じで、焼きなましとは印刷部品を一定の温度で一定時間加熱するプロセスです。

ナイロン

当社のナイロンフィラメントにはWarp-Free™テクノロジーが搭載されています。このWarp-Free™テクノロジーは、反りの原因の一つである結晶化を解決します。

確かに、ナイロンはプリントが難しい材料として知られています。プリント中に各層内で結晶が急速に形成されると内部応力が発生し、部品の変形を引き起こします。

Polymakerの技術はこの応力を低減するだけでなく、部品の機械的特性を向上させます。技術はポリマーの結晶化速度を遅らせ、各層が印刷される際に短時間で小さな結晶が形成されるのを防ぎます。代わりに、複数の層が結晶形成前に印刷されることで、層間にわたって大きな結晶がゆっくりと形成されます。これらの層を越える結晶は層間接着を大幅に向上させます。これが、Polymakerが印刷後に部品をアニーリングすることを推奨する理由でもあります。アニーリングにより部品は最高の結晶化度に達し、最良の熱的および機械的特性を得られます。

これは、ポリカーボネートで推奨するように印刷が終わった瞬間にすぐオーブンに入れる必要があるわけではないことを意味します。ナイロン素材については、都合の良いときにオーブンに入れて構いません。ただし、オーブンで焼きなました後はナイロンが乾燥し、その後ゆっくりと吸湿していくことを覚えておいてください。吸湿処理について詳しく学ぶ ここ.

ナイロンごとにアニーリングの推奨条件は若干異なりますが、一般的には80˚〜100˚Cで6〜16時間を推奨します。これによりナイロンは完全に結晶化します。

もし非常に薄い壁を持つプリントがある場合、その薄い部分の反りや変形を防ぐために、段階的な加熱方法をおすすめします。焼きなましプロセスを2段階に分け、まず最終温度より20〜30度低い温度で一定時間保持し、その後急激な加熱や内部応力の集中を避けるためにゆっくりと最終推奨焼きなまし温度まで加熱してください。

ポリカーボネート

ポリカーボネートは小さなダイ（ノズル）を通して引き伸ばされる際に多くの内部応力が発生します。この応力生成については私たちの 材料科学 ページで確認できます。

本質的に、ポリカーボネートはガラス転移温度をできるだけゆっくりと下回るように非常に高温の環境で印刷することを好みます。ポリカーボネートが急速に冷えると、層が「亀裂」や剥離を起こす可能性が高くなります。

つまり、ポリカーボネートを印刷するのに最適な環境は、周囲温度が90˚C以上の加熱チャンバープリンタであり、印刷後2時間その加熱チャンバー温度を維持してからゆっくり室温まで冷ますことです。この高めの空気温度は内部応力の放出を遅らせ、剥離の可能性を減らします。

ほとんどのメーカーは60˚C以上に到達する加熱チャンバーを持っていないため、PC印刷が終了した直後に焼きなましが必要です。オーブンは90˚Cに設定され、印刷が終わる前から既にその設定温度に達している必要があります。そして、印刷が終わった瞬間にプリントを取り出して直接そのオーブンに入れてください。

非常に熱いビルドプレートからプリントを取り外すのが難しい、あるいは不可能な場合があるため、ビルドプレートごとプリントを移動する必要があるかもしれません。

プリントを最低2時間はオーブンに入れ、その後オーブンをゆっくり室温まで冷ましてからプリントを取り出してください。この90˚Cでの追加時間により、部品は非常にゆっくり冷却され、層の接着強度が維持されます。

その他の結晶性ポリマー

非晶質と半結晶性ポリマーの違いについては、私たちの 材料科学 ページでさらに情報を確認してください。

前述のナイロンのように、焼きなましなしでは完全な結晶化に至らない材料があります。これは当社の技術によるものではなく、材料自体の特性によるものです。

Fiberon™ PPS-CF10 や Fiberon™ PET-CF17 のような材料は半結晶性であり、焼きなましを行わなければ完全な耐熱性に到達しません。これらの各材料は製品ページに推奨の焼きなまし設定が記載されており、FAQに追加情報があります。

他の半結晶性材料も焼きなますことはできますが、部品が変形したり寸法が変わるリスクがあるため、当社では推奨設定を提示していません。

非晶質材料の焼きなまし

ABS、ASA、PETG のような非晶質材料は、半結晶性ポリマーほど焼きなましによる恩恵を受けません。焼きなましプロセスは、結晶構造を形成または再編成できる半結晶性材料に対してより効果的です。

非晶質材料を焼きなます利点は主に寸法安定性と残留応力の低減です。

非晶質材料の焼きなましに関して明確な推奨はありませんが、試してみたい場合は一般的に材料のガラス転移点の直前の低温での焼きなましを推奨します。例えば PETG は約70°C、ASA は約95°C 程度です。これにより変形を防ぎつつ残留応力を低減できます。