湿気のコンディショニング

当社のナイロン材料仕様には、「湿潤(wet)」と「乾燥(dry)」両方の条件に関する機械的特性とデータが含まれています。この二重表示は、ナイロンが非常に吸湿性が高く周囲から水分を容易に吸収するため、必要です。

スプール上のナイロンフィラメントを乾燥状態に保つ必要があることはご存知かもしれません。ナイロンフィラメントが過度に水分を吸収すると、押し出し時に「パチパチ」「バリバリ」といった音が発生し、プリントに診断が非常に難しい多くの欠陥が生じます。

スプール上でナイロンが水分を吸収することが予想されるのと同様に、最終プリントになっても水分を吸収します。

このプロセスは避けられません。プリントは周囲の空気中の湿度によって水分を吸収するためです。つまり、ナイロンプリントは焼なまし(アニーリング)後にわずかに膨張します。また、剛性は低下しますが、衝撃耐性は向上します。

水分調整(モイスチャーコンディショニング)による影響の程度は、使用したナイロンの種類によって異なります。当社は Fiberon™ PA12-CF10 を開発し、PA6/66やPA6系材料と比較して水分感受性を低くすることを意図しました。

当社の Materials App のページで Fiberon™ PA12-CF10 を選んで「Wet」をクリックしてもデータがあまり変化しないことが確認できます。これは他のナイロン選択肢よりも湿気に対して影響を受けにくいためです。特に、次のものと比較すると顕著です: Fiberon™ PA6-CF20.

材料特性への影響:

先に述べたように、そして当社の Materials Appでご覧いただけるように、水分を吸収すると部品はより延性が高く、衝撃に強くなります。つまり、水分調整されたナイロンプリントは衝撃を受けた際に破断しにくくなりますが、圧力で曲がりやすくなります。

剛性や衝撃耐性に関連する全ての特性が変化することに気づくでしょう。湿潤時には—印刷部品は引張強度と曲げ弾性率が低くなりますが、シャルピー衝撃強さや破断時伸びは高くなります。

寸法精度への影響:

部品が水分を吸収するため、部品は「膨張」することになります。どれだけ膨張するかは主に使用するナイロンの種類、部品の大きさ、および充填率によって大きく左右されます。以下はPolymakerチームによるいくつかの試験結果です:

40mm立方体、100%充填、アニーリング後、モイスチャーコンディショニング前:

そしてモイスチャーコンディショニング後の同じプリント:

上の例では—アニーリング後に部品がわずかに収縮したため、負の数値が見られます。アニーリングを行うと、プリントに残っている可能性のある水分が乾燥され、プリントはごくわずかに収縮します。

その後、モイスチャーコンディショニング後には、Fiberon™ PA12-CF10を除くほとんどのプリントが元のサイズを超えて成長していることに気づくでしょう。これは吸収される水分のために予想されることであり、強いナイロンブレンドを使用しつつ寸法を維持したい場合にFiberon™ PA12-CF10を試すもう一つの理由でもあります。

残念ながら、寸法変化の「標準値」を各材料ごとに示すことはできません。モデルの形状、サイズ、充填密度に大きく依存するためです。ただし、最も正確な寸法を得たい場合は、これらの寸法変化を考慮に入れる必要があります。

モイスチャーコンディショニングの方法

当社のすべてのナイロンオプションはモイスチャーコンディショニング前にアニーリングする必要があります。Warp Free Technologyを採用しているため、当社のナイロンではアニーリングが非常に重要です。

アニーリングプロセスの詳細は、こちらでお読みいただけます ここ.

アニーリングはプリントを乾燥させるので、もしモイスチャーコンディショニング後にアニーリングを行った場合は、再度モイスチャーコンディショニングを行う必要があります。

モイスチャーコンディショニングにはいくつかの方法があります:

1. プリントを湿度の高い環境に48時間置く。これはプリントがある小さな部屋で加湿器を使用することを意味します。別の方法としては、プリントを密閉したタッパー容器に湿ったスポンジと一緒に入れておくことができます。湿ったスポンジはゆっくりと水分を放出し、プリントはそれをゆっくり吸収します。

2. プリントを水に浸し、その後48時間放置する。プリントを水に浸すと、環境との平衡以上の水分を吸収するため、徐々に乾燥します。平衡化させるために湿ったプリントを48時間放置しておくのが賢明です。

3. プリントをそのまま環境中に2週間放置する。この方法は特に何もする必要がなく、単にプリントを外に置いておくことを意味します。プリントは空気中の湿度からゆっくりと水分を吸収し、適切にモイスチャーコンディショニングされます。

一部の人々は自動車用スプレーペイントを吹き付けてモイスチャーコンディショニングを防ごうと試みたことがありますが、当社の情報は非常に限られています。一般的に、ナイロン部品のモイスチャーコンディショニングは時間とともに避けられないでしょう。

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