ポリプロピレン PP 素材で 3D プリントするにはどうすればいいですか?

出典：中関村オンライン

ポリプロピレン (PP) は、実は日常生活で最も一般的なポリマーの 1 つです。半透明効果があり、化学薬品や疲労に対して非常に耐性があります。また、食品や電子レンジにも安全であるため、家庭用プラスチック容器によく使用されています。
3D プリントに適用すると、PP は軽量、防水、耐久性に優れたものを作るのに最適です。たとえば、PP は壊れることなく繰り返し曲げることができるため、ヒンジは非常に一般的な用途です。 PP は耐久性に優れているため魅力的な素材ですが、3D プリントに使用する場合は加工が難しいことで知られています。この資料の課題と、それに対処するいくつかの方法を見てみましょう。

反りは不均一な熱収縮によって発生します（出典：Box3D）
ポリプロピレンの主な問題は、接着性があまり良くないことです。これは、ある種の機械加工には最適かもしれませんが、3D 印刷プロセスにはそれほど適していません。これにより、プリントがプリントベッドに付着しにくくなり、頻繁に失敗する可能性があります。

もう一つの課題は、ポリプロピレンが半結晶構造であることです。これは、3D プリント中に高い反り応力が発生し、プリントベッドに接着された最初の層が完全に剥がれる可能性があることを意味します。プリントベッドの接着と反りは私たちが直面している主な問題であるため、これはポリプロピレンを使用した 3D プリントを成功させるために業界が解決したいと考えている課題でもあります。

1. 透明な梱包テープをプリントベッドに貼り付けます

テープはプリントベッド上の接着補助としてよく使用され、カプトンテープや青い 3M テープが一般的な選択肢です。残念ながら、これらの従来のオプションは、さまざまな素材にあまりよく接着しない PP ではうまく機能しません。

幸いなことに、ほとんどの透明梱包テープはポリプロピレンで作られています。そのため、表面自体は滑らかであるものの、同じ PP 素材が付着しやすくなる透明な梱包用テープに印刷しようとするのは直感に反します。。

2. より大きなベースプレートを使用する

ポリプロピレンの高い反り応力に対抗するために、より大きなビルドプレートが使用されます。これにより、印刷される最初の層の表面積が増加し、反り応力の集中点が減少し、印刷が成功する可能性が高まります。印刷が完了したら剥がすだけで済み、モデルの外側の表面への影響はほとんどありません。 PP を使用する場合、ベースプレートのサイズを他の材料よりも大きくする必要がある場合があります。

3. 熱を上げる

ベッド温度を上げて反りや部品の落下を減らす反りを減らすもう 1 つの方法は、ベッド温度を上げることです。これにより、PP が過度に冷却されることが防止され、収縮量が削減されます。収縮を抑えることで、発生する反り応力の量を減らすことができます。推奨設定がある場合は、プリンターまたはフィラメント製造元の PP デフォルト設定から始めるのが良いでしょう。それ以外の場合は、85°C から開始し、最適な温度が見つかるまで加熱ベッドを 5°C ずつ徐々に上げていきます。最適な温度は 85 ～ 100°C の間になるはずです。

熱を保持し、温度の変動を防ぐために、3D プリンターを密閉することも効果的です。より良い 3D プリント結果を得ることを期待する場合は、アクリル素材などを使用して、3D プリンター用の密閉カバーを自分で作ってみるのもよいでしょう。

Prusa 3D プリンターで PP 素材を印刷する PP 素材は 3D 印刷アプリケーションではそれほど一般的ではないため、成熟したソリューションを見つけるのは困難です。ただし、原材料の PP 自体は最も広く使用されているプラスチックの 1 つであるため、理想的な印刷効果を得るには、印刷プロセス中にさらに多くの試行が必要になります。

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