水溶性支持材——PVA（ポリビニルアルコール）

はじめに: PVA、つまりポリビニルアルコールは、3D 印刷業界で広く使用されている材料です。水に溶けるので、FDM印刷のサポート材として使用できます。これにより、ユーザーには大きな設計の自由度が提供され、印刷品質を損なうことなく複雑な形状の部品を作成できるようになります。 Antarctic Bear は、PVA の材料特性と 3D プリントにおけるその役割を整理しました。ぜひ学んでください。

3D プリントにおける PVA の特性<br /> 技術的なレベルでは、PVA は生分解性であるという点で特別な合成ポリマーのグループに属します。 PVA は酢酸ビニルを重合して作られ、その後加水分解されて 3D プリントに使用できるフィラメントの形になります。外観は透明からオフホワイトで、油やグリースに対する耐性が非常に優れています。この材料は、PLA、CPE、ナイロンなどの他の熱可塑性プラスチックと同様の非常に優れた接着特性に加えて、高い引張強度と柔軟性も備えています。良好なベアリング効果を得るために、PVA は通常、印刷プラットフォームを 45 ～ 60 ℃ に予熱し、使用時に押し出し機の温度を 180 ～ 200 ℃ に設定する必要があります。無臭、無毒、生分解性なので、人、動物、環境にとって安全です。

△PVAは印刷サポートとして使用される可溶性材料です（画像提供：Ultimaker）

PVA の主な利点の 1 つは、その高い溶解力です。除去には水のみが必要であり、より複雑な組成の溶剤は必要ありません。さらに、追加のハードウェアは必要ありません。同時に、PVA のいくつかの欠点も理解する必要があります。その 1 つは、湿気に対する感受性が高く、材料の性能に直接影響することです。特性が変化しないように、乾燥した空気中で保管する必要があります。押し出していないときにノズルが熱い状態（高温）に保たれていると、PVA は簡単に詰まります。その上、かなり高価でもあります。

使用と応用<br /> PVA は可溶性材料であるため、複雑な形状の部品やキャビティ、コンセプトモデル、金型の製造に最適なサポート材料です。 3D プリントサポートを使用すると、部品の成形品質を向上させることができ、部品の方向を最適化して機械的特性を向上させることもできます。この材料を使用する際に考慮すべき重要な点は、押出機の構成です。アイドル時に PVA ホットエンドを冷却すると、漏れや詰まりを防ぐことができます。さらに、より良い表面仕上げを得るために、上部サポートギャップ距離を 0 に設定することをお勧めします。サポートは溶解するため、製造工程中に最終部品に付着するかどうかは問題になりません。

Antarctic Bearは、プロフェッショナル3Dプリントの世界的リーダーであるUltimakerが、プロトタイプの開発プロセスを加速するためのプロフェッショナルPVA除去ステーション「PVA除去ステーション」を2021年10月14日に発売したことを知りました。

△PVA除去ステーション

PVA を除去するには通常、水中での長時間の溶解が必要です。サポート構造のサイズ、デザインの複雑さと密度によっては、複雑なものの場合は完了までに 1 日以上かかる場合があります。 Ultimaker の PVA 除去ステーションは、この時間を 75 パーセント短縮します。また、手動で PVA を除去したり溶解プロセスを確認したりする必要がなくなるため、操作時間も短縮されます。 Timaker PVA 除去ステーションは、使いやすく、清掃やメンテナンスも簡単です。除去ステーションには13.5リットルの水を入れることができます。PVAを溶解する際、水の循環方向は自動的に変わり、必要に応じて速度を調整できます。印刷したパーツを入れて水に浸したままにしておくためのバスケットと仕切りも付属しています。飽和インジケーターは水を交換する必要があるかどうかを知らせ、透明な容器により溶解プロセスをすぐに確認できます。

△機械は小型で13.5Lの水を入れることができます

水溶性支持材——PVA（ポリビニルアルコール）

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