PLAのガラス転移点
![3Dプリント部品のラジコンヨット用の失敗例](https://55handworks.com/wp-content/uploads/2023/06/DSC_0421-1024x576.jpg)
プリンターを買うとついてくるフィラメントは大体PLAという材料がついてきます。
3Dプリントに使われる材料として最初に使うなじみのある材料なのではないでしょうか。
自分はほとんど使う事が無くなってしまいました。
夏の屋外で直射日光が当たっている場所ではは形状が保てないので・・・。
この材料、車の中なんかに置いておくと簡単にぐにゃりと変形してしまいます。
これはガラス転移点が関係しています。
これはガラス転移が起きる温度です。
個体(PLA)が液体やゴム状態(ぐにゃりと柔らかくなる)になる温度です。
難しい話はいろいろあるんですが・・・。
3Dプリントをする方にとっては厄介な性質でほとんどの場合は
プリントしたものが使えない状態になる温度
と考えてください。
ポリメーカー社で主要なフィラメントの表が公開されています。
https://www.poly-maker.jp/filament-temperature
これだとPLAは62度です。
なので車の中は少なくともこの温度以上になっていたという事ですね。
(写真を撮っておけばよかったな~。まあ私にとってはかなりショッキングな映像でした。)
このようなことにならないようにするには・・・。
PETGのような80度を超える材料を使えば多分OK。
でないと安心して車に放置できないってことです。
(もしかしたら80度でも危ない場合もあるかもしれないのでそこは保存状態次第という事です。)
紫外線劣化
ABSは太陽等の紫外線を浴びると徐々に劣化して壊れてしまう事があります。
その場合は粉を吹いて白っぽくなったりします。
でも厚みがあればまだ劣化していない部分のおかげで持つこともあります。
ですがが厚みが薄いと簡単に割れたりします。
なので屋外で使う場合は出来た後に塗装をするなど対策が必要です。
でも塗装ををしないのであれば・・・。
ASAという耐紫外線特性のある材料を使えば解決できます。
このASAという材料を使えば
屋外での利用でも紫外線劣化を考えて塗装をしないでも利用できる。
ってことになります。
引張、曲げ、衝撃強度
難しそうな言葉ですが簡単に言えば
引っ張って壊れるときの強さ。
折れたり曲がったりするときの強さ。
瞬間的に力が加わったときにどのくらい力を吸収してくれるのか。
というのを断面積あたりで数値化した物です。
数字が大きいほうが強いです。
なので同じ強さが必要な場所であれば強い材料を使えばその断面積が少なくて済みます。
おんなじ比重(体積当たりの重さ)なら軽く作れます。
逆に言えば弱い材料でも同じ強さになるまで断面積を増やせば同じ強さが得られます。
まずはここが基本になります。
で3Dプリント時のインフィル形状とその向き、充填率が影響してきます。
プリント時にはその層間接着の強さやその健全性なんかも影響してくるかと思います。
ポリメーカーの主要な材料の強度表
https://www.poly-maker.jp/filament-tensile
https://www.poly-maker.jp/filament-strength
でも実際はトライアンドエラーと経験で何とかするというのが一番確実だったりします。( ´艸`)
それはいくらシュミレーションしたからと言って完璧なシュミレーションなんて出来ないからです。
今流行りの”アジャイル開発”のほうが問題が早い段階で見えてきます。
初期の段階でシュミレーションなんかしたって時間とお金の無駄になる場合が多いです。
その部分が変更になっていたなんてよくある事です。
全くの新規でなければ参考に出来るものを探してまずはそれをまねるところからやってみましょう。
参考になるものがあれは同じような場所は同じような構造、厚みにすれば多くの場合は問題なく作れると思います。
プリント条件
各メーカーの指定条件からいいところを探してプリントをするというのが基本になります。
Prusaのプリント条件の表のリンクです。
https://help.prusa3d.com/materials
材料によって必要なプリント条件が見えてくると思います。
ここに乗っている物から見れば
ノズルの温度が285度
ベッドの温度が115度
のスペックがあれば市販のほとんどのフィラメントは印刷できそう。
とか想像してみてください。
材料によっては
エンクロージャーが必要!
とか
硬質のノズルが必要!
とかもわかるようになっているので参考にしてください。