PLA クリープは現実です – すべての 3D プリンター所有者が知っておくべきこと

PLA は最も安価で、最も安全で、おそらく最も多用途な 3D 印刷用フィラメントですが、欠点がないわけではありません。 PLA は屋外で使用するプリントや、熱や直射日光に耐える必要があるプリントには適していないだけでなく、時間の経過とともに変形する可能性があります。

この現象は PLA クリープとして知られており、危険な間違いや費用のかかる間違いを避けるために、すべてのプリンター所有者が認識しておく必要があります。

PLAクリープとは何ですか?

ここで何が起こっているのか

PLA クリープは、ポリ乳酸 (PLA) フィラメントで印刷されたアイテムが時間の経過とともに反ったり伸びたりすることを表すために使用される用語です。これは、重い重量や一定の力が材料に押し付けられるなど、材料に負荷がかかったときに発生します。時間の経過とともに、PLA 構造は圧力に屈して変形し、最終的には破損します。

この変化は永続的です。つまり、PLA に押し付けられているものを取り除いても、素材は魔法のように元の形状に戻ることはありません。クリープによって引き起こされる損傷は、最終的には層が破壊され、強度が著しく損なわれる点まで部品を弱めます。これは、部品が最初の圧力に耐えた場合でも発生します。

これは、ずっと前に取り付けられた部品がクリープし始めている場合、いつでも折れて、保持しているものをすべて持ち去ってしまう可能性があることを意味します。クリープ現象や速度の上昇にはさまざまな要因が考えられますが、主な要因は熱です。

PLA のガラス転移温度は約 60℃ と比較的低いです。これは、材料が軟化して柔軟になり始める温度です (フィラメントが液体になる、はるかに高い融解温度と混同しないでください)。暖かい環境や直射日光 (物体が急速に加熱される可能性がある) にさらされると、クリープ速度が大幅に加速される可能性があります。

もう 1 つの考慮事項は、PLA 部品にねじ込まれているアイテムについてです。これは、PLA にかかる圧力により、時間の経過とともにオブジェクトが歪み、ねじが緩む可能性があるためです。

クリープを回避するということは、一部のタスクでは PLA を回避することを意味します

特に重いものを吊るす

良いニュースは、PLA は圧縮に関しては驚くほど耐性があるということです。 PLA パーツがアイテムと地面の間に置かれている場合、アイテムの重量が適切であれば、過度に曲がる可能性は低いです。残念ながら、この方法で力に耐えられるようにアイテムを設計することが常に可能であるとは限りません。

クリープは、問題が発生した場合、あなたとあなたの所有物に重大な損害を引き起こす可能性があります。棚ブラケット、自転車用フック、モニター アームなど、常に曲げの力に耐える必要があるアイテムを考えてみましょう。

自転車があなたの上に落ちた場合、重傷を負う可能性があります。壊れやすい物を積んだ棚が落ちた場合、それらの物は修復不可能なほど損傷する可能性があります。モニターアームがラウンドの途中で切れてしまった場合 ロケットリーグ、チームを失望させることになります。

賢明なのは、これらの制限を認識し、レイヤー ラインに多大なストレスを与える力には PLA を使用しないことを選択することです。もちろん、プリントの向きを工夫して強度を最大限に高めたり、オーブンに入れて強化することもできますが、PLA の性質そのものが、時間が経っても耐える必要がある部品にはより良い選択肢があることを意味します。

もちろん、楽しくて機能的なプリントの多くを作成する場合、これは問題になりません。

負荷がかかる作業には PLA に代わる最良の選択肢

PETG、ASA、ABSなど

この問題は、別のフィラメントを使用する (そして、より強力なプリントを作成するためのいくつかのテクニックを組み合わせる) ことで回避できます。 PETG は、より耐久性があり、PLA と同等のコストで比較的簡単に印刷できるフィラメントであるため、当然の選択です。

PETG もクリープを示す可能性がありますが、ガラス転移温度が約 80 ℃ と高く、耐久性が向上し、直射日光に対する耐性が優れているため、耐荷重部品としては優れた選択肢となります。そうは言っても、ASA や ABS などのエンジニアリンググレードのフィラメントの方が良い選択となる場合もあります。

ASA は太陽光に対する耐性が高いため、屋外での印刷や紫外線にさらされる印刷に最適です。 ABS は UV にさらされると耐久性に劣りますが、安価でやや丈夫なため、強度が必要な屋内プリントには確実な選択肢となります。どちらも印刷時に有害なスチレンガスが発生する可能性があるため、健康を守るために注意が必要です。

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クリープ、たるみ、反りなどのいずれの現象であっても、PLA は耐荷重プリントには適していません。 PLA ではなく PETG に頼るべき場合は他にもたくさんあります。