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absとpla材料は3D印刷の主人公ですであり、ほとんどのエンジニアの光景をほとんど占有していますが、通常、水溶性のファイルメンメントはあまりにも注意を払っていません。実際、それはまた、独自の溶解特性でサポート構造を静かに変更します。この記事では、このニッチであるが重要なフィールドを詳細に探索し、水溶性材料の種類と使用スキルから分析することをお勧めします。
水溶性フィラメントとは？
水溶性フィラメントは、水中で溶けることができる3D印刷材料です。 人々はそれを使用してモデルのサポート構造を印刷します。スパイラルホロー構造を印刷すると、モデル全体が40個の水に浸されます。クモのウェブと同じくらい正確にサポートされ、6時間以内に自動的に消え、表面仕上げは手動処理と比較して300％改善されます！
現在、主流の水溶性フィラメントはPVA、BVOH、および腰です。 PVAは、溶けるために数時間温水に浸す必要がありますが、一般的なPLA材料での使用に適しています。 Bvohは冷水で速く溶け、2時間で洗浄できますが、価格はPVAよりも高価です。どちらの材料も湿気を恐れており、密閉された袋に普通に保管する必要があります。股関節材料は水で直接溶かすことができず、特別な化学溶媒が必要です。
一般的な水溶性フィラメントタイプは何ですか？
1.pva材料
PVA材料は、水溶性フィラメント材料の代表的なタイプです。室温で水に溶けることができますが、4〜8時間浸す必要があります。印刷中は、ノズル温度は190°-220°の間で安定する必要があります。湿度に敏感であり、湿度が30％を超えると簡単に湿らせて劣化します。湿度の高い環境での長期保管から避ける必要があります。 PVA材料は、PLA材料を含む複雑なモデルのサポート構造を作成するのに適しています。
2.bvoh材料
bvohはPVAよりも耐久性があります。 20℃で2時間以内に冷水に溶解することができ、その水分抵抗はPVAよりも50％以上高くなります。印刷温度は高く（210-230℃）、これは高温に耐性がある必要があるモデルに適しています。同時に、印刷温度は210°より低くないはずです。これはノズルを簡単にブロックできます。
3.シップマテリアル
ヒップ材料は、溶媒ベースのサポート材料に属します。水溶性材料を使用してABSを印刷する場合は、それが最良の選択であり、D-リモネンを使用して溶解する必要があります。モデルを溶媒に30〜60分間浸し、サポート構造が完全に柔らかくなるのを待ってから、削除して清掃します。
この材料には高い印刷温度が必要であり、ノズルは作業温度を240℃-260を維持する必要があります。 高強度サポートを必要とする大きなモデルまたは構造を作成するのに適しています。操作中に保護手袋を着用し、よく換気された環境で溶媒を処理します。
技術的パラメーター比較表
<テーブルスタイル= "境界線 - 崩壊：崩壊;幅：100％;境界線幅：1px;境界線：＃000000; height：180.859px;" border = "1">安全のヒント：
腰（水溶性材料）を使用する場合、d-リモネン溶媒は揮発性であり、動作環境で空気循環を保証する必要があります。ガスマスクと腐食耐性の手袋を装備することをお勧めします。廃棄物液は化学処理基準に従ってリサイクルする必要があり、下水道システムに直接排出されることを禁止されています。
複雑な3Dプリントで水溶性サポートを使用する理由
1.幾何学的適応性
水溶性足場は、CuraやFillamemyなどのソフトウェアプラグインを介して、サポート構造のようなツリーを自動的に作成します。この構造は、複雑なモデルの表面にしっかりと接着できます。
- 極端なオーバーハングの問題に対処する：オーバーハング角が15度未満の部品（タービンブレード表面）の場合、ブラケットは垂れ下がったり破損したりすることを防ぐことができます。
- インテリジェントギャップ充填：血管モデルのギアバイトまたはブランチ
- ケースアプリケーション：LSは、特定の航空宇宙コンポーネントのプロトタイプ印刷で水溶性ブラケットを使用して、0.2mm精度のメッシュ冷却チャネル構造を正常に達成しました。
2.表面洗練の改善
水溶性ブラケットとモデル間の接触面の粗さ値は、3.2ミクロン以内に制御できます。これは、従来のサポートの2倍以上の滑らかです。
- 直面最適化接触：ブラケットが溶けた後、モデルの表面にわずかな痕跡のみが残ります。湿った布で拭いて、直接塗装できる滑らかさを実現します。
- 医療分野でのブレークスルー：特定の人工耳印刷プロジェクトで、水溶性足場でサポートされている軟骨構造表面を直接使用するために直接使用できます。
データ比較：
従来のサポートが除去された後、表面にバリがあります（粗さ≥6.3μm）。
水溶性ブラケットを解体した後、元の印刷表面に近づいています
3。包括的な効率のアップグレード
水溶性サポートを採用した後、ユーザーは後処理時間を70％以上短縮できます。これは、内部構造を持つモデルで特に明白です。
時間コストの比較：
<テーブルスタイル= "境界線崩壊：崩壊;幅：100％;境界線：1px;境界線：＃000000;" border = "1">特別な構造用途：
- 自動車用オイル回路モデル：ブラケットを溶解した後、内径0.8mmの曲がったパイプが完全に保持されます。
- メカニカルウォッチのプロトタイプ：32のネストされたギアセットは一度に完全に削除できます。
- 人件費の削減：ls 'バッチ生産プロジェクトデータによると、水溶性ブラケットの使用により、単一の人件費が8.7ドルから2.1ドルに減少しました。
LS操作プロセスの特定の改善方法
ドローンプロペラのプロトタイプ生産プロセス：
- 伝統的な方法：
サポートを手動で解体すると、3つのプロペラブレードが変形します。
表面の修復に2時間かかります。
最終的なスクラップレートは25％です。 - 水溶性サポートスキーム：
60分間の温水に90分間浸し、自動的に分離します。
注意事項：
水温制御：一定の温度水タンク（±2の誤差付き）を使用することをお勧めします。
溶解時間：ステントの厚さ1ミリあたり15分間浸します。
印刷中にフィラメントの水分吸収を防ぐ方法？
1.しっかりと密閉された給餌システム
密閉された乾燥ボックス（Prusa MMU3など）を備えた給餌システムを使用することをお勧めします。このシステムは、湿度が15％未満の閉じた環境にフィラメントを保存します。
作業原理：
色を変えるシリカジェルデシカントをマテリアルボックスに入れます（青が赤くなると交換します。
栄養チューブはゴム製シールを使用して空気を侵入するのを防ぎます。
効果の比較： pva水溶性フィラメント sea sea sea sea sea sea sea sea sea sea sea sea sea sea sea sea 8％open open lack open lackに日。
2.インテリジェント湿度監視システム
機器の構成：高精度の湿度検出器がプリンター内に取り付けられています。プローブは5分ごとに環境データを検出し、測定誤差は湿度値の±3％を超えません。
トリガーアラーム：
PVA材料の保管環境の湿度が35％を超え、BVOH材料の湿度が45％を超えると、制御システムは機器警告灯を照らし、プッシュ通知をオペレーターの携帯電話に送信し、最終的に印刷ジョブを自動的に一時停止します。この早期警告メカニズムは、吸湿性材料が高温ノズルに入って気泡とバーストを生成するのを防ぐことができます。
リンケージ関数： 一部の工業用グレードの機器は、材料ボックス加熱（40℃暖かい空気循環）を自動的に開始できます。
操作ケース： メーカースペースの測定データは、監視システムがインストールされた後、水分による印刷の故障率が27％から6％に減少したことを示しました。
3.緊急乾燥方法
PVAフィラメント：PVA水溶性フィラメントを60℃の一定温度オーブンに入れ、金属グリッドの上に平らに置き（オーバーラップが禁止されています）、4時間乾燥し続けます。重量が減少しなくなったら、停止することができます。
bvohフィラメント：50のホットエアガンを使用してサイクルで吹き込むか、2時間フードドライヤーに入れます。表面が粘着性がない場合、Bvohフィラメントが正常に戻ったことを証明します。
注意事項：
マイクロ波加熱を使用しないでください（局所炭化を引き起こします）。
乾燥後、使用する前に室温に冷却する必要があります。
フィラメントの各ロールは、最大3回繰り返し乾燥させることができます。
5.あいまいな湿気のない技術
毎日のストレージ：未開封のフィラメント（5-10）を冷蔵することをお勧めします。開いたフィラメントの場合、セルフシールバッグに詰めて、2パックの乾燥剤を追加する必要があります。
雨季の方法：プリンターの周りに除湿機を配置し、毎回3分以内に材料の変更時間を制御する
クイックセルフテスト方法：最初に20cmの水溶性フィラメントを密封されたバッグに入れ、激しく振って、バッグが曇っているかどうかを観察します。曇っている場合、水分含有量が安全な値を超えることを意味します。
どのプリンターの変更が必要ですか？
1.dual-nozzleシステムソリューション
メインおよび補助ノズルマッチング：
メインノズルは0.4 mmの標準ノズルを使用し、モデルの主な素材を印刷する責任（PLAまたはABなど）。補助ノズルは、水溶性フィラメントの押し出し（PVA/BVOHなど）専用の0.6 mmの口のノズルを使用しています。動き中の衝突を防ぐために、2つのノズル間の距離を1.5 mm以内に調整する必要があります。
正確な温度制御：
メインノズルと補助ノズルには、独立した加熱モジュールが必要です。たとえば、PLAを印刷する場合、メインノズルは210°Cに加熱されますが、補助ノズルは200〜220°CでPVAを印刷します（温度差は±10°Cを超えません）。高温が水溶性材料の安定性に影響を与えるのを防ぐために、補助ノズルに銅のヒートシンクを追加することをお勧めします。
材料輸送分離：
フィーダーからノズルへのパスは完全に分離する必要があります。テフロンで作られたガイドチューブを使用して、PLAが水溶性フィラメントとの接触や吸収水分との接触を防ぎます。修正後に必要なテスト：8時間連続して印刷し、ガイドチューブに水滴が凝縮するかどうかを確認してください。
2.Anti-pollutionの修正測定
高温分離カバーの取り付け：
2つのノズルの間にシリコン材料で作られたU字型バッフルを取り付けます。バッフルは、高温300℃に耐え、ノズルが機能しているときに自動的に収縮し、アイドル時に隔離するために拡張する必要があります。テスト方法：2つの材料を同時に230℃に加熱し、30分以内にワイヤー描画と接着があるかどうかを観察します。
自動クリーニング機能：
補助ノズルにロータリークリーニングブラシが取り付けられています。 サポート構造の各層が印刷された後、ブラシは自動的にノズルに残っている水溶性フィラメントの残骸を削ります。炭素の堆積が洗浄効果に影響を与えるのを防ぐために、毎週ブラシヘッドを手動でアルコールコットンパッドで手動で掃除することをお勧めします。
防湿システム：
水溶性フィラメントの給餌経路に小さな乾燥ボックスが設置されており、色を変えるシリカゲルが内部に配置されています。シリカゲルが青からピンクに変化する場合、湿度が20％を超えてすぐに交換する必要があることを意味します。実際の測定データ：PVAフィラメントの破損率は、インストール後に85％減少します。
3.プリントプラットフォームの最適化の詳細
コンポジットベースプレート設計：
ベースプレートの最下層は、PEIコーティング（通常の材料の付着に適しています）を保持し、引き裂き可能な青いマスキングテープが表面に貼り付けられています。テープの厚さは0.1 mmで制御されます。厚すぎると、ノズルの高さのキャリブレーションエラーが発生します。テストでは、この設計によりサポート構造の剥離が容易になり、除去時間が50％短縮されることが示されています。
ゾーン温度調整：
水溶性サポートを印刷すると、プラットフォームの温度は従来の60℃から50℃に低下します。サポート材料がしっかりと固定されないように、テープの下にアルミホイルを貼り付けることで、局所的な冷却を実現できます。症例証明：冷却後、サポート残基は70％減少します。
表面前処理のヒント：
青いテープの表面に噴霧希釈固体接着剤（濃度5％）。これにより、モデルのボディがよりしっかりと固定されますが、水溶性のサポートはまだ剥がれやすくなります。 3つの印刷ごとに再スプレーする必要があることに注意してください。散布しすぎると、サポートが長時間溶解します。
厚いサポートの溶解時間を最適化する方法
pva厚いサポート効率的な溶解操作ガイド
1.機器の準備ポイント
40kHzの超音波クリーニングマシンを主な装備として使用し、40°±2の範囲で水温を安定させる必要があります。超音波エネルギーがより濃縮されるように、10リットル以下の容量の洗浄タンクを選択することをお勧めします。動作する場合、モデルは高温耐性メッシュバスケットに配置する必要があり、タンクの底にある振動プレートに直接接触しないでください。
2.ステップごとの操作プロセス
最初のステップは前処理です。噴射針を使用して、サポート面で5mmごとに2mm深さの空気穴を突く必要があります。
正式な溶解は2つの段階に分けられます。まず、超音波振動を3時間使用して、8〜10mmのサポート層を溶解します。次に、超音波をオフにしますが、内部残留物を完全にすすぐために水の循環を2時間保ちます。
3.キーコントロールインジケーター
水温に特に注意を払ってください。これは50°を超えてはなりません。温度は前回テストしたときに標準を2度超え、 plaモデルは明らかな変形を示しました。毎回最大3 kgのモデルを処理でき、過剰な量により洗浄効率が30％以上低下します。振動ヘッドは毎週クエン酸溶液で洗浄する必要があります。そうしないと、スケールは超音波強度を約40％減少させます。リアルタイム監視のために温度計をタンクに配置することをお勧めします。これは特に重要です！
bvoh材料の加速溶解スキーム
1.酸性ソリューションエンハンスメントプログラム
水に5％のクエン酸を加え、pH値を2.8〜3.2に調整します。この濃度では、BVOHの溶解速度を時速0.33 mmから0.55 mmに増加させることができます。 2時間ごとにテストペーパーでpH値をテストすることを忘れないでください - 精密テストペーパーを使用することをお勧めします。通常のテストペーパーではエラーが多すぎます！
2.優先温度制御
水温を25〜30度に保ちます。温度が高すぎると、クエン酸は時期尚早に失敗します。冬に加熱棒を使用する必要がある場合は、温度計に注意してください！それをうまく制御しなかった顧客に会った後、水温は37度まで急上昇しましたが、サポート溶解速度は40％遅くなりました。溶解後に3回きれいな水ですすいでいる必要があります。これは特に重要です！
3. 3段階の破壊プロセス
最初、30分の浸漬。一方、大規模なサポーターは緩んでおり、支持構造の約60％を手で除去できます。次に、エアポンプをオンにして泡を供給し、2時間ごとに1％のクエン酸を加えます。大きな泡が溶解効果を台無しにするので、薄いチューブを使用して泡を吹くことを忘れないでください。最後に、柔らかい歯ブラシでクリーニングされたねじ穴を削除。モデルの表面を引っ掻くことができるので、髪を使うことは不可能であることに気付きました。
キーデータメモ：
クエン酸濃度：5％（Ph2.8-3.2）。
溶解速度：0.55mm/h（きれいな水よりも1.8倍速い）。
このソリューションは、最初の8時間の溶解時間を4.5時間に短縮する可能性がありますが、廃棄物の処理に注意を払ってください！私たちの研究室は現在、中和処理のために廃棄物液を節約し、下水道に直接注ぐことはありません。
要約
水溶性フィラメントが製造業では目に見えない魔術師になっていることがわかりました。水と接触すると溶けるこれらのプラスチックスレッドは、完全に複雑な部分を処理する方法を変更しました。昨年、私たちのチームはPVAフィラメントを使用して、わずか0.1ミリメートルの厚さのチタン合金ブレードを作りました。補助構造は、2時間温水に浸した後、痕跡なしで消えました。
これらの材料は、私たちの想像力の境界を突破しています。あなたがまだ複雑な構造的サポートの問題に苦労しているなら、今度はこれらの「消えているプラスチックアシスタント」にチャンスを与える時です！彼らは製造業に新しい可能性を開いています。
電話：+86 185 6675 9667
📧メール：info@longshengmfg.com
🌐ウェブサイト： https://lsrpf.com/
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FAQS
1.水溶性樹脂は何ですか？
水溶性樹脂は、PVAやBVOHなどの水に溶けるポリマー材料です。多くの場合、3D印刷サポート構造または分解性医療製品で使用されます。それは環境に優しく、毒性がなく、溶解後の残留物はありません。
2.繊維が水を吸収するものは？
PVAおよびBVOH水溶性繊維は水に溶け、取り外し可能なサポート構造を作成するのに適しています。一部の修飾されたセルロース繊維は水を吸収することもでき、特別な機能成分の製造に使用されます。
3.湿ったフィラメントは何を意味しますか？
湿ったフィラメントとは、貯蔵中に水を吸収する3D印刷ワイヤを指します。このタイプの材料は湿っていると脆くなり、印刷中にノズルを詰まらせたり、泡を生成したりするのは簡単です。
4. PLAとPVAの違いは何ですか？
PLAは、モデルボディを作るために使用されるコーン澱粉で作られた印刷材料です。それは強く、環境に優しいです。 PVAは、水に溶けるサポート資料です。複雑な構造の印刷を支援するために特別に使用されています。湿らせやすく、封印する必要があります。 2つは通常一緒に使用されます。
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