高温樹脂材料は、材料単体ではなく、装置、材料管理、熱履歴、形状、評価方法を含めて判断する必要があります。
FFF/FDM方式でPEEK、PEKK、PAEK、PEI、PPSUなどの高温樹脂・スーパーエンプラ材料を扱う場合、ノズル温度やテーブル温度だけで造形可否を判断することはできません。また、チャンバー温度を高くすれば安定する、という単純なものでもありません。
層間接着には、樹脂が十分に分子運動できる温度域と熱履歴が必要です。一方で、その温度域を維持すると、収縮、残留応力、反り、変形の影響も大きくなります。
この問題は、PEEKやPEIのような高温樹脂だけに限りません。ABSのような一般的な樹脂でも、冷却ムラ、肉厚差、残留応力によって反りや変形が発生します。
射出成形でも、厚肉部や冷却ムラがあると収縮や変形が問題になります。冷却の均一化が重要になり、コンフォーマル冷却が対策の一つになる場合があります。AMでも、造形方式は異なっても、樹脂材料と熱の扱いを理解することが重要です。
PLA、つまりポリ乳酸は、FDM/FFF方式では扱いやすい樹脂の一つですが、製品用途では硬度、靭性、使用温度域、使用環境を確認する必要があります。形を見るための造形と、部品として使う造形では、判断すべき点が異なります。
Jテクノでは、2018年頃から高温樹脂・スーパーエンプラ対応3Dプリンターを導入し、PEEK、PEKK、PAEK、PEI、PPSUなどの高機能樹脂材料の造形評価に取り組んできました。
当時は、PEEK対応プリンターや高温チャンバーを備えたFFF方式装置が研究開発用途で注目され始めた時期であり、材料メーカー・押出関連メーカー・海外装置メーカーの技術情報を確認しながら、材料乾燥、造形温度、チャンバー環境、造形姿勢、装置構成などの検討を行ってきました。
高温樹脂材料は、材料名だけでは判断できません。
3D4Makers材料についても、単なるフィラメント販売ではなく、使用装置、乾燥条件、造形環境、用途適合性を確認したうえで、研究開発・材料評価向けにご相談を承ります。
本ページでは、技術判断の概要を紹介しています。実際の対応可否は、使用しているCAD/CAM/CAE、工作機械、POST、NCデータ、材料、目的、運用体制によって異なります。
具体的な調査、データ確認、POST作成、加工条件検討、解析条件設定、AM適用診断等は、有償支援として対応します。
