フィラメントの保管と乾燥: スプールを印刷できる状態に保つ

ほとんどのフィラメントは空気中の水分をそのまま吸収し、保持してしまいます。保管と乾燥を正しく行えばスプールは何年も印刷可能な状態を保ちますが、間違えれば新品のロールが1日で糸引きだらけの厄介者に変わります。

湿気がプリントを台無しにする理由

吸湿性のプラスチックは水蒸気を吸収し、ストランドの内部にまで拡散させます。新品のナイロンのスプールは、湿度の高い作業台に開封したまま置いておくと、24〜48時間で良好な状態から問題のある状態に変わることがあります。水は表面ではなくプラスチックの内部にあります。そのストランドが200〜280Cで動作するノズルに達すると、閉じ込められた水分は溶融部で一気に蒸気になります。

その蒸気は押出物に微小な空洞を作り、隙間を越えるたびに糸を引きずり、きれいなレイヤーに必要な滑らかな流れを乱します。長期的には加水分解がさらに事態を悪化させます。湿気はナイロンやPETGのようなポリマーを化学的に劣化させるため、ひどく吸湿したスプールは、乾燥させた後でも恒久的に弱くなっていることがあります。

材料ごとの吸湿しやすさ

すべてのフィラメントが同じ速さで水を吸うわけではありません。吸湿しやすい順に並べると次のとおりです。

• ナイロン (PA): 極めて吸湿性が高い。1〜2日で飽和することもあります。密封保管し、可能ならドライボックスから直接印刷しましょう。
• PVA: 文字どおり水に溶ける材料なので、湿気を強烈に吸います。ナイロンと同じように扱ってください。
• TPUとフレキシブル系: 非常に吸湿しやすい。湿ったTPUはひどく途切れたりパチパチ鳴ったりし、もともと柔らかい材料は押出が遅いため、問題が重なります。
• PETG: 中程度。湿ったPETGは糸引きと、かすんだつや消しの表面の典型的な原因です。
• PLA: 最も影響を受けにくいものの、無縁ではありません。古くなったり湿ったりしたPLAは脆くなり、送り込み時に折れ、本来より粗く印刷されます。
• ABS/ASA: 吸湿は少なめですが、それでも湿気はかすかな気泡として現れます。これらはヒュームの点からも、いずれにせよ換気しながら印刷してください。

フィラメントが湿っているサイン

たいてい、見えるより先に聞こえます。次の点に目と耳を向けてください。

• 印刷中にノズルからパチパチ、プチプチ、シューという音がする
• ホットエンドからかすかな蒸気が立ちのぼる
• リトラクションをどう調整しても消えない糸引きと垂れ
• 光沢を期待した面が粗く、デコボコ、またはかすんでいる
• フィラメントが曲げるとしなわずにポキッと折れる
• レイヤーの境界で剥離したり裂けたりする弱いパーツ
• 押出幅が不安定で、ところどころ押出不足になる

簡単なテスト: 同じ材料で、新品の密封スプールはきれいに印刷できるのに、開封済みの古いスプールで問題が出るなら、その違いはほぼ間違いなく湿気です。

フィラメントの保管方法

乾燥させたスプールを棚に置きっぱなしにするのでは労力の無駄です。本当の解決策は保管にあります。

• 密閉容器と乾燥剤。 シリカゲル入りの気密ボックスか真空バッグが基本です。内部の空気を相対湿度およそ20%未満に保つことを目指します。安価な湿度計を中に入れておけば、機能しているかどうかがわかります。
• 乾燥剤を再生する。 インジケーター付きシリカゲルは、吸湿しきると色が変わります。オーブンや電子レンジで復活させて再利用すれば、買い足す必要はありません。
• 使用中のスプールにはドライボックスを。 現在セットしているものには、PTFEフィード口の付いた密閉ボックスを使えば、吸湿性の材料を印刷中に再び湿らせることなく印刷できます。長時間プリントでのナイロンとPVAには必須と考えてください。
• 先入れ先出し。 スプールに日付を書き、古いものから使い切って、何か月も開封されたまま放置されるものをなくしましょう。

フィラメントの乾燥方法

すでに湿ってしまったスプールは、穏やかで持続的な熱で水分を追い出します。最も重要なルールは、ガラス転移温度より十分低く保ち、プラスチックがスプール上で軟化・融着しないようにすることです。

目標温度と時間

これらはドライヤーやオーブンの温度であり、ノズル温度ではありません。ひどく吸湿したスプールには、各範囲の長いほうの時間で乾燥させてください。

材料	温度	時間
PLA	45C	4〜6時間
PETG	60〜65C	6時間
TPU	50C	4〜6時間
ABS/ASA	65C	4〜6時間
ナイロン (PA)	70〜80C	8〜12時間
PVA	45C	6〜10時間

使う道具

• 専用フィラメントドライヤー。 最も手軽な選択肢です。温度と時間を設定すれば放っておけます。多くは側面からストランドを送り出せるので、乾燥と印刷を同時に行えます。
• 食品乾燥機。 温度を正確に保て、スプールが収まるならよく機能します。安価なものは温度が高めに出ることがあるので、別の温度計で確認してください。
• キッチンのオーブン。 使えますがリスクがあります。家庭用オーブンは設定値を10〜20C超過し、激しく温度が上下することが珍しくなく、スプールを変形させたり部分的に溶かしたりすることがあります。使うなら低めに設定し、オーブン温度計で確認し、ダイヤルの表示を決して信用しないこと。フィラメントを電子レンジにかけるのは絶対にやめてください。

いくつかの習慣が効いてきます。長時間または重要なプリントの前にフィラメントを乾燥させましょう。8時間目に失敗してからでは遅いのです。通常の部屋で数週間以上開封されていたスプールは再乾燥します。そして、スプールがドライヤーから出てきたらすぐに密閉保管かドライボックスに移して、せっかくの成果を保ちましょう。

実践的なまとめ: 乾燥と保管はひとつのシステムです。湿ったスプールを正しい温度で乾燥させたら、すぐに新しい乾燥剤とともに密封するか、ドライボックスにセットします。乾燥させて作業台に放置したスプールは、次の印刷セッションまでにまた湿っています。