3D プリントに最も強いプラスチックは何ですか?

導入

3D プリンティングは 製品の作成と製造方法に革命をもたらし、カスタマイズと効率の向上を可能にしました。 3D プリンティングの成功における重要な要素の 1 つは、使用する材料、特にプラスチックの選択です。利用可能なオプションが非常に多いため、どのプラスチックが 3D プリントに最も強いかを判断するのは難しい場合があります。この記事では、3D プリントで使用されるさまざまな種類のプラスチックとそれぞれの強みについて説明し、次のプロジェクトについて情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。

3D プリント用プラスチックの強度を理解する

3D プリントに関しては、強度は考慮すべき重要な要素です。プラスチック材料の強度は、材料が破壊する前に耐えることができる引張応力の最大量である引張強度によって決まります。 3D プリントでは、意図された使用中にプリントされたオブジェクトがさまざまな力や応力にさらされることが多いため、これは重要です。引張強度の高いプラスチックを選択すると、印刷されたオブジェクトが壊れたり変形したりすることなくこれらの力に耐えることができます。

引張強さに加えて、耐衝撃性や曲げ強さなどの他の要素も考慮することが重要です。耐衝撃性は、突然の力や衝撃に破損することなく耐える材料の能力であり、曲げ強度は、破損せずに曲がる材料の能力です。これらの要素は、印刷オブジェクトが動的荷重を受けるアプリケーションや、落下したり突然の衝撃を受ける可能性があるアプリケーションでは特に重要です。

3D プリント用のプラスチックを選択するときは、プロジェクトの特定の要件を考慮することも重要です。プラスチックが異なれば特性も異なり、異なる用途に適しています。たとえば、高温にさらされるオブジェクトを印刷する場合は、耐熱性に優れたプラスチックを選択する必要があります。一方、化学薬品にさらされる可能性のあるオブジェクトを印刷する場合は、耐薬品性のあるプラスチックを選択する必要があります。

ポリカーボネート: 強度の王様

ポリカーボネートは、その優れた強度と耐久性で知られる熱可塑性材料です。 3D プリント プラスチックの世界では「強度の王様」とよく呼ばれます。ポリカーボネートの引張強度は 9,800 psi で、3D プリントに使用できるプラスチックの中で最も強度が高いものの 1 つです。

ポリカーボネートの主な特徴の 1 つは、耐衝撃性です。耐衝撃性は1.6J/mで、突然の力や衝撃にも壊れません。このため、印刷物に動的荷重がかかる場合や、落下または突然の衝撃を受ける可能性がある用途に最適です。

ポリカーボネートは強度や耐衝撃性に加え、耐熱性にも優れています。熱たわみ温度は 130°C なので、変形することなく高温に耐えることができます。このため、自動車部品、電気筐体、産業機器などの用途によく選ばれています。

ポリカーボネートは多用途性でも知られています。機械加工、成型、成型が容易なため、幅広い用途に適しています。シート、ロッド、チューブなどのさまざまな形状で入手できるため、設計と製造の柔軟性が高まります。

ただし、ポリカーボネートにも制限がないわけではないことに注意することが重要です。他のプラスチックに比べて比較的高価な材料であるため、特定の用途では使用が制限される場合があります。さらに、時間の経過とともに黄変して劣化する可能性があるため、紫外線に長時間さらされる用途には適していません。

アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS): 有力な候補

アクリロニトリル ブタジエン スチレン (ABS) も、強度と耐久性で知られる 3D プリント用の人気のプラスチックです。ポリカーボネートは、低コストで同様の機械的特性を提供するため、ポリカーボネートの安価な代替品としてよく使用されます。

ABS の引張強度は 6,200 psi で、3D プリンティング プラスチックの世界では有力な候補となっています。耐衝撃性も1.5J/mと耐衝撃性にも優れています。このため、印刷物に動的荷重がかかる場合や、落下または突然の衝撃を受ける可能性がある用途に適しています。

ABS の主な利点の 1 つは使いやすさです。印刷が簡単で高品質の印刷物が得られるため、愛好家や愛好家に人気があります。また、他のプラスチックに比べて容易に入手でき、比較的安価です。

ただし、ABS にはいくつかの制限があります。ポリカーボネートに比べて耐熱性が低く、熱たわみ温度は90℃しかありません。これは、高温が懸念される用途には適さない可能性があることを意味します。さらに、印刷中に煙が発生することが知られており、換気の悪い場所では懸念される可能性があります。

ポリ乳酸 (PLA): 生分解性の選択肢

ポリ乳酸 (PLA) は、使いやすさと環境に優しい特性で知られる 3D プリント用の人気のプラスチックです。コーンスターチやサトウキビなどの再生可能資源から作られているため、生分解性の選択肢となります。

PLA の引張強度は 7,250 psi で、3D プリントに適した強力なプラスチックです。耐衝撃性も1.5J/mと耐衝撃性にも優れています。そのため、プロトタイピングから製品開発まで幅広い用途に適しています。

PLA の主な利点の 1 つは、使いやすさです。印刷が簡単で高品質の印刷物が得られるため、愛好家や愛好家に人気があります。また、他のプラスチックに比べて容易に入手でき、比較的安価です。

ただし、PLA にはいくつかの制限があります。ポリカーボネートやABSに比べて耐熱性が低く、熱たわみ温度はわずか60℃です。これは、高温が懸念される用途には適さない可能性があることを意味します。さらに、他のプラスチックほど耐薬品性がないため、特定の用途での使用が制限される場合があります。

結論

結論として、3D プリント用の最も強力なプラスチックは、プロジェクトの特定の要件によって異なります。ポリカーボネートは強度の王様であり、優れた引張強度と耐衝撃性を備え、幅広い用途に適しています。 ABS は、低コストで同様の機械的特性を提供する有力な候補です。 PLA は、使いやすさと環境に優しい特性で知られる生分解性のオプションです。

3D プリント用のプラスチックを選択する場合は、引張強度、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性などの要素を考慮することが重要です。それぞれのプラスチックの長所と限界を理解することで、情報に基づいた決定を下し、次のプロジェクトに最適な材料を選択することができます。