PLAのアニール処理についてのツイートまとめ

3Dプリンタ PLA造形品のアニール処理について。アニールのやり方、アニールで何が起きるのか、温度設定など、あまり出てこない意味や理屈のところのツイートのまとめです。
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Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

アニール処理について。ちょっと短めですがよろしければご覧ください。 nature3d.thebase.in/blog/2020/02/2…

2020-02-28 23:22:54
Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

アニール温度はガラス転移点より高く、融点より低く設定する必要があります。拡散と分子の折り畳みが同時に起こるので、温度は高くても低くても結晶化は進みにくく、結晶化速度が最大になる極大点があります。一般的には(融点+ガラス転移点)/2の温度が最も結晶化速度が早くなると言われています。

2020-02-29 08:03:25
Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

PLAだと、(50℃+170℃)/2=110℃。110℃が最も結晶化が早く進みます。分かりやすくするのと熱変形軽減のため、自分のPLAだと100℃でアニールしています。

2020-02-29 08:12:16
Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

結晶化速度についてはここにグラフがあります。 togetter.com/li/1416927

2020-02-29 08:15:19
Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

赤が当方PLAに近い組成ですが、文献の資料を見てもだいたい110℃くらいが結晶化速度が最大になります。 pic.twitter.com/zZOdcDUKLE

2020-02-29 08:46:03
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Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

記事では簡単な言葉にするため束と書きましたが、実際は球晶といって、高分子が密に折り畳まれた丸い球みたいなものができ、成長して大きくなっていきます。 pic.twitter.com/PMuCwa6Jny

2020-02-29 09:36:46
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Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

PLAに限らず一般的に成型サイクルなんかに影響するので、結晶化速度はできるだけ早くしたい。結晶化速度を上げると早く製品を作ることができるので、生産性が上がります。

2020-02-29 09:52:24
Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

ポリマーで結晶化速度を上げる手は2つあって、1つは分子が折り畳まれる速度を上げるやり方。PLAの場合は光学純度を上げるというのが多い。上のTogetter内の記事に書いたのはこちらの方法。

2020-02-29 09:58:25
Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

もう1つは球晶の数を増やすという方法。元の粒々の数が多ければこれも早く結晶化する。これは核剤を入れてやることで実現できる。PLAだとタルクなんかが昔から使われている。透明ではなくなりますが。

2020-02-29 10:05:07
Nature3D@フィラメント職人 @nature3d_

市販のPLAだと結晶化速度が遅いので、結晶化が進む間に熱ダレしてしまう。なので変形の度合いが大きい。当方のPLAだと結晶化速度が早いのと、フィラーも入っているので加熱時の動きを拘束してくれます。なのであまり収縮変形しません。

2020-02-29 10:11:53