フィラメント防湿庫が原因によるフィラメント折れ

動画内でも度々登場している「フィラメント防湿庫作成」動画。
PLAは湿気に弱いので、防湿庫を作って湿気から守るのが目的です。

フィラメント防湿庫を自作している方々の動画やブログを参考に自分でも作ってみましたが、結果この防湿庫が原因でフィラメントが折れる事態となりましたので、その原因と結論をまとめてみます。

使っているフィラメントはPLAのANYCUBIC純正です。

※防湿庫がすべて悪いというわけではありません、あくまで僕が作って使った結果こうなったという個人的な見解です。

フィラメント折れ

防湿庫を作って使い始めて数日・・・
フィラメントが折れることが多発し始めました。

連続で使っていると途中で折れる事はないが、2~3日ぶりに3Dプリンターを動かすとフィラメントが送られていない、防湿庫内で折れている。

3Dプリンターを買ってからは、最初からついていた本体の横にひっかけるところにフィラメントのリールを置いて使用していました。

防湿庫を作ってから折れ始めたので、この防湿庫が原因なのは明らか。

では、なぜ折れたのか?

原因① 継手

テフロンチューブを繋げるのに使っていたこの継手のところで折れていました。
(チューブ内で折れていたことも何度か有)
防湿庫から出すところにつけている物も原因です。
※画像だと黒い所2ヶ所です。

フィラメントは本来リールに巻き付いているので、この丸まっている状態が一番負荷がかからない自然な状態です。

この継手の中ではフィラメントはまっすぐに矯正される状態となっています。
テフロンチューブ内のフィラメントも、チューブ内のどこかでは負荷がかかり続けている状態。

使用している時はフィラメントが連続して送られているので、継手の部分を通過するぐらいでは折れなかったけど、2~3日放置していると負荷が蓄積され最終的に折れるという事態になったようです。

原因② 劣化

3Dプリンターを買ってから2ヶ月ほど経過して防湿庫を作りました。
それまでの2ヶ月間は外に出しっぱなしでした。
冬の時期だったとはいえ、湿気を吸って新品の状態よりかは劣化していたと思われます。

見た目でわからないので、何をもって「劣化」とするのか基準が曖昧です。
2ヶ月も放置していればそりゃあ劣化してるだろうとは思いますけど、早くないか?

新品の状態から湿気対策をしていれば、このようにフィラメントが折れる事は避けられたのか・・・

考察

新品の状態から使いきるまで湿度0%で保管できれば、この程度の負荷で折れる事はないと思います。

シリカゲルを入れた状態でも防湿庫内の湿度は10%~20%。
完全な密閉ではないので、この状態を維持し続けるのは一般家庭では不可能に近い、外気より湿度が低いとはいえ少しづつ劣化はしてきます。

この折れたフィラメントを手で曲げても曲げたところが白くなるぐらいで簡単には折れません。
これがPLAの特性なのかはよくわかりませんが、湿気を吸ったフィラメントは強い力を一気にかけるより、少しでも負荷をかけ続ける方が折れやすい?のではないかと考えています。

劣化したフィラメントを使ってみた

印刷中近くで見ていると時々「プチッ」と言う音が聞こえます。
音が鳴った瞬間印刷が途切れていることが分かりました。

湿気を吸ったフィラメントがノズル(約200℃)を通る時に、水分が蒸発して水蒸気となり破裂して印刷が途切れたのだと思います。
高温の油の中に水を入れるとパンパン弾くあの現象に似ている?

印刷するとこんな感じになってます。
表面のへこんで見えるところが音が鳴って印刷が一瞬途切れた箇所。

新しいフィラメントで印刷したものと比べても見た目以外は変わらないです。
印刷の精度とか誤差は多少あるかもしれません。

まとめ

防湿庫内で折れたフィラメントを、この3Dプリンターの最初からついていたところにひっかけて使用しましたが、折れる事はありませんでした。

動画内で何個も防湿庫を作っておいてこんなこと言うのも矛盾しているのですが、現在の環境では防湿庫は必要ないという結論に至りました。

  • 湿気対策をしようとして防湿庫内に入れたまま使用しているとフィラメント折れのリスクがある
  • 結局折れたら中を開けて直さないといけないので手間がかかる、解放時に湿度が上がる
  • 見た目を気にしなければ問題なく印刷可能

僕の場合だと1kgのフィラメントを使うのに現在では2~3ヶ月程度です。
週末に使うことが多いので、平日は取り外してシリカゲル入りの箱の中に入れるようにしました。

防湿庫の中にフィラメント入れてると中が見えないから折れてるのかわからないし、印刷始まってノズルから樹脂が出ていないとか・・・ただでさえ印刷に時間かかるのに、そんなところで躓いてたら結構へこみますよ。

PLA樹脂は湿気を吸いやすいので、何もしないよりは対策をした方が良いのですが、ただトラブルが続いたので、もうめんどくさくなっちゃいました。

PLAフィラメントは負荷のかからないように自然な状態にしておくのが一番!

また何かいいアイデア思いついたら作ってみようと思います。

エクストルーダーでは折れないのか?

エクストルーダーはギアでフィラメントを押さえつけて、ギアが回転することによりフィラメントをノズルへ供給しています。

ここが一番折れてしまいそうなところなのですが、エクストルーダーで折れていることは一度もありません。

中を確認していないので推測なのですが・・・
エクストルーダー内のギアで押さえつけているところで折れてはいるが、ギアに一部フィラメントが引っかかっていてそのままノズルへ送り出してしまっている。

これなら折れていても関係ないですよね。
この記事を書いている時にふと気が付いたので書いてみました。

エクストルーダーが原因で折れることは今まで一度もないので気にしないことにします。

※お使いの3Dプリンター、フィラメント、環境によって同じことが起こるとは限りません。

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