3Dプリンタのベッドに貼るシートの話

一般的に加熱ベッドの場合は、ポリイミドテープ(カプトンテープ)が多く使用されていて、そのままの状態では貼付きが良く無い場合が有る為に、ヤスリで表面を荒らして使用する事が有りますね。
あとはガラス板を使用(付きが悪い場合はケープや、しわなしPITを塗布)したり、ガラエポ等の素材等に穴を開けたセルボードと呼ばれているタイプがあります。

非加熱ベッドの場合は、溶融した樹脂が繊維へ絡み付く特性を利用するのが多く、その場合は基材が和紙タイプのマスキングテープが使用されている事が殆どとなります(国内メーカで専用シートとして両面テープを売っている所も有りますけど^-^;)

マスキングテープは海外機種だと、一般的にブルーテープと呼ばれる3M製のマスキングテープが使われているのですが、このテープは日本国内で3Mが販売していない事も有り、それをいいことに高額で販売されたりしているので、普通の人は同じ3Mのマスキングテープで和紙タイプの343(緑色)若しくは243(黄色)を使用していると思います。

ちなみに、入手した中華製Ultimakerコピー機にブルーテープが付いて来たので少し試していますが、343に比べると厚みと固さが有りますが、実際の利用だと343と大差は無いですね。あとブルーテープの方が長期間放置した場合に糊が残り易いので、無理にブルーテープを入手する必要は無いと思います。

それ以外だと専用を謳ったベッドに貼付けるシートが数種類出ていますが、エンボス加工された樹脂シートにしては、かなり強気な値段設定なのと、実際に使用すると意外と耐久性が無かったり、貼付きも弱まるのが早い為に取り敢えずケープ塗布して誤摩化したりしている人が多いと思います。

で、シートの素材を考えた場合、加熱されたノズルが接触するので、可燃性素材は避けた方が無難というのと、潤滑性のある素材では貼付かない、出来れば表面はツルツルせずエンボス加工等されているものが接触面積が増すので貼付きには有利という事になります。

週刊3Dプリンタのオプションとして売られているシートは素材がPETとあり、最近のマウスパッドでPET素材のものがあるので試してみると判りますがそれなりに貼付きは確保出来ます。但し、温度条件等の問題の他にPET素材の場合は難燃タイプとそうでないタイプが有るため、マウスパッドだと基本的に加熱する場所で使用する物でないのと、そもそもの材質が不明となりますので、そのまま使用するにはリスクとなります。

専用として売られているシートを見た感じと、一般的に入手が容易な樹脂から素材を考えると難燃性なポリカーボネートが無難という事が判りますが、マウスパッドだとPETやPE等と比べるとポリカーボネート(PC)は高価なので、最近では殆ど見かけない(ゲーマー用の高額なものは有りますけど)ので、安価で入手し易いシートが有れば良いという事になります。

普通にポリカーボネートのシートを購入すると、ある程度の厚みの有る物で表面はツルツルのものとなってしまう為に、ベッドに貼付ける物としては使えないので(表面積が広い方が良いという理由で自分では試していないだけの話ですので、ツルツルのでも大丈夫な可能性は有ります)、入手し易いものを探してみると、窓ガラスに貼る防犯フィルムでポリカーボネート素材の物が有る事が判ります。ただ普通の防犯フィルムだと貼ってある事が判らない様に表面はツルツルなのですが、凸凹ガラス(磨りガラス)用の防犯フィルムはフィルムとガラスの凸凹が貼付いて凸凹面での乱反射が減る事で透過率が上がってしまうのを防ぐ為に表面がエンボス加工されているという事に気がつきます。

ということで、凸凹ガラス用の防犯フィルム(自分が使用しているのはmonotaroで売られている防犯フィルム 凹凸ガラス用です)をベッド表面に貼付けて使用して来ました。

基本的には自作機でABSを使用する場合に利用していて、ベッド温度は70~80℃くらいの設定で問題無く貼付き使用出来ていて、一年以上試していますが未だに交換無しで使えています(フィラメントの使用量は5kg以上は有ると思います)

PLAの場合は基本的に3Mの343マスキングテープを使っていますが、気温などの条件によっては非加熱状態でこのポリカーボネートシートへ直接プリントも可能です(簡単な検証だけなので、確実なのはマスキングテープ使用です)

とりあえずベッド非加熱状態で、ベッド温度がサーミスタの検知温度で20℃、ノズル温度を高めの210℃にしてのPLAを使用したプリントテストです。(プリンタはGEEETECH Prusa i3Xでテスト)






PLAはABSよりは反り難いですが、急激な温度変化した場合には反り易いというのと、メーカーに依る差異がABSより大きい点、後は基本的に専用のシートも同じ傾向ですが非加熱で使用する場合、射出された樹脂の温度は高い方が貼付き易いというのがあるので、そういった事を考慮して使用すれば結構使えるかも知れないです。

ただノズルを高温化してPLAを使用する場合、ホットエンドの性能が低いとバレル部分でホットエンドが詰まりを起こしてしまうため、PolyPlus等の混ぜ物が多くてガラス転移点が普通のPLAより高いフィラメントを使用すしか無いと思います(ホットエンドの性能に問題が無ければ1kgで2~3千円台のPLAでも問題無いです)

2/18ちょっと追記
ホットエンドの性能がPLA使用時に対し低い性能しか持っていない場合、一般的なPLA及び一部の特殊素材フィラメントはプリント中にバレル部分の温度上昇により詰まる現象(バレル内部での樹脂軟化で押せなくなる)となります。
こういった場合、PolyPlus等の混ぜ物が多いPLAフィラメント(単に基材がPLAというだけ？)なら使える場合が有りますが、ご存知の通り一般的なPLAより1.5倍以上の価格がする高額なフィラメントですので、個人的にはそのような高額なフィラメントでなく一般的なPLAが使用出来るホットエンドを使用するのがベストと思っています(安いフィラメントを基本的に使用し続けていますが、ガラス転移点の話以外でPolyPlusのメリットは感じた事が無いですので)

樹脂の色に関して、透明系のフィラメントはABS、PLA共に粘度が高い傾向が有るので、普通のカラーより射出時の押し出し抵抗が高いので、ホットエンドに依っては詰まり易くなりますので、どうしてもというのでなければ避けた方が安定的にプリント出来ます。

無色透明は更に、プリント後の樹脂を加工しようとするとボロボロに鳴り易いです。プリントしても積層面の凸凹で乱反射して透明度は大して出ないので、透明度を確保したいのであれば大きめのノズル径で熱い積層を行い表面の凸凹を大きい積層で対処し、インフィル100%状態で内部での乱反射を無くすしかないです。なので、スパイラルベースのような造形くらいでしかメリットありませんので、ご注意下さい。

あと、白色のフィラメントは白の混ぜ物の関係か、射出量が安定しないものがあるので、出来れば避けた方が奇麗なプリントに繋がります。白系が良いのであれば完全な白でなく、白乳色のもの(ABSの板材で有る様な色)の方が良いです。

2/20追記
PLAの場合、ベッド温度が25℃前後あればノズル温度200℃程度の設定で貼付きました。
ベッド温度が20℃前後の場合、ノズル温度を210℃程度まで上げれば貼付きましたが、PLAで温度を上げ過ぎるのはホットエンド内部に黒い粘りの有る物が発生し易くなるので、ノズル温度を上げて対応するのは避け、素直にベッド表面にマスキングテープを貼って使用する事をお勧めします。

マスキングテープは3Mの343(緑)や243(黄)の和紙タイプか、カモ井加工紙株式会社のマスキングテープが良いです.

mtブランドで売られているカモ井加工紙株式会社のマスキングテープですが、ホームセンターで見つけて試してみた所、良い感じの貼付き具合でした。基材の和紙表面もいい感じで和紙の風合いが残り、薄手なので使い易いと思います。

2017/06/07追記
ポリカーボネートの防犯シートは、基本的に安価で済むということで記載しています(なので単にベッドサイズにカットされたものを一枚千円くらいで売ってる様なのは買わない様に^-^;)。私は使用したことは無いですが3M製の専用シートは良いみたいなので利用する環境によっては悪くない選択な可能性があると思われますね。Buildなんちゃらみたいに、ユーザーが表面にケープやスティック糊塗布して誤魔化したり等の記載も見かけませんしね(そもそもBuildなんちゃらは耐久性低すぎなのでお勧めできないですけど)
個人的には海外で使用されているPEIシートはテストしてみたい気がしますけど...