3Dプリンターのフィラメントを乾燥状態で保管する方法

3Dプリンターのフィラメントの保管方法は人それぞれです。包装されていないフィラメントを本のように棚に並べる人もいれば、湿気対策のタッパーウェアに入れて保管する人もいます。どちらが適切でしょうか？

実は両方です。

PLAのみでプリントし、湿度の低い環境に保管し、在庫をすぐに使い切る場合は、ロールを包装せずに保管しても問題ありません。しかし、作業場がガレージにある場合、またはTPUやナイロンなどのより高度なフィラメントを使用する場合は、湿気が問題になります。

湿ったフィラメントが問題となる理由

理屈に合わないかもしれませんが、水分を吸収したフィラメントは脆くなり、泡立ち、糸を引くようになります。極端な場合には、フィラメントが加熱されると蒸気が出たり、シューという音を立てたりすることもあります。記録的な雨に見舞われたオーストラリアの夏にPLAをプリントしていたMaker's Museさんの短い動画をご覧ください。

時間が経つと、PLAに水分が浸透してしまいます。例えば、この黄色のPLAロールは包装されていない状態で約6ヶ月放置されていたため、糸を引くようになってしまいました。

すべての3Dプリント用フィラメントは、吸湿性ポリマーの混合物から作られており、水分を閉じ込める性質があります。そのため、脆くなり、糸引きを起こし、プリントが失敗することがあります。しかし、フィラメントの種類によっては、他のフィラメントよりも水によるダメージを受けにくいものもあります。PLAは比較的耐湿性が高く、乾燥した室内で保管されている限り、屋外に何年も放置しても問題なくプリントできる場合があります。

ナイロン、TPU、さらにはPETGは全く別の問題です。これらのフィラメントは、包装されていない状態で24時間放置されると、水分を吸収しすぎて故障の原因となる可能性があります。

以下では、フィラメントを安全に保管し、整理整頓するための方法をいくつかご紹介します。また、吸湿したフィラメントを乾燥させて、再び効果的に使用できるようにする方法についてもご説明します。

オープンフィラメント保管用の棚

フィラメントを屋外に展示したい場合、湿気によるダメージを気にしないのであれば、耐荷重のある頑丈な棚を購入する必要があります。RepKordの製品のような、特注の壁掛けラックも選択肢の一つです。このラックのデザインはPrusaPrints.orgから無料でダウンロードでき、3Dプリントまたはレーザーカットされた部品と、ホームセンターで入手できる金属製の配管パイプで作られています。 

ラックは2本のパイプの間にスプールを挟み込み、転がるのを防ぎます。必要な量のフィラメントを収納できるように、ラックの長さは自由に調整できます。

Filament Storiesのコートニー・ブラムさんは、さらに一歩進んでフィラメントの保管庫を作りました。地下室のクローゼットを、500本以上の様々なフィラメントを色別に整理して保管できる、温度管理された収納ユニットに改造しました。除湿機で常に室内の湿気を除去し、棚に設置された湿度計で、すべてのフィラメントが適度に乾燥していることを確認しています。テンションロッドでフィラメントが棚から転がり落ちないように固定しています。

乾燥剤でフィラメントの湿気を防ぐ

乾燥剤は、湿気を吸着して閉じ込める乾燥剤です。シリカゲルは、フィラメントや電子機器など、輸送中に乾燥状態を保つ必要があるあらゆる製品の箱の中によく入っている乾燥剤です。

フィラメントに同梱されていた乾燥剤パックは再利用できますが、色が変わるDry & Dryを試してみることをお勧めします。各パックには色が変わるビーズが入っており、シリカが湿っていて再び乾燥させる必要があることを知らせてくれます。

Dry & Dryのパックを開けて、半分を水に浸してカラービーズの反応を確認してみました。黄色のビーズは乾いていて、濃い緑のビーズは濡れています。

シリカゲルはオーブンで乾燥させて何度でも使用できます。袋をクッキーシートに並べ、200°F（約90℃）で30分～2時間焼くだけです。

Dry & Dry 1 グラムで 120 立方インチを保護できるため、シリアル ボックス サイズの容器を乾燥状態に保つには 3 グラムのみが必要です。

フィラメント保管用の5つのDIYコンテナ

• 方法 1: フィラメントを元のパッケージに保管します。

運が良ければ、フィラメントは再封可能な袋に入っているはずです。袋を適当に開ける前に、両端にジップロックが付いていないか確認してください。使い終わったら、スプールを新しいシリカゲルパックと一緒に元の袋に戻してください。

• 方法2:普通のキッチン用ジップバッグを使用します。 

多くのロール、特に段ボール製のスプールに巻かれたロールは、1ガロン（約4.7リットル）のジップロック食品保存袋に収まります。スライダー付きのものは開口部が狭いため使用しないでください。1kgの厚手のプラスチック製スプールの場合は、大きめの「ジャンボ」バッグが必要になる場合があります。

• 方法 3: スプールをプラスチックのシリアル箱に保管します。 

• 方法 4:真空バッグを使用してフィラメントを再密封します。 

湿気を完全に遮断したい場合は、スプールを真空シールで密封してください。eSun
はフィラメント用の真空シールキットを完備しています。バルブと空気抜き用のハンドポンプを備えた厚手のジッパー付きプラスチック製バッグが付属しています。15本のスプールを密封するのに十分な量のバッグ、シリカゲルパック、湿度モニタリングカードが付属しています。

• 方法5:大量保管用のプラスチック容器。

個別の箱よりも安価で、ガスケット付きの大型収納ボックスは、複数のスプールを乾燥した状態に保つことができます。大きな容器は、クローゼット、ガレージの棚、または作業場の隅にフィラメントを保管するのに最適です。

この 72 クォートの容器には 1 キログラムのスプールが 16 個入っており、持ち運びが少々不便です。

損傷したフィラメントを乾燥させる

湿気でダメージを受けたフィラメントは、乾燥機を使うことで修復できます。キッチンオーブンの使用を推奨する情報もありますが、すべてのオーブンが適切な温度を維持できるわけではなく、ロール全体が溶けてしまう危険性があります。

DIYフィラメントドライヤー

Taulman3Dさんは、5ガロンのバケツ、故障ランプ、ダボ棒を使って作る、素晴らしいDIY乾燥機の作り方を投稿しました。バケツには、棒、通気口、コードアクセス用の穴を開けます。このバケツを使ったハックは自社の研究室で使用しており、一晩で2本の糸巻きを乾燥できるとのことです。

フィラメントドライヤーを購入する

既製の乾燥機はオンラインでいくつか販売されています。私はSunlu FilaDryer S1を所有しており、1ロールを約6時間で乾燥させることができます。Sunluの乾燥機の温度範囲は35℃から55℃で、ナイロンには少し温度が低すぎますが、趣味レベルのフィラメントであればほとんど問題なく使用できます。

ナイロンフィラメントを乾燥させる必要がある場合は、75 度に達するPrint Dry Pro をお試しください。

一般的なフィラメントの乾燥時間