BVOHとPVA:フィラメントに合った可溶性サポート材の選び方

同じ役割の2つの溶解性フィラメント、異なる挙動

PVA(ポリビニルアルコール)とBVOH(ブテンジオールビニルアルコール共重合体)の目的はただ1つ、水で洗い流せるサポート材、またはサポート材とパーツの間の接触層だけを造形することです。Prusaのドキュメントによると、モデル本体はPLAなどの標準的な材料で造形します。どちらもMMUやマルチツール機などのマルチマテリアル対応ハードウェアが必要で、Prusaはこのワークフロー全体を上級者向けと位置づけています。

本当の違いは造形しやすさです。Prusaによると、PVAは通常より安価ですがノズル詰まりが起きやすく、BVOHはより硬く、造形中の挙動がはるかに良好で、PVAより少しよく密着するとされています。ただし、どちらも造形面への密着性は劣ります。Prusaの結論は、コストは高いもののBVOHのほうが優れた選択肢だというものです。したがって判断は、消耗品の予算と、より重要な点として、次のセクションで扱う造形するメイン材料によって決まります。可溶性サポート材が初めての場合は、この直接比較の前にPVA可溶性サポート材のページで基本を確認してください。

メイン材料に合った可溶性サポート材を選ぶ

Prusaの第一の原則は明快です。メイン材料と可溶性サポート材は近い温度で造形できなければなりません。そのためPLAは両方の可溶性フィラメントの最良のパートナーとされています。Prusaの材料ページでは、推奨ノズル温度はPVA+が195 °C、BVOHが215 °C、ベッドは60 °Cで、一般的なPLAと同じ範囲です。これらの数値はPrusaのプロファイルのものです。必ずスプールのラベルとスライサーのプロファイルを確認してください。

PETGについて、Prusaは文書化されたワークフローではBVOHが実質的に唯一の選択肢だとしています。PLAについては、PVA+とBVOHのどちらも挙げています。これは他のすべてのブランドやプロファイルでPVA+を禁じるものではありません。関係するフィラメントの温度と指針を比較してください。ABSについては、Prusaは安全上の注意とともにリモネンで溶解するHIPSを案内し、IPAに溶けるPVBも挙げています。

可溶性インターフェースまたは全体可溶性サポート材

PrusaSlicerでは、MMU3、MMU2S、またはXLマルチツールプリンターのプロファイルを選択すると、積層ピッチ0.15 mmと0.2 mm向けに、これらの材料用の2つのプリセットが表示されます。SOLUBLE FULLはサポート構造全体を可溶性材料で造形します。Prusaは、ビルドプレートに接しない内部サポート材を大量に必要とする複雑な形状にこれを推奨しています。SOLUBLE INTERFACEは、サポート材とモデルの間の高密度層にのみ可溶性フィラメントを使い、残りのサポート材は装填されているメイン材料で造形します。

可溶性ワークフローのページは、スムースまたはテクスチャードPEIへの密着性が低いと説明しています。材料ページはスムースPEIとパウダーコートのサテンを最良の選択肢としつつ、PLAより密着性が弱いとも述べています。シートの中で最良の選択肢でも密着性が限定的なことはあり、これらの記述だけでは矛盾とは言えません。正確なプロファイルとシートを確認してください。Prusaはサポート材がプレートに接する場合はSOLUBLE INTERFACEを推奨し、PLAラフトにも言及しています。

パージ量、デフォルトツール、速度:可溶性材料で変わること

スライサーもプリンターも、可溶性フィラメントをどこに装填したかを検知できません。Prusaによると、PrusaSlicerはデフォルトでサポート材またはインターフェース材料を、MMU2SとMMU3ではフィラメント番号5に、XLではツール2に割り当てます。1から5までの任意の値を入力でき、0の値はそのレイヤーで既にアクティブなツールを使用します。スライサーが意図したフィラメントを使うよう、ジョブごとにこの割り当てを確認してください。

パージのセクションはMMU3とMMU2Sに適用されます。アンロード/ロードを合わせたデフォルトは140 mm³で、可溶性材料では少なくとも200~240 mm³が提案され、PVA+/BVOHから切り替えるときは最低240 mm³とされる場合もあります。残留物が残る場合は値を増やすよう勧めています。材料ページは、サポート材内のPLA残留を溶解不足の原因の1つとしています。MK3S/+のMMU設定セクションには、可溶性材料で4 mm³/s、PLAで15 mm³/sというプロファイル上の制限も記載されています。プロファイルを確認せずにこれらのMMUの数値をXLに流用しないでください。

パーツを傷めずに溶解・洗浄する

Prusaの手順は水に浸ける前から始まります。造形物が乾いているうちに、形状が許す限りサポート材を取り除きます。次に、最高45 °Cのぬるま湯にパーツを数時間から一晩浸します。すると、サポート材は比較的簡単に、場合によっては工具を使って取り外せるはずです。パーツからサポート材が外れたら、10~20分の2回目の浸漬の後にブラッシングを行い(Prusaによると小さく硬めの歯ブラシが適しています)、残ったPVA+やBVOHのかすを取り除きます。

Prusaによると、所要時間は材料と水の比率および温度に左右され、目安としてBVOH約1グラムに対して水20 gを挙げています。これは特定の空洞やサポート質量に対する保証された時間ではありません。サポート材にPLAの痕跡がある場合、そのページはパージの見直しを提案しています。記録には、サポート量、浸漬条件、観察された残留物を書き留めてください。この提案は、文書化された時間範囲を達成済みの結果にしてしまうことなく試行を比較するのに役立ちます。これは観察の記録であり、すべての可溶性グレードで検証された新しい溶解方法ではありません。

可溶性フィラメントを乾燥状態に保つ

PrusaはPVAとBVOHを非常に吸湿性が高いと説明し、水分が密着性、ノズル通過、送りのリスクになるとしています。使用後はスプールをシリカゲルとともに密封袋に戻すことを推奨しています。ガイドには、乾燥状態を保たないと数か月で劣化する可能性があると記載されていますが、すべてのスプールや作業環境に通じる保存期間は示されていません。保管計画には製品の正確な指示を含めてください。送り不良が見られただけでは、含水量を測定したことにも、そのスプールの残りの保存期間を判断したことにもなりません。

Prusaは、これらの材料をドライボックスから造形し、ドライボックスで保管することを推奨しています。一般的な構成については、パッシブ型フィラメントドライボックスとフィラメントドライヤーの選び方のページをご覧ください。MK3S向けのMMU2SとMMU3では、Prusaは2つの注意点を追加しています。柔らかいフィラメントの径はアイドラーの過度な圧力で変形するため、IRセンサーを非常に精密にキャリブレーションすること、そしてメイン材料の造形中に避けられない糸引きを起こすフィラメント先端に注意することです。可溶性スプール、ドライボックス、乾燥剤を含むキット全体の予算を立てるには、初期費用ツールで各項目を当て推量なしで合計できます。

出典と限界

• Prusaナレッジベース — 水溶性ワークフロー、MMU2S/MMU3およびXL
• Prusaナレッジベース — BVOH/PVAの材料と保管に関するガイド

当サイトはメーカーとコミュニティの資料を整理したもので、これらの製品を自分たちで実測したわけではありません。お使いの機種の取扱説明書が、一般的なガイダンスより優先されます。