エンジニアリングプラスチックFDM
PEI(Ultem):密度・印刷温度・選ぶべき場面
- 密度
- 1.27g/cm³
- ノズル温度
- 360–400°C
- ベッド温度
- 140–160°C
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フィラメントの重さ ↔ 長さ
PEIの密度(1.27 g/cm³)から計算します。重さか長さを入力すると、もう一方が換算されます。
フィラメント径
- 1 m あたりの重さ
- 3.05 g/m
- 1 kg あたりの長さ
- 327 m
PEI(商標名Ultemとして広く知られる)は、高い剛性・耐熱性と、外部の火源なしでは燃焼しない天然の自己消火性を持つ非晶性の熱可塑性樹脂で、航空機や電子機器分野で幅広く使われています。工業用の高耐熱樹脂の中では印刷への「親しみやすさ」がトップクラスですが、機材への要求という点ではデスクトッププリンターとはまだかなり距離があります。
主な特性
| 項目 | 値 |
|---|---|
| 密度 | ≈1.27 g/cm³ |
| ノズル温度 | 360–400°C |
| ベッド温度 | 140–160°C |
| パーツ冷却 | オフ |
| 収縮 | 目立つ、安定したチャンバーが必要 |
| エンクロージャーの要否 | 必要 |
使うべき場面
- 自己消火性・低発煙性の規格が必須の航空機内装部品やブラケット。
- 常時発熱状態で使用する電機部品の筐体や絶縁体。
- 軽量な高温構造でのアルミの代替 — PEIは剛性と軽さを兼ね備える。
- 量産ではUltemの射出成形で作られるパーツの機能試作。
他の材料を検討すべき場面
- さらに高い耐薬品性・耐熱性が必要な場合 — PEEKやPPSの方がより過酷な使用条件に耐える。
- 剛性よりも高温下での耐衝撃性が必要な場合 — PPSUの方が優れる。
- 工業用クラスのプリンターがない場合 — PEIも本カタログの他の高耐熱樹脂と同様、加熱チャンバーのない一般向け機材では扱えない。極端な耐熱性が不要で同程度の剛性が必要な用途にはPCやPC-GFが適している。
メリットとデメリット
メリット: 比較的軽量ながら高い剛性と耐熱性、天然の自己消火性と低発煙性、印刷後の良好な寸法安定性、PEEKよりやや広い印刷可能温度域。
デメリット: それでも360°C以上のノズルと加熱エンクロージャーが必要、フィラメント単価が高い、温度制御が精密でないと大型パーツで目立つ収縮が生じる、一部の競合材料より衝撃荷重に対して脆い。
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RuStore原価への影響
PEIはPEEKより安価だが、それでも「工業用」カテゴリの材料であり続ける — 360〜400°Cに対応するノズルと加熱チャンバーを備えたプリンターが必要で、これは設備への大きな投資と、印刷のたびに必要な加熱時間を意味する。自己消火規格への適合が求められる場合、顧客は材料へのプレミアム価格を許容することが多く、これはフィラメントのグラム数だけの単純計算とは別に価格設定に反映すべきだ。安定したチャンバーがない状態での大型平面パーツの収縮は不良の主な要因であり、これもコストに組み込む必要がある。