不活性環境コントロールとは、密閉されたスペースの空気を不活性ガスに置き換えるプロセスのことです。SLS 3Dプリントでは、通常、不活性ガスは窒素です。SLSポリマーは、高温で長時間保持すると酸化する性質があります。酸化を抑えると造形品の材料特性が向上し、また、低いリフレッシュ率でプリントできます。

例えば、窒素環境内でNylon 11を使ってプリントすると、リフレッシュ率50%で空気中でプリントした造形品よりも高い延性が、わずか30％のリフレッシュ率で得られます。

Fuse 1+ 30Wには、不活性環境でのプリント時に低酸素濃度を確保するために、部分陽圧に保たれた密閉型チャンバーが備わっています。また、Fuse 1+ 30Wには、不活性環境コントロールプロセスをプラグアンドプレイで実行できる、配管、センサー、制御装置などが搭載されています。Fuse 1+ 30Wには窒素生成機能が無いため、不活性環境コントロールを希望する場合は、外部窒素供給源が必要です。

窒素は、圧縮ガスボンベ、液体窒素デュワー、窒素ガス発生装置など、様々な形態で供給可能です。

以下の要件を満たす窒素供給装置は、Fuse 1+ 30Wでの使用に適しています。

• 濃度：99.5%以上
• 流量：0.5 SCFM以上
• 圧力範囲：36～125 psi
• マシン入口でのガス温度：18°C以上

供給装置の調達に関する詳細は、サポート記事Formlabs公認の供給装置ディストリビューター（SLS）をご覧ください。下の表には、オプション間の長所と短所がまとめられています。

窒素ガス発生装置

窒素ガス発生装置は、圧縮空気源をほとんどの酸素を除去した高純度窒素ガスの流れに変換します。得られた窒素流は、Fuse 1+ 30Wの窒素源となります。窒素ガス発生装置を使用する最大のメリットは、ボトルに入った窒素源を交換したり補充したりする必要が無いことです。

エアコンプレッサーは起動時に消費電力が高くなる場合があるため、プリントの中断を防ぐためにプリンタとは別の回路から電源を供給してください。

Formlabsでは、専用のエアコンプレッサーを使用するか、プリント中に他の機器により使用された場合の圧力低下を防ぐために十分な容量のエアコンプレッサーを使用することを推奨しています。窒素ガス発生装置に供給される圧縮空気は、水分、油分、粒子状物質を除去するためにフィルターにかける必要があります。

推奨される窒素ガス発生装置と関連備品については、Formlabs-approved distributors for supplies（Formlabs公認の備品調達先）と題したサポート記事をご参照ください。掲載備品は、Holtec Gas Systemsの推奨HSS-7またはHSS-3モデル窒素ガス発生装置に対応しています。付属品：

1. エア用クイックディスコネクトホースカップリング（1個）：クイックディスコネクトカップリングにより、簡単にセットアップできます。小型コンプレッサーは通常1/4インチのカップリングサイズを使用しますが、大容量のコンプレッサーはより大きなカップリングを使用する場合があります。コンプレッサーをチェックし、適合するパイプサイズとカップリングサイズを確認してください。
2. 空気用クイックディスコネクトホースソケット：クイックディスコネクトソケットがあれば、エアホースをエアコンプレッサーやプリンタに簡単に連動できます。ホースソケットは、2本のエアホースのねじの端に接続されています。
3. EPDM空気ホース（2本、外付け圧縮空気フィルターと併用する場合は3本)：圧縮空気ホースは、エアコンプレッサーと窒素ガス発生装置を接続し、窒素ガス発生装置とプリンタの窒素注入口を接続します。外付け圧縮空気フィルターを使用する場合は、3本のエアホースが必要です。
4. 圧縮空気フィルター（1個、該当する場合）：窒素ガス発生装置に供給される圧縮空気は、水分、油分、粒子状物質を除去するためにフィルターにかける必要があります。外付け圧縮空気フィルターは、エアコンプレッサーにあらかじめフィルターが装備されていない場合にのみ必要です。フィルターは窒素ガス発生装置の前に設置します。
5. スレッドシーラントテープ：スレッドシーラントテープを使用して、スレッド接続部の気密性を確保します。
6. 窒素ガス発生装置：FormlabsはHoltec Gas Systems社のHSS-7窒素ガス発生装置をテストしました。必要な窒素注入量を供給できる窒素ガス発生装置であれば、どのようなものでも使用できます。他の窒素ガス発生装置を使用する場合は、カップリングがご使用のホースおよびアダプターに適合することを確認してください。

下図は、Fuse 1+ 30Wに窒素をうまく供給するために、エアコンプレッサー（現在表示されているもの）をはじめ、上記の部品がどのように組み立てられるかを示している。破線枠内の項目は、エアコンプレッサーにあらかじめフィルターが装備されている場合は不要です。

下の写真は、Fuse 1+ 30Wの窒素注入口の位置を示しています。付属のクイックディスコネクトホースカップリングが装着されています。

窒素ボンベ、デュワー瓶、タンク

Fuse 1+ 30Wには、圧縮ガスシリンダー、液体窒素デュワー瓶、マイクロバルクまたはバルクコンテナなどの窒素容器から窒素を供給することも可能です。最適な選択肢は、プリント量、予算、設備によって異なります。Airgasが開発したFormlabs Gas Calculatorを使って、窒素の最適な選択肢をご提案します。

窒素ボンベを使うと、コンプレッサーや窒素ガス発生装置に投資することなく、不活性ガス環境でのプリントを低コストで始められます。バルク容器を使用すれば、量産環境での大量プリント時にコスト効率が向上します。

窒素の圧縮ガス源を使用する場合は、窒素圧力をFuse 1+ 30Wの入力範囲まで下げるために、圧縮ガス源の出口に調整器を取り付けてください。

液体窒素源を使用する場合は、液体窒素源の出口に蒸発器を設置し、Fuse 1+ 30Wへの注入に使用できるガスに変換します。

Fuse 1+ 30Wでは、造形チャンバー内の不活性ガス雰囲気として窒素を使用するオプションが用意されています。不活性窒素雰囲気は、プラスチックパウダーの酸化防止に有効です。

Fuse 1+ 30Wには、2つの雰囲気制御モードがあります。

• エアモード：プリント筐体の雰囲気は大気で構成されます。
• 窒素モード：プリント筐体は窒素ガスの供給でパージされます。

不活性ガス雰囲気でのプリントに備えてFuse 1+ 30Wを準備するには、

1. 窒素供給装置をプリンタ背面の窒素インターフェースに接続します。
2. Fuse 1+ 30Wへの窒素供給圧力が248~862kPa（36~125psi）の範囲にあり、流量が少なくとも14L/min（0.5SCFM）であることを確認します。
3. ボトル入り窒素ガスや液体窒素などの窒素供給装置を使用する場合は、造形を完了するのに十分な量の窒素が利用可能であることを事前に必ず確認しておいてください。不活性ガス雰囲気で造形する場合、プリンタは1分間に約14L（0.5cu ft）の窒素ガスを必要とします。
4. 左のサイドバーにあるプリンターアイコンをタップして、プリンターのステータス画面にアクセスします。トグルでNitrogen System（窒素システム）をONに切り替えます。
5. タッチスクリーンに「N₂モード」と表示されたら、吸入圧とバルブ圧の両方が適切な範囲内であることを確認します。

バルブ圧を調整するには：

1. 左側のサイドバーにあるプリンターアイコンをタップして、プリンターのステータス画面にアクセスします。
2. Nitrogen System（窒素システム）の下で、Valve Pressure（バルブ圧力）をタップします。Nitrogen Setup（窒素のセットアップ）ウィンドウが開きます。

6. 窒素圧が十分に調整されたら、Done（完了）をタップします。
7. IRセンサーのドアを閉じます。

窒素供給源の故障や不適切な設置により、窒素がプリンタのある部屋の既存の酸素を置換した場合、重大な危険状況が発生する可能性があります。窒素システムが安全に設置され、運用されていることを確認するために、貴社の安全管理担当者による安全アセスメントを行ってください。