フィラメントガイド Part 1

フィラメントサイズ　1.75mmと3mmの比較

フィラメントのサイズは1.75mmと3mmの２種類があります。 低価格な3Dプリンタは新たな分野で日々テクノロジーと規格が進化しています。 素材が同一の場合、サイズの違いはどのように影響するのでしょうか？ FFF(FDM)タイプのプリンタ素材は溶解して液体へ徐々に変化しなければならないため、限られた空間をより少量の素材が通過できるよう、より低い圧力を有する必要があります。 1.75mmと3mmのフィラメントを比較した場合、1.75mmは一度に解ける量が少ないので圧力は低くすみます。 圧力が低いと一般的に目詰まり防止や機械的摩耗、印刷パラメータの柔軟性に対応するのに有利と考えられています。 また、1.75mmは小さなサイズのスプールに緊密に巻く事が出来ます。 ただ、これらの違いは重要な問題となる事は殆どありません。 当社の経験では、使用しているサイズは1.75mmが80%、3mmが20%の割合になっています。

PLA

一般的にポリ乳酸と呼ばれていますが、PLAはトウモロコシのデンプン等の天然素材から作られているプラスティックの一種です。 PLAは非毒性、低コスト及び「高印刷適正（正確に造形できる）」で人気のある素材の一つです。 PLAには他にもプリントベッドへの造形物の固定が容易であったり温度・速度などの印刷パラメータの許容範囲が広いという3Dプリントの習得に最適な素材と言う優位性があります。 弊社では複雑な形状の試作を造形する際に最初はPLAをよく採用します。 一貫性のある造形結果が得られる事と低コストのためストレス無く試作可能である事が印刷特性を理解するのに役立ちます。

PLA購入の際の注意点

PLAは一般的でカラーも豊富にそろっていますが、新たなメーカーのフィラメントを購入する際には、信頼出来るメーカーであるか注意が必要です。 なぜなら悪いメーカーは、フィラメントをリサイクルで大量生産し、添加剤が使用されている場合があるからです。 フィラメントの中に黒点が含まれていたり、目詰まりが頻繁に発生する場合は、望ましくない添加物質が含まれている可能性が高いと考えられます。

ABS

ABSは高い強度の3D造形や低融点及び高可溶性で人気がありました。 広く普及している素材ですがABSは微量に含まれている毒性が懸念され、現在ではPLAの方が一般的になっています。 それでもABSは耐久性、滑らかな仕上がり、PLAよりわずかに柔軟性がある事により、3Dプリントには非常に望ましいことに変わりはありません。 低コストのフィラメントなので試作に向いています。 ABSはPLAより高い温度が必要です。（ABS ～240℃、PLA ～205℃） また、周囲の温度変化により収縮や反りが発生しやすいので、ヒーテッドベッドが必要です。 しかし、ボールジョイントのような耐久性と柔軟性が必要な部品にはABSが優れています。

PLAと同等のフィラメント

Nylon

ナイロン

ナイロンフィラメントは、無数の専門分野や工業向けの非常に強度のあるフィラメントです。 その名の通りナイロンは長い分子鎖から構成されています。 このため、PLAやABSのようなプラスティックとは別の特性を有します。 ナイロン680の引張強度は約4686PSIで、切断するまで約226%伸びます。 また、驚くべきことにナイロンフィラメントにはFDA（アメリカ食品医薬品局）が低温医療滅菌プロセスで認証したものがあります。 ナイロンフィラメントは入手出来る期間が短かったにもかかわらず、多くの人から人気のフィラメントとなっています。 一般的に造形には250℃以上必要です。 ナイロンフィラメントは非常に吸湿性が高いので、乾燥した状態で保管する必要があります。

購入の前に知っておくこと

前項でも書きましたが、ナイロンは吸湿性が高いので保管には注意が必要です。 良心的な販売社は、適切な商品梱包を行っています。 造形中に破裂音や白い煙がノズルから発生する事がありますが、フィラメントが吸収した水分が蒸気になっているためです。 Taulman3Dはナイロンフィラメントの最高なメーカーです。 そのナイロンは強く安定していますので、造形を心から楽しむ事ができます。

金属および木材タイプのフィラメント

多くの金属及び木材のフィラメントがあります。 印刷温度はメーカーにより異なり、190℃から250℃と様々です。 それらのほとんどは、ベースになるフィラメントに特殊処理で金属や木材を含ませています。 通常の金属は導電性がありますが、金属フィラメントで導電性を持つ物はまだありません。 金属フィラメントは造形後の後処理により通常の金属と区別のつかない仕上がりに出来る事があります。 金属フィラメントは通常のPLAやABSより３～５倍の重量感があります。 これらのフィラメントは溶解すると垂れやすいので、造形スピードは低速より高速が向いています。

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