3D プリント用フィラメント素材: PLA、ABS、PETG、TPU、ナイロンの比較

3D プリント用フィラメント材料: 違い、特性、および適切なフィラメントの選択方法

導入

正しい選択3Dプリント用フィラメント印刷品質、耐久性、外観、印刷の成功に影響を与える最も重要な要素の 1 つです。

フィラメント素材が異なれば、特性も異なります。印刷が簡単で初心者に適したものもありますが、強度、柔軟性、耐薬品性、耐熱性が高いものの、より厳しい印刷条件を必要とするものもあります。

最も一般的に使用される 3D プリンターのフィラメントには次のようなものがあります。PLA、ABS、PETG、TPU、ナイロン。特定の用途向けに設計された PC、ASA、複合フィラメントなどの先進的な材料もあります。

このガイドでは、一般的な3Dプリント用フィラメント材料、その特性、利点、欠点、印刷要件、一般的な用途などを説明します。

1. 3D プリンティング フィラメントとは何ですか?

3D プリンティング フィラメントは、連続ストランドで供給される熱可塑性材料で、通常はスプールに巻かれます。一般的に使用されるのは、FDM (溶融堆積モデリング)または FFF 3D プリンター。

印刷中、フィラメントは柔らかくなるか溶けるまで加熱されます。次に、プリンターは材料を層ごとに押し出し、三次元オブジェクトを作成します。-。

ポリマーが異なれば、溶融特性や機械的特性も異なります。したがって、あるフィラメント素材から別のフィラメント素材に変更するには、次の調整が必要になる場合があります。

※ノズル温度
* 加熱床温度
* 印刷速度
* 冷却ファン
* リトラクト設定
* エンクロージャの要件
* ビルドサーフェス
※ノズルの種類

このため、正しいフィラメントを選択することは、単に色を選択することだけではありません。

2. 一般的な 3D プリント用フィラメント材料の比較

最も広く使用されている材料には次のものがあります。

3. PLAフィラメント

PLA（ポリ乳酸）最も人気のある 3D プリント素材の 1 つです。

コーンスターチやサトウキビなどの再生可能資源を原料とし、比較的低い印刷温度と優れた印刷適性で知られています。

PLAの利点

*簡単に印刷できます
* 低反り
* 良好な寸法精度
*優れた表面外観
* 幅広い色と仕上げ
*初心者に適しています
* 通常、付属のプリンターは必要ありません

PLAの欠点

PLAはエンジニアリングプラスチックに比べて耐熱性が比較的低いです。高温にさらされた部品は軟化または変形することがあります。

また、PETG、ABS、ナイロンなどの材料に比べて比較的脆いです。

代表的な用途

PLA は一般的に次の用途に使用されます。

※コンセプトモデル
* プロトタイプ
* 装飾品
* 教育プロジェクト
* フィギュア
* 低応力コンポーネント-

以下の場合に最適な選択:初心者、ビジュアル モデル、プロトタイプ、汎用印刷。-

 

 

4. ABSフィラメント

ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）) は、機能部品に広く使用されている伝統的なエンジニアリング熱可塑性プラスチックです。

一般に、ABS は PLA と比較して、耐衝撃性と耐熱性に優れています。

ABSの利点

* 優れた機械的強度
* 高い耐衝撃性
* PLAよりも優れた耐熱性
※機能部品に最適
* アセトン蒸気を使用して後処理可能-

ABSのデメリット

ABS は冷却中に収縮する傾向があるため、PLA よりも印刷が困難です。

一般的な問題には次のようなものがあります。

* 反り
* 層分離
※ひび割れ
* ベッドの密着性が悪い

大型の ABS パーツには密閉型 3D プリンタが推奨されることがよくあります。

ABS は印刷中に顕著な煙を発生する可能性があるため、適切な換気が重要です。

代表的な用途

* 機械ハウジング
* 自動車部品
* 機能的なプロトタイプ
* 電子エンクロージャ
* 機械部品

以下の場合に最適な選択:より高い耐熱性、耐衝撃性が要求される強力な機能部品。

5. PETGフィラメント

PETG (ポリエチレンテレフタレートグリコール-変性)PLA と ABS の多くの利点を組み合わせています。

強度、耐久性、耐薬品性に​​優れ、印刷も比較的容易です。

PETGの利点

* 高い機械的強度
*優れた耐衝撃性
* PLAよりも優れた耐熱性
* 優れた耐薬品性
※ABSに比べて反りが少ない
* 良好な層密着性
※機能部品に最適

PETGの欠点

PETG は PLA よりも糸引きが発生しやすい可能性があります。

また、特に詳細なモデルを印刷する場合、その表面は PLA よりも視覚的に鮮明さが若干劣る可能性があります。

代表的な用途

PETG は以下の目的で広く使用されています。

* 機械部品
* 保護カバー
* コンテナ
* ブラケット
* ツールパーツ
* 機能的なプロトタイプ

最適な選択：印刷適性、強度、耐久性、耐熱性のバランスを求めるユーザー。

 

6.TPUフィラメント

TPU（熱可塑性ポリウレタン）フレキシブルな 3D プリント素材です。

PLA や ABS などの硬い素材とは異なり、TPU は簡単に壊れることなく曲げたり変形したりできます。

TPUの利点

* 柔軟性が高い
*優れた耐衝撃性
*優れた耐摩耗性
* 優れた弾力性
* 多くの配合物において油や化学物質に対する優れた耐性

TPUのデメリット

柔軟なフィラメントを一般的な押出機に供給するのはさらに困難です。

TPU の印刷には通常、次のものが必要です。

* 印刷速度が遅くなります
* 適切な押出制御
* 適切なリトラクト設定
* 互換性のある押出機設計

代表的な用途

* フレキシブルシール
* 電話ケース
* 保護カバー
* ガスケット
* フレキシブルヒンジ
* 衝撃吸収コンポーネント-
※ウェアラブル製品

以下の場合に最適な選択:柔軟で弾力性があり、衝撃を吸収するコンポーネント。{0}}

7. ナイロンフィラメント

ナイロン(ポリアミド)は、優れた機械的性能で知られるエンジニアリング グレードのフィラメントです。-

高い強度、靱性、耐摩耗性、耐疲労性を備えています。

ナイロンの利点

* 高強度
*優れた靭性
* 高い耐摩耗性
* 優れた耐疲労性
* 機械部品に適しています
* 多くの硬質プラスチックと比較して優れた柔軟性

ナイロンのデメリット

ナイロンは、PLA や PETG よりも印刷が困難です。

最大の問題の 1 つは、吸湿性。ナイロンは空気中の湿気を吸収する可能性があり、次のような原因となる可能性があります。

※押出時のポッピング
* 粗い表面
* 一貫性のない押し出し
* 機械的強度の低下
* 印刷品質が悪い

したがって、ナイロン フィラメントは乾燥した環境に保管する必要があり、印刷前に乾燥が必要になる場合があります。

代表的な用途

* 歯車
* 機械部品
* 機能的なプロトタイプ
* ブラケット
* ヒンジ
* 産業用部品

最適な選択:高-強度、耐摩耗性-、機械的に要求の厳しい用途。

8.ASAフィラメント

ASA（アクリロニトリル・スチレン・アクリレート）ABS に似ていますが、紫外線や風化に対する耐性が優れています。

このため、ASA は屋外アプリケーションに特に役立ちます。

ASA の利点

* 優れた機械的強度
* 高い耐熱性
*優れた耐紫外線性
* 優れた耐候性
*屋外での使用に適しています

代表的な用途

* 屋外ハウジング
* 自動車部品
* 屋外用備品
* 機能的なプロトタイプ
* 機器カバー

最適な選択：日光や屋外環境に耐える必要がある部品。

9. PCフィラメント

ポリカーボネート(PC)強度と耐熱性に優れた高性能エンジニアリング プラスチックです。-

PLA や PETG よりも印刷の要求が大幅に高くなります。

パソコンのメリット

* 非常に高い耐衝撃性
* 高強度
* 優れた耐熱性
* 正しく印刷された場合、優れた寸法安定性

短所

通常、PC には次のものが必要です。

* ノズル温度が高い
* 加熱されたビルドプレート
* 制御された印刷環境
* 良好なベッド密着性
* 多くの場合、密閉型プリンター

代表的な用途

* エンジニアリングプロトタイプ
* 産業用部品
* 保護部品
* 高温用途-
* 構造コンポーネント

以下の場合に最適な選択:優れた強度と耐熱性を必要とする高性能用途。-

結論

シングルはありません最高の 3D 印刷フィラメント材料あらゆるアプリケーションに。

PLA は初心者やビジュアル モデルに最適です。 PETG は、印刷適性と機械的性能のバランスが取れています。 ABS および ASA は、より高い耐熱性と耐環境性が必要な用途に適しています。 TPU は柔軟な部品用に設計されていますが、ナイロンと PC は要求の厳しいエンジニアリング用途に適しています。

フィラメント材料の違いを理解することは、印刷の失敗を減らし、部品のパフォーマンスを向上させ、各プロジェクトに適切な材料を選択するのに役立ちます。

3D プリンターのフィラメントを選択するときは、常に考慮してください強度、柔軟性、耐熱性、環境条件、印刷難易度、最終用途材料の価格だけを重視するのではなく、

適切なフィラメントが必ずしも最強のフィラメントであるとは限りません。{0}それは、ジョブに最も適した素材です。