3Dプリンターでどんなフィラメントでも使えるのか?

Roy Hill 26-07-2023
Roy Hill

3Dプリンターでどんなフィラメントでも使えるというのは、みんなが知りたがっている質問なので、それに答える記事を、関連する質問と一緒に書くことにしたんだ。

その答えを知るために、このまま読み進めてください。

    3Dプリンターでどんなフィラメントでも使えるのか?

    樹脂製の3Dプリンターではフィラメントを使用しないので、フィラメントを使用するためには、特にフィラメント3Dプリンターを用意する必要があります。 また、フィラメントは3Dプリンターに適したサイズである必要があります。 フィラメントの標準サイズは1.75mmですが、3mmのフィラメントも存在します。

    日光や湿度の高い環境にさらされると、フィラメントが劣化することを知っておく必要があります。 期限切れや古いフィラメントの使用は、3Dプリントを脆くする可能性があるので、避けてください。

    その他、3Dプリンターでフィラメントを使用するために必要な要素をご紹介します:

    • 3Dプリンターの種類
    • ヒートベッドまたはヒートチャンバーが存在すること
    • ノズル素材の種類
    • フィラメントの直径
    • フィラメントの融点

    3Dプリンターの種類

    3Dプリンターでは、PLA、PETG、ABSが一般的なフィラメントとして使用可能です。

    Creality Ender 3は、他のほとんどのCreality製3Dプリンターと同様に、直径1.75mmのフィラメントを使用しています。

    3Dプリンターで使用するフィラメントの直径サイズは、そのプリンターのマニュアルや仕様書に記載されているはずです。

    なお、すべての3Dプリンターがフィラメントを使用するわけではなく、樹脂のみを使用する3Dプリンターもあります。 樹脂ベースのプリンターの例として、Elegoo Mars 2 Proプリンターはフィラメントを使用することができないでしょう。

    多くのユーザーは、樹脂ベースの3Dプリンターよりもフィラメントベースの3Dプリンターを好みますが、どのような3Dプリントを作りたいかによります。 フィラメント3Dプリンターは、機能的で強度のあるモデルに適しており、樹脂プリンターは高品質で装飾的なモデルに適しています。

    樹脂プリンターとフィラメントプリンターの比較は、以下の動画でご確認ください。

    ヒートベッドまたはヒートチャンバーの存在

    PLA、PETG、ABSなどの一般的なフィラメントは融点が低いため、ほとんどの3Dプリンタでプリントできます。 標準的なエンダー3やフィラメント3Dプリンタは、ヒートベッドと適切なホットエンドさえあれば、これらの材料を3Dプリントすることが可能です。

    PLAは、ヒートベッドや高い印刷温度を必要としないため、最も一般的に使用されているフィラメントです。 また、最も簡単に印刷を成功させることができるフィラメントです。

    ナイロンやPEEKなど融点が高い高度なフィラメントでは、ベッド温度を高くし、場合によってはヒートチャンバーで高温を維持しながら印刷する必要があります。

    PEEKの融点は約370~450℃であるため、ハイエンドの3Dプリンターを使用する必要があります。 PEEKのベッド温度は最低120℃必要です。 航空宇宙や自動車工学でよく使用されています。

    PEEKは非常に強度が高いため、多くのユーザーが愛用していますが、非常に高価なため、一般的なユーザーには実用的でないと主張しています。

    下の動画は、Instasys Funmat HTでPEEKを印刷した例です。

    3Dプリンターのノズルの種類

    真鍮製のノズルをお持ちで、ナイロンやカーボンファイバーPLAなどの強靭なフィラメントや研磨性の高いフィラメントを3Dプリンタで使用したい場合は、真鍮製のノズルをより強力なノズルに交換してください。 多くの人が硬化鋼ノズルや特殊ダイヤモンドバックノズルを推奨しています。

    関連項目: キッズ、ティーン、ヤングアダルト、ファミリーに最適な3Dプリンター7選

    ノズルを交換することなく、標準フィラメントと研磨フィラメントを3Dプリントすることが可能です。

    フィラメントの直径

    フィラメントには1.75mmと3mmの2種類があり、Creality社の3DプリンターやEnder 3シリーズの多くは1.75mm径、Ultimaker S3などのUltimaker社のプリンターは3mm径(2.85mm)のフィラメントを使用しています。

    3mm径のフィラメントよりも1.75mm径のフィラメントの方が押出精度が高く、安価で折れにくく、一般的なフィラメントであるため、多くのユーザーが好んで使用しています。 また、3mm径のフィラメントよりも安価で折れにくいため、より多くのユーザーが使用しています。

    3Dプリンターメーカーが推奨するフィラメント径と異なるサイズを使用することは、ホットエンドやエクストルーダーなど、プリンターの部品交換を伴うため、多くのユーザーは推奨していません。

    直径1.75mmと3mmのフィラメントの比較は、以下の動画でご覧いただけます。

    関連項目: Z バンディング/リブを修正する5つの方法 - エンダー3 & More

    フィラメントの印刷温度

    フィラメントにはそれぞれ融点があり、標準的なフィラメントの3Dプリンターであれば、融点が低いPLAや、ヒートベッド付きのマシンではABSやPETGもプリントできます。

    ナイロンのように印刷温度が220~250℃くらい、PEEKのように370~450℃くらいの丈夫なフィラメントの場合、エンダー3のプリンターは調整で260℃くらいまでしか上がらないので、使えません。

    PEEKを効果的にプリントするには、Intamsys Funmat HTやApium P220のようなプロ仕様の3Dプリンターが必要ですが、これは高価です。

    高温フィラメントを使用する場合は、パーツをアップグレードするよりも、より高性能なプリンターを購入することをお勧めするユーザーがほとんどです。

    あるユーザーは、PEEKをプリントするために、Prusa MK3S 3Dプリンターの押出機ハウジング、カーボンPC材料、ホットエンド、ヒーター、サーミスタを交換しました。

    PLA、PETG、ASAのフィラメントを比較したCNCキッチンのビデオをご覧ください。

    3Dプリンター用フィラメントを3Dペンで使うことは可能か?

    3Dプリンターのフィラメントを3Dペンで使うことはできます。 どちらも標準的な1.75mmフィラメントを使用しますが、古い3Dペンのモデルでは3mmフィラメントを使用するものもあります。 PLAフィラメントは融点が低いので3Dペンに使うことをお勧めします。 また、より強いフィラメントのABSも使用できますが強い匂いがします。

    3Dペンは、AmazonのMYNT3D Super 3D Penがおすすめです。 複数色のPLAフィラメントリフィルと、オブジェクトを作成するためのマットキットが付属しています。 より良い流量調整のためのスピードコントロールと、PLAとABSの温度調節ができます。

    3Dプリンター用フィラメントは自作できるのか?

    そう、3DEvo ComposerやPrecision Filament Makersのような専用のフィラメント押出機と、溶かして機械に押し出すことでフィラメントを作るプラスチックペレットを使って、自分で3Dプリンターを作ることができます。

    だから、必要なんです:

    • フィラメントエクストルーダー
    • プラスチックペレット

    各項目について、以下に説明します:

    フィラメントエクストルーダー

    ペレットをフィラメントに加工する機械です。

    フィラメントエクストルーダーは、プラスチックペレットを加熱して溶かし、ノズルから出た溶けたペレットをお好みの直径(1.75mmまたは3mm)に引き出します。 フィラメントを巻き取るためのロールを取り付けるホルダーを備えています。

    フィラメントを自作するには、一貫性と大規模なスケールが必要なので、初心者向けの選択肢とは言えません。 しばらく3Dプリントを続けていて、大量のフィラメントが必要だとわかっているなら、これは価値ある投資と言えるかもしれませんね。

    あるユーザーは、標準的な動作をさせるために、多くのお金と時間を費やすことになると述べています。 フィラメントのKGあたり10ドル程度を節約できるかもしれませんが、これはたくさん印刷するのでなければあまり節約にはなりません。

    CNC Kitchenによる、自宅でフィラメントを作るためのとてもクールなビデオを見てください。

    プラスチックペレット

    フィラメント押出機に供給され、加工される原料のことです。

    フィラメントの種類によって、対応するプラスチックペレットが異なります。 フィラメントに使われるペレットは、PLAとABSが一般的です。

    プラスチックペレットはフィラメントに比べて安価ですが、3Dプリントに最適なフィラメントに加工するのが面倒な場合があります。 また、ペレットの種類によっては入手が困難な場合があります。 入手が困難なペレットの例として、マスターバッチペレットが挙げられます。

    着色されたフィラメントを得るためには、フィラメント押出機のホッパーに充填する前に、プラスチックペレットにマスターバッチペレットを少量混ぜておく必要があります。

    珍しいプラスチックを注文するために、アリババを勧めるユーザーもいました。

    3Dペンからフィラメントを取り出す方法

    3Dペンのフィラメントを取り出すには、以下の手順で順番に行います:

    • 3Dペンの電源がオンになっていることを確認する
    • 3Dペンのエクストルーダーが適切な温度であることを確認してください。 温度はペンのデジタル画面に表示され、温度を調整するための2つのボタンが付属しています。 押出ボタンを押し続けて、3Dペンを選択した温度に予熱します。 ほとんどの3Dペンでは、3Dペンが選択した温度に達したことをユーザーに示すインジケータがあります。 ほとんどの3Dペンで、このインジケータはグリーンライト
    • 押し出しボタンを長押しする。 押し出しボタンは、3Dペンのノズルから溶けたフィラメントを放出するためのボタンです。
    • フィラメントが穴から自由に出てくるまで、ゆっくりと引っ張ります。
    • 押し出しボタンを離す

    下の動画で3Dペンの基本を学ぶことができます。

    Roy Hill

    Roy Hill は、3D プリンティングの情熱的な愛好家であり、3D プリンティングに関連するあらゆる事柄について豊富な知識を持つ技術の第一人者です。この分野で 10 年以上の経験を持つロイは、3D デザインとプリンティングの技術を習得し、最新の 3D プリンティングのトレンドとテクノロジーの専門家になりました。ロイは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) で機械工学の学位を取得しており、MakerBot や Formlabs など、3D プリンティングの分野で評判の高い企業数社で働いてきました。また、さまざまな企業や個人と協力して、業界に革命をもたらしたカスタム 3D プリント製品を作成してきました。ロイは、3D プリントへの情熱のほかに、熱心な旅行者であり、アウトドア愛好家でもあります。彼は家族と一緒に自然の中で過ごすこと、ハイキング、キャンプを楽しんでいます。余暇には、若いエンジニアを指導し、人気ブログ「3D Printerly 3D Printing」を含むさまざまなプラットフォームを通じて 3D プリンティングに関する豊富な知識を共有しています。