3Dプリンター用フィラメント1.75mmと3mmの比較 - 知っておくべきこと

Roy Hill 02-08-2023
Roy Hill

Amazonや他のサイトでフィラメントを探したり、YouTubeを見たりしていると、直径1.75mmと3mmのフィラメントサイズが出てきます。 この2つにどれほどの違いがあるのか、なぜどちらかを好むのかが分かりませんでした。

いろいろ調べてみて、わかったことを皆さんにお伝えしたいと思います。

1.75mmフィラメントは最も一般的なフィラメント径で、Ender 3、Prusa MK3S+、Anycubic Vyper & Voxelab Aquilaなどの3Dプリンタで使用されています。 1.75mmフィラメントは、より多くのフィラメントブランドで作られています。3mmはより丈夫で詰まりにくいフィラメント径で、UltimakerマシンやLulzbot Taz 6などのプリンタで使われています。

今回は、フィラメント径の違いについて、それぞれの長所を挙げ、さらにフィラメントを交換できるかどうかについてもお答えしましたので、ご覧ください。

    3mm Filament & 1.75mm Filamentの歴史は?

    フィラメントを使う3Dプリンターは20年以上前からありましたが、この頃は非常に高価で、特殊な機器でした。

    3Dプリンターでずっと残っていたのは、3mmフィラメントという規格でした。

    3mmフィラメントが登場した経緯は、3Dプリンター用フィラメントがホビーユーザーによって作られ始めた頃、サプライチェーンによる偶然の流れに過ぎなかった。

    溶融装置と溶加材の供給源を持つプラスチック溶接棒という製品は、直径が3mmで製造が容易だった。 これは、プラスチック溶接業界ではすでに使われていたものなので 3Dプリンターメーカーは、3mmのプラスチックフィラメントを使用するために、既存のサプライヤーを活用した。

    また、フィラメントの供給が可能であったため、採用されました。

    ですから、数年前までは、コンシューマー向けの3Dプリンターの大半は、専ら3mmフィラメントしか使用できなかったはずです。

    3Dプリンター業界では、時代とともに技術や機器の研究・改良が膨大な量行われてきました。 3Dプリンター業界専用のフィラメントを製造できるまでになったのです。

    最初の熱可塑性樹脂押出機は、3mmフィラメントに対応するよう特別に設計されていましたが、この頃から変わっていきました。 2011年、1.75mmフィラメントの導入に伴い。

    また、3Dプリンターがより洗練されるにつれて、製造や使用が容易な1.75mmフィラメントを使用することが多くなりました。

    RepRapは3Dプリンターを一般家庭の領域に持ち込んだ会社ですが、それには多くの研究、開発、努力が必要でした!

    フィラメント径に関する一般的な情報

    3Dプリンター界隈で目にする機会が多いフィラメントのサイズは、1.75mmフィラメントです。

    フィラメントのサイズは、1.75mmと3mmの2種類が標準です。 さて、これらのフィラメントサイズの違いは何でしょうか? 簡単に言うと、2つのフィラメントに大きな違いはありません。 3Dプリンターが宣伝しているフィラメントサイズを使用すればいいのです。

    まだ3Dプリンターを持っていないなら、ぜひ1.75mmフィラメントを使うものを買ってください。

    3Dプリンター業界では、いくつかの特殊なフィラメントが実際には3mmサイズに対応していないのですが、最近ではその差は確実に縮まってきています。 昔は逆だったんですけどね。

    フィラメント径の大小については、さまざまな意見がありますが、現実的には1.75mmと3mmでは、それほど大きな差はないので、あまり気にする必要はないでしょう。

    1.75mmフィラメントのメリットは?

    • 1.75mmフィラメントは、3mmフィラメントよりも人気があり、購入しやすい。
    • 1.75mmのために作られた専用フィラメントもたくさんありますし、入手できる素材の幅も広がりますね。
    • ボウデンチューブとの併用がしやすい。
    • フィラメントを押し出す量をより正確にコントロールできる
    • プリント速度の高速化
    • メルトゾーンの容積が小さいため、にじみが少ない。
    • 潜在流量の高速化

    エクストルーダーの中には、フィラメントをホットノズルに通すためにギアを使っているものがあります。 1.75mmフィラメントを使う場合、ステッピングモーターに必要なトルク(力)は、およそ1.5倍です。 クオーター 3mmフィラメントで必要な量の。

    1.75mmのフィラメントを0.4mmのノズルで圧縮することを考えると、3mmのフィラメントを同じノズルで圧縮するのと比べれば、はるかに少ない労力で済むことになります。

    その結果、必要なトルクが少なく、ダイレクトドライブの小型化により軸抵抗が小さくなるため、低層高での小型・高速プリントを実現しました。

    これによって、プリンターが移動できるようになりました。 ダイレクトドライブエクストルージョン 駆動プーリーをモーター軸にまっすぐ取り付けた状態。

    3mmフィラメント押出機では、一般的に駆動モーターとプーリーの間にギアリダクションを使用して 力を振り絞る で、太いフィラメントをノズルから押し出す。

    これにより、プリンターの簡素化、低価格化が図れるだけでなく フィラメント流量のコントロールがしやすい ギヤリダクションのスロッピングがないため

    プリントスピードの違いですが、1.75mmフィラメントを使うと加熱時間が短くなるので、3mmフィラメントより高速でフィラメントを送ることができます。

    の量になります。 精密制御 1.75mmフィラメントと3mmフィラメントでは、1.75mmフィラメントの方が押し出される樹脂の量が多いためです。 また、ノズルの細さを選べるので、より細いノズルを選ぶことができます。

    3mmフィラメントのメリットは?

    • 大きなノズルサイズに対応し、より速く押し出すことができます。
    • より剛性が高いので、フレキシブルプラスチックを使用する場合、印刷がしやすい
    • 曲げに対する耐性が高い
    • プロ用または産業用3Dプリンターで最適に動作します。
    • 曲がりにくいので、ジャムりにくい

    プリントによっては、ノズルを大きくして送り速度を上げたい場合もありますが、その場合は3mmフィラメントを使用すると効果的です。

    1.75mmプリンターでNinjaFlexのようなフレキシブルプラスチックを印刷しようとすると、印刷を容易にするためのアップグレードを行わないと、トラブルが発生する可能性があります。

    3mmフィラメントは柔軟性に欠けるため、ホットエンドを通過させやすく、特にボーデンタイプのセットアップで顕著に現れます。

    1.75mmフィラメントよりも高速に押し出すことができます。 ノズルを大きくする。

    1.75mmフィラメントと3mmフィラメントの主な違いは何ですか?

    エクストルーダーの流量

    1.75mmフィラメントを使用した場合、1.75mmフィラメントを使用した場合の 流量の自由度が高いので フィラメントを小さくすると、表面積と体積の比率が高くなり、より高い精度が得られます。 クイックメルティング ノズルに熱を早く送ることができるので、3Dプリンタを より大量に押し出すことができます。

    狭いノズルサイズでの使用時に、押出量だけでなく、コントロール性も向上します。

    3mmフィラメントのスプールを最後まで使い切るには、以下のような問題があります。 余剰摩擦 フィラメント経路に沿って 3mmフィラメントは、スプールがほぼ完成した時点で高いテンションを生み出します。 スプールの最後の数メートルに問題があり、使えなくなることもある。

    フィラメント径とノズル幅については、3mmフィラメントを小さなノズル(0.25mm~0.35mm)で使用することはお勧めしません。なぜなら、小さな穴から押し出される圧力は、押し出し速度を低くしなければならないからです。 その際、印刷品質を犠牲にすることがあります。

    3mmフィラメントは、ノズルサイズ(0.8mm~1.2mm)を大きくして使用すると効果的で、押し出しのコントロールがよりしやすくなります。

    この小さいノズルでは、1.75mmのフィラメントを使いたいところです。

    許容範囲

    1.75mmフィラメントが3mmフィラメントより人気があるとはいえ、直径が小さいということは メーカの公差をもっと厳しくする必要がある フィラメントの長さに沿って

    例えば、以下のような場合です。 ±0.1mm フィラメントに沿うようにすると、その差は歴然です。 2.85mmフィラメントで±3.5%、1.75mmフィラメントで±6.7%です。

    このため、スライサーの流量と比較して、流量の差が大きくなり、プリントの品質が低下する可能性があります。

    そのため、より高品質で高価な1.75mmフィラメントを使用するのが効果的です。 寛容の度合い そのため、ジャムの原因になりにくい。

    Bのつく3Dプリンター オウデンベース なぜなら、細いフィラメントはボウデンチューブの中でより圧縮され、頑丈なスプリング効果を生み出し、ノズルの圧力をより高めるからです。

    これは、ストリンギング、過剰押出、ブロビングの原因となり、リトラクション(移動時にフィラメントが押出機に引き戻されること)からの利点を阻害する。

    1.75mmフィラメントと3mmフィラメントの品質差をなくすには、プリンターやスライサーの設定を適宜調整することが重要です。

    1.75mmフィラメントの絡まり問題

    1.75mmの場合、特にスプールに入っていない状態では、絡みやすい傾向があります。 誤って結び目ができてしまい、解くのが大変です。 1.75mmのフィラメントを常にスプールに入れたままにしておけば、それほど影響はないでしょう。

    この現象は、フィラメントの巻き取りや巻き戻しが間違っている場合に発生することが多いようです。

    スプールの向きやフィラメントの供給経路にもっと注意を払うべきです。 フィラメントのリールをプリンター外で適切に保管しないと、フィラメントで印刷しようとしたときに、フィラメントが簡単に結びついたり絡まったりします。 3mmフィラメントではこの問題はあまりありません。

    吸水性

    1.75mmフィラメントのデメリットは、吸水性があることです。 表面積と体積の比率が高いので、水分を吸い込みやすくなっています。 ただし、1.75mmでも3mmでも、フィラメントは常に乾燥させておくことが重要です。

    1.75mmフィラメントではなく、3mmフィラメントを買ってしまったという失敗談もあります。 で買った場合はさらに最悪です。 嵩上げ そのため、安価なフィラメントを使用する傾向があります。

    ほとんどの場合、3Dプリンターの改造や再調整にかかる時間と費用は、それに見合うものではないでしょう。 この場合、誤ったフィラメントを返送し、通常のフィラメントサイズを再注文したほうがよいでしょう。

    ですから、3mmフィラメントを使いたいという具体的な理由がないのであれば、変更を避けるべきでしょう。

    1.75mmフィラメントは、3mmフィラメントを使用する3Dプリンターで使用できるのか?

    3mmフィラメントが使える3Dプリンターで、1.75mmフィラメントが使えるのか、という疑問もあります。

    通常、エクストルーダーとホットエンドは、1.75mmフィラメントまたは3mmフィラメント用に特別に設計されています。 機械的な変更がない限り、他のサイズに対応することはできません。

    3mm径のフィラメント用に設計されたエクストルーダーでは、1.75mm径のフィラメントを十分な力で掴み、材料を均一に送り出し、巻き取ることは困難です。

    ホットエンドの場合、少し複雑で、フィラメントを溶融ゾーンに押し込むという標準的なプロセスが必要です。 フィラメントを押し下げる一定の圧力

    これは、1.75mmのフィラメントを1.75mm指定の3Dプリンターで使用した場合に起こりやすい。

    しかし、3mmフィラメントを使用している3Dプリンターに1.75mmフィラメントを入れようとすると、そこには ホットエンドの壁面全体に隙間ができる。

    隙間と背圧により、軟化したフィラメントがホットエンドの壁に沿って後方に移動することになります。

    その結果、材料が不要な場所で冷えてしまい、ホットエンドが詰まってしまったり、最低でもフィラメントの流れが均一でなくなり、押し出すことができなくなります。

    ホットエンドには、フィラメントとホットエンドの壁の間の隙間を埋める小さなテフロンチューブを取り付けることができるものがあり、逆圧の問題を回避することができます。

    3mmプリンターで1.75mmを使いたい場合の一般的なやり方は、以下の通りです。 押出機やホットエンドパーツ全体を正しいサイズにアップグレードすることができます。

    1.75mmのフィラメントを3mmのエクストルーダーで使用することで、以下のような効果が期待できます。 あっという間 しかし、溶融室がすぐにいっぱいになってしまい、フィラメントが詰まってしまう可能性が高いです。

    溶けたプラスチックがたくさん出てきて、押出機の隙間から逆流することになります。

    また、1.75mmのフィラメントが通過しただけで十分に加熱されず、実際に溶けて押し出されるというシナリオも考えられます。

    3mm(2.85mm)フィラメントを1.75mmフィラメントに変換することは可能ですか?

    3mmのホットエンドに1.75mmの穴を開け、太いフィラメントを押し出し、冷ましてから巻き取るという単純なものです。

    フィラメントが使えるようになるには、いろいろな要素があるので、専用の機材がないと変換は難しいでしょう。

    圧力や温度が均一でないと、フィラメントの中に気泡が入ることがあります。 フィラメントの太さもかなり正確にしないと、フィラメントの中にたくさんの波紋が入ることがあるんですね。

    基本的には、あらかじめ専門的な知識がないと試す価値はないでしょう。

    このようなことをすると、起こりうる問題が多すぎて、時間と労力に見合わないのです。

    関連項目: マーリン vs ジャイアーズ vs クリッパー比較 - どっちを選ぶ?

    調べたところ、3mmから1.75mmへの単純な変換デバイスはないようなので、今のところ、この違いを受け入れるしかないようです。

    3Dプリンターのフィラメントを3mmから1.75mmに変換する方法

    以下は、Thomas Sanladerer氏による、3mmフィラメントではなく1.75mmフィラメントを押し出すように3Dプリンタを変換するためのステップバイステップのガイドビデオです。

    これを行うには、かなり長いプロセスが必要で、正しく動作させるためには、間違いなくノウハウとDIYの経験が必要です。

    1.75mmフィラメントに適したホットエンドを購入し、いくつかの基本的なツールも必要です。

    必要な基本的な道具です:

    • 4mmドリル
    • 2.5mm & 3mm 六角レンチ
    • 13mmレンチ
    • 4mmPTFEチューブ(1.75mmは標準ボーデンチューブ)

    これらの工具は、通常、押出機とホットエンドのアセンブリを分解するために使用されます。

    2.85mmと3mmのフィラメント、違いはあるのか?

    3mmフィラメントの多くは2.85mmフィラメントで、これはメーカーが知っている標準サイズだからです。

    3mmフィラメントとは、一般的に2.7mmから3.2mmまでのフィラメントサイズを対象としています。 ほとんどのメーカーが2.85mmを目指しており、3mmの3Dプリンターと互換性があるはずです。

    サプライヤーやウェブサイトでは、通常、そのページで説明しています。

    ある程度までは、きちんと機能する一般的な範囲であれば、サイズはあまり関係ありません。 サイズを入れると、あなたの スライサーソフトウェアです、 であれば、問題ないでしょう。

    関連項目: 3Dプリントのために3Dオブジェクトをスキャンする方法

    ほとんどの場合、2.85mmと3mmのフィラメントは同じように動作するはずです。 多くのスライサーの初期設定は2.85mmに設定されているので、安くて品質の悪いフィラメントを購入すると直径のばらつきが大きくなり、設定と違いすぎると問題が発生することがあります。

    3Dプリンターがフィラメントを通す正しい量を計算できるように、フィラメントの直径を測定し、それに合わせて設定で調整するのが良い方法です。

    お持ちのフィラメント径をより反映させるように設定を調整すれば、押し出し不足、押し出し過ぎのリスクは少なくなります。

    品質管理の悪い会社では、サイズ違いのフィラメントを販売することもありますので、注意が必要です。

    Bowden Systemを採用した3Dプリンターでは、内径がPTFE製のチューブを使用しています。 3.175mmです。 ボウデンチューブや3mmフィラメントの直径にばらつきがある場合があります。

    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。