3Dプリンターには様々な素材が使われていますが、その中でも液状樹脂と熱可塑性フィラメントが代表的な素材です。

フィラメントは3DプリンティングのFDM（Fused Deposition Modelling）技術で使用され、樹脂はSLA（Stereolithography Apparatus）技術で使用される材料です。

この2つの印刷素材は、対照的な特性を持ち、それぞれに特徴やメリットがあり、もちろんデメリットもあります。

この記事では、両者の詳細な比較に焦点を当て、どちらの印刷素材が自分に合っているのか判断できるようにします。

品質について - 樹脂印刷はフィラメント印刷より品質が良いのですか？

品質を比較すると、フィラメントプリントよりも樹脂プリントの方が圧倒的に品質が良いというのが、率直な感想です。

しかし、だからといってFDM方式の3Dプリンターで驚くような品質が得られるわけではありません。 実際、フィラメントでも、樹脂とほぼ同程度の、しかし樹脂に大きく劣るプリントの驚くべきレベルが得られることがあります。

ただし、これを実現するためには、3Dプリントの時間が大幅に延びることになりますが。

SLA（樹脂印刷）は、強力なレーザーで寸法精度が非常に高く、XY軸の微動が可能なため、FDM印刷と比較して非常に高い解像度で印刷することができます。

SLA 3Dプリンターが動かすミクロン数も非常に高品質で、FDM印刷の標準的な50～100ミクロンに対して、10ミクロンの解像度を示すものさえあります。

また、フィラメントプリントではモデルに大きな負荷がかかるため、樹脂プリントのように表面の質感が滑らかでないことも理由のひとつかもしれません。

また、フィラメントプリントでは、高熱のため、プリントの欠陥が発生することがあり、後処理が必要です。

フィラメントプリントの問題点として、プリント上にブロブやジットができることがあります。 その理由はさまざまなので、「3Dプリント上のブロブやジットを修正する方法」の記事は、トラブルシューティングを非常に分かりやすくするのに役立ちます。

FDMプリントでは、プリントの解像度は、押し出しの精度と並んで、ノズル径の指標となります。

ノズルの大きさは、それぞれ長所と短所がありますが、現在のほとんどのFDM方式の3Dプリンターは、ノズル径0.4mmで出荷されており、基本的にスピード、品質、精度のバランスが取れています。

3Dプリンターはいつでもノズルサイズを変更することができますが、0.4mm以上のサイズは印刷が早く、ノズルに関する問題が少ないと言われています。

0.4mm以下のサイズであれば、精度の高いオーバーハングが得られますが、その分、ノズル径が0.1mmと小さくなるため、スピードが犠牲になります。

0.4mmと0.1mmを比べると、4倍の差になり、プリントにかかる時間に直結します。 同じ量のプラスチックの押し出しを行うには、4回ラインを超えることになります。

フォトポリマー樹脂を使ったSLA方式の3Dプリンターは、奥行きのある緻密なプリントを実現します。 その理由は、層の高さとミクロンにあります。

SLA3Dプリンターでは、FDMプリンターと比較して、快適にプリントできる最小レイヤー高が非常に小さく、質感も向上します。

この最小単位が、樹脂プリントの精細感やディテール表現に直結しています。

しかし、PLA、PETG、ナイロンなどの3Dプリント用フィラメントにも、優れた品質を実現できるものがあります。 しかし、それぞれの3Dプリントには、プリントの水準を損なうような欠陥が存在します。

ここでは、フィラメントプリントにおけるプリントの不完全性について簡単に説明します：

• ストリングス - モデル全体に細いフィラメントの筋がある場合、通常は垂直な2つのパーツの間にあります。
• オーバーハング - レイヤーが前のレイヤーから大きくはみ出している場合、レイヤーを支えることができず、垂れ下がる。 サポートで固定できる。
• Blobs & Zits - フィラメントに含まれる水分が原因で、モデルの外側に小さなイボ状の気泡やブロブ、ジットが発生することがあります。
• 弱層接着 - 実際のレイヤー同士がうまく密着せず、印刷が粗くなることがある
• プリントのサイドのライン - Z軸のスキップは、モード外装全体に非常に目立つ線をもたらす可能性があります
• オーバーアンプ、アンダーエクストルージョン - ノズルから出るフィラメントの量が少なすぎたり多すぎたりして、プリントに不具合が生じる。
• 3Dプリントの穴 - アンダーエクストルージョンやオーバーハングから発生することがあり、モデルに穴が開いてしまう。

ここでは、樹脂印刷の印刷欠陥について簡単に説明します：

• ビルドプレートから取り外すモデル - ビルドサーフェスの中には、接着力が弱いものもあるので、あらかじめテクスチャーを施しておきたい。 また、環境を温めること
• プリントの過硬化 - が見えるようになったり、模型がもろくなったりすることがあります。
• 硬化樹脂のシフト - プリントは、動きやズレによって失敗することがあります。 オリエンテーションの変更やサポートの追加などが必要な場合があります。
• 層間剥離（デラミネーション） - 接着がうまくいっていないレイヤーは、プリントを台無しにしやすい。 また、サポートを追加する

SLA方式の3Dプリンターでは、樹脂の層が素早く密着し、より細かいディテールを表現できるため、精度の高いプリント品質が得られます。

フィラメントプリントの品質も非常に良いのですが、やはり樹脂の能力には敵いません。

価格 - レジンはフィラメントより高価か？

レジンもフィラメントも、ブランドや数量によっては非常に高価になりますが、予算に応じて選択肢もあります。 一般的には、レジンはフィラメントよりも高価です。

フィラメントの種類によって価格は大きく異なり、レジンより安いものもあれば、レジンより安いものもあります。 以下、レジンとフィラメントの予算、中級、そして最高価格帯を紹介します。

では、格安樹脂の場合、どのような価格で購入できるのかを見てみましょう。

3Dプリンター用樹脂のAmazonベストセラー1位を見ると、Elegoo Rapid UV Curing Resinがトップです。 プリンター用の低臭気フォトポリマーで、お金をかけないのが特徴です。

1Kgのボトルで30ドル以下というのは、最も安い樹脂の一つであり、樹脂のコスト全体を考えると、かなりまともな数字だと思います。

バジェットフィラメントでは、通常PLAを選択します。

Amazonで見つけたフィラメントの中で最も安く、なおかつ高品質なのがTecbears PLA 1Kgフィラメントです。 約20ドルです。 Tecbears PLAは非常に評価が高く、約2000の評価があり、多くの顧客が満足しています。

パッケージや初心者でも使いやすいこと、そして実際にモデルで印刷したときの画質も気に入ってもらえたようです。

などの保証を背負っている：

• 低収縮性
• クロッグフリー＆バブルフリー
• 機械的な巻き取りや厳しい手作業による絡まりを軽減。
• 驚異の寸法精度 ±0.02mm
• 18ヶ月の保証付きで、実質的にリスクフリー！

さて、ここからは少し高度な3Dプリント材料、まずは樹脂から見ていきましょう。

3Dプリンター用樹脂のブランドとしては、Siraya Techが有名で、特にAmazonで手頃な価格（～65ドル）で手に入るTenacious, Flexible & Impact-Resistant 1Kg Resinがおすすめです。

このシラヤテックの樹脂は、他の樹脂の強度を上げるための添加剤として大いに活用できます。

その背景にある主な資質や特徴は以下の通りです：

• 優れた柔軟性
• 強靭で高い耐衝撃性
• 薄いものでも180°曲げても粉々にならない
• Elegoo樹脂との混合が可能（Elegoo80％：Tenacious20％の混合が一般的）
• かなり低臭
• Facebookグループには、参考になるユーザーや使用するための設定がある
• 今でも高精細なプリントを実現しています！

中価格帯の少し高度なフィラメントに移行します。

AmazonのPRILINE Carbon Fiber Polycarbonate Filamentは、1Kgのフィラメントが50ドル程度で販売されていますが、この価格でこの品質が手に入るのは非常に価値があると思います。

PRILINEカーボンファイバーフィラメントの特徴や利点は、以下の通りです：

• 高い耐熱性
• 強度重量比が高く、剛性に優れています。
• 寸法精度公差±0.03
• 印刷の仕上がりが非常に良く、反りのない印刷を容易に実現することができる
• 優れた層間密着性
• サポートの取り外しが簡単
• 炭素繊維の体積はプラスチックに対して5〜10％程度です。
• 純正のエンダー3でも印刷可能ですが、オールメタルホテンドを推奨しています

さて、そのプレミアムな上級樹脂の価格帯は、おそらくうっかりまとめ買いはしないでしょう！

プレミアムレジンの会社で、プレミアムレジンも3Dプリンターも同じというところに行くと、簡単にFormlabsの門を叩くことになります。

彼らは非常に特殊な3Dプリンター用樹脂、Formlabs Permanent Crown Resinを持っており、このプレミアムな液体の1KGの価格は1,000ドルを超えています。

本素材の推奨寿命は24ヶ月です。

このPermanent Crown Resinは、長期間の生体適合性を持つ材料で、ベニア、歯冠、オンレイ、インレイ、ブリッジ用に開発されています。 互換性は、Formlabs Form 2 & Form 3Bである独自の3Dプリンターとして示されています。

プロがどのようにこの樹脂を使用するかについては、「永久歯冠用樹脂の使用」のページで詳しく説明されています。

さて、お待ちかねのプレミアムアドバンストフィラメントです！

オイル/ガス、自動車、航空宇宙、産業界で広く使われている素材なら、PEEKフィラメントで満足できるでしょう。 おすすめのブランドは、AmazonのCarbonX Carbon Fiber PEEKフィラメントです。

このカーボンファイバーPEEKの1Kgスプールは約600ドルで、通常のPLA、ABS、PETGよりもかなり高価なことがおわかりいただけると思います。

軽視できる素材ではありません。

印刷温度は410℃まで、ベッド温度は150℃までで、ヒートチャンバー、硬化鋼ノズル、テープやPEIシートなどのベッド接着の使用を推奨している。

PEEKは、現存する熱可塑性プラスチックの中で最も性能の高いものの1つとされており、高弾性チョップドカーボンファイバーを10％混合することでさらに性能が向上しています。

剛性が高いだけでなく、耐熱性、耐薬品性、軽量性にも優れており、吸湿性もゼロに近い素材です。

このように、樹脂とフィラメントは価格面では極端な差はありません。

安い樹脂も安いフィラメントも、多少の余分な機能やより高い品質を妥協すれば手に入れることができます。

使いやすさ - フィラメントは樹脂よりプリントしやすい？

樹脂は後処理が大変ですが、フィラメントは手軽で、3Dプリントを始めたばかりの方にもおすすめです。

樹脂プリントの場合、一般的にプリントを剥がして最終段階に整えるのに手間がかかるんです。

プリントの後、レジンモデルをビルドプラットフォームから外すために、かなりの労力を考慮する必要があるのです。

未硬化の樹脂がごちゃごちゃと出てくるからです。

イソプロピルアルコールなどの洗浄液で洗浄し、樹脂を洗い流した後、UVライトで硬化させる必要があります。

フィラメントプリントは、プリントした後に手間がかかりません。 以前は、フィラメントプリントをプリントベッドから剥がすのに力が必要でしたが、確実に変わってきていますね。

また、マグネットを使用したビルドサーフェスは、取り外して「フレックス」させることができ、ビルドプレートからプリントを簡単に取り出すことができます。 高価なものではありませんし、多くの高評価レビューが、その素晴らしさを証明してくれています。

フィラメントやFDMのプリントは、サポート材を使っていてスムーズに剥がせない場合を除き、後処理はあまり必要ありません。 プリントに多少の粗があっても気にならないのであれば問題ありませんが、かなり簡単にきれいにすることは可能です。

3Dプリンターツールキットは、FDMプリントのクリーニングに役立ちます。 AmazonのCCTREE 23 Piece Cleaning Toolkitは、フィラメントプリントのお供に最適な選択です。

含まれています：

• ニードルファイルセット
• ピンセット
• デバリングツール
• 両面研磨バー
• ペンチ
• ナイフセット

初心者はもちろん、上級モデラーにも最適で、何か問題が発生してもカスタマーサービスは最高レベルです。

その他、後加工はレジンと同じ難易度かもしれませんが、フィラメントの方が確実に工程が短いです。

とはいえ、樹脂やフィラメントのプリントでよくある問題には、ビルドプレートへの接着不良、層が分離するデラミネーション、プリントの乱れなどがあります。

樹脂印刷で接着の問題を解決するには、ビルドプレートと樹脂バットを確認し、適切なキャリブレーションを行うことが必要でしょう。

次に、レジンが冷たすぎると、ビルドプラットフォームに付着せず、レジンタンクの付きが悪くなります。 プリンターを暖かい場所に移動して、プリントチャンバーとレジンがそれほど冷たくなくなるようにしてみてください。

また、樹脂プリントの層間の接着が不十分な場合、デラミネーションが発生し、プリントの見栄えが極端に悪くなることがあります。

まず、レイヤーの進路が障害物に遮られていないか確認します。

そのためには、樹脂タンクにゴミがなく、前のプリントの残骸が邪魔にならないようにする必要があります。

特に、はみ出しのような品質の問題については、このヒントだけで、樹脂印刷でもフィラメント印刷でも、多くの問題を解決することができます。

また、プリントの乱れについては、プリントの失敗の原因として有名な「ズレ」があるため、正しい向きで作業するようにしましょう。

それに、弱いサポートではプリントをうまくバックアップできません。 そういうことなら強いサポートを使うか、後から取り外すことをあまり気にしないのであれば、使用するサポートアイテムの数を増やしてもいいでしょう。

樹脂印刷やフィラメント印刷は、プロセスが決まればそれなりに簡単になりますが、総合的に判断すると、樹脂SLA印刷よりもフィラメントFDM印刷の方が簡単と言わざるを得ませんね。

強度 - 樹脂3Dプリントはフィラメントに比べて強いのですか？

樹脂の3Dプリントは、特定のプレミアムブランドでは強力ですが、フィラメントのプリントは、その物理的特性により、より強力です。 最強のフィラメントの1つはポリカーボネートで、9,800psiの引張強度があります。 しかし、Formlabs Tough Resinは8,080psiの引張強度を示します。

この質問は非常に複雑になりますが、最もシンプルな答えは、一般的な樹脂の多くはフィラメントに比べ脆いということです。

つまり、フィラメントの方が圧倒的に丈夫なのです。 格安のフィラメントと格安の樹脂を比べた場合、両者の強度にはかなりの差があり、フィラメントの方が上です。

実は、「最強の3Dプリント用フィラメント」という記事を書いたので、興味がある方はご覧ください。

樹脂3Dプリントは、樹脂プリント部品に強度を持たせる技術革新はまだまだこれからですが、確実にキャッチアップしています。 市場ではSLAプリントの導入が急速に進んでおり、それに伴って材料も開発されています。

このFormlabs Tough Resin for Rugged PrototypingのMaterial Data Sheetはこちらで確認できますが、前述の通り1Lで約175ドルもすることに驚かれることでしょう。

逆に、ナイロンやカーボンファイバー、そして強度の絶対王者であるポリカーボネートなどのフィラメントがあります。

Airwolf3Dが行ったテストでは、ポリカーボネート製のフックが、なんと685ポンドもの重量を持ち上げることに成功しました。

//www.youtube.com/watch?v=PYDiy-uYQrU

これらのフィラメントは、様々な場面で非常に強く、SLAプリンター用の強力な樹脂を凌駕する存在となるでしょう。

そのため、多くの製造業では、FDM技術とポリカーボネートのようなフィラメントを使用して、非常に優れた性能と強い衝撃に耐えることができる、強くて丈夫な部品を作っています。

樹脂プリントは緻密で高品質ですが、確かに脆いという欠点があります。

ちなみに、AnycubicのカラーUV樹脂の引張強度は3,400psiで、ナイロンの7,000psiと比べるとかなり遅れています。

また、フィラメントは、プリントモデルの強度を高めるだけでなく、さまざまな特性を備えています。

例えば、TPUは柔軟なフィラメントでありながら、強度と耐摩耗性に優れています。

この点では、250Nの引っ張り力に耐えて破断しないニンジャフレックス・セミフレックスが注目されます。 これは非常に素晴らしいことです。

ネット上の多くのYouTuberが樹脂パーツをテストした結果、下に落としたり、わざと粉々にしたりして、簡単に壊れることがわかりました。

ここからもわかるように、激しい衝撃に耐え、最高級の耐性を必要とする耐久性のある機械部品には、樹脂印刷はあまり向いていないようです。

もう一つの強力なフィラメントはABSで、これは間違いなく非常に一般的な3Dプリント用フィラメントです。 しかし、ABSの強度とSLA 3Dプリントの細部を併せ持つと主張するSiraya Tech ABS-Like Resinというのもあります。

ABSのような樹脂は、樹脂としては非常にタフなのですが、それでも真剣勝負では敵わないでしょう。

ですから、この分野ではフィラメントプリントに軍配があがります。

スピード - 樹脂印刷とフィラメント印刷、どっちが速い？

一般的にフィラメントプリントは、樹脂フィラメントよりも多くの材料を押し出すことができるため、高速に印刷することができます。 しかし、深く掘り下げると、かなりのバリエーションがあるのです。

まず、ビルドプレート上に複数のモデルがある場合、樹脂プリントの方が早く仕上がるのでは？ と思われるかもしれませんが、その方法は？

マスクド・ステレオリソグラフィー装置（MSLA）という特殊な3Dプリント技術があり、通常のSLAとはかなり異なる。

MSLAでは、画面上のUV硬化光が瞬時に全層の形状に点滅するのが大きな違いです。

通常のSLA 3Dプリントは、FDM 3Dプリンターがある領域から別の領域に材料を押し出すのと同様に、モデルの形状から光線をマップアウトします。

MSLAの3Dプリンターで高品質なのは、かなり高価な3DプリンターであるPeopoly Phenomがおすすめです。

Peopoly Phenomは、樹脂プリンターの中でも高速な部類に入り、以下のビデオで機械の簡単な分解を見ることができます。

MSLAは複数のモデルを使った3Dプリントでは高速ですが、通常、単一モデルや少ないモデル数はFDMやSLAプリントの方が速くプリントできます。

SLAプリントの仕組みは、1層あたりの面積が小さいため、一度にプリントできる量が限られています。 そのため、モデルの完成までにかかる時間が大幅に長くなってしまいます。

一方、FDMの押し出し方式は、より厚い層を印刷し、インフィルと呼ばれる内部基盤を作成することで、印刷時間を短縮します。

また、樹脂プリントはFDMに比べて後処理が多く、洗浄や硬化をしっかり行わないと良いものができません。

FDMの場合は、サポートの取り外しとサンディングが必要ですが、ケースによって必要な場合と不要な場合があります。 多くのデザイナーは、サポートを全く必要としない方向やデザインを実現するようになりました。

樹脂印刷には、SLA（レーザー）、DLP（光）、LCD（光）という種類があるのですが、以下の動画でうまく説明されています。

DLPとLCDは、どちらも樹脂を使用しますが、レーザービームや押し出しノズルを使用せず、光投影機でレイヤー全体を一度に印刷するため、モデルの作り方が非常に似ています。

ビルドプレート上の複数のモデルで、この技術を使うと樹脂印刷が有利になります。

しかし、FDM印刷ではノズルサイズを変更することで、別の項目でも述べたように、これに対処することができます。

標準の0.4mmノズルの代わりに1mmノズルを使用することで、大量の流量と非常に速い印刷が可能です。

これは印刷時間の短縮に大きく貢献しますが、当然、品質も犠牲になります。

フィラメントプリントについて、「Speed Vs Quality: Do Lower Speeds Make Prints Better」という記事を書きました。 もう少し詳しく書いていますが、フィラメントプリントについてです。

通常、スピードとクオリティのどちらか一方を重視するのが一般的ですが、そのどちらかを犠牲にすることも可能です。

安全性 - フィラメントよりレジンの方が危険なのか？

樹脂もフィラメントも安全性に大きな問題があるため、どちらもそれなりに危険であると言うしかありません。

フィラメントでは有害なガスや高温に注意する必要があり、樹脂では化学反応やガスが発生する可能性があります。

フィラメントプリントの安全性についてもう少し詳しく語る「3Dプリンターを寝室に置くべきか」という記事を書きました。

樹脂は化学的な毒性があり、安全に使用しないと危険な副産物を放出し、様々な形で健康に影響を与える可能性があります。

樹脂から出る刺激物や汚染物質は、目や皮膚を刺激したり、呼吸器系を悪くしたりします。 最近の樹脂プリンターは、ろ過装置が充実しているので、風通しの良い広い場所で使用することをお勧めします。

樹脂は、アレルギーを悪化させたり、かぶれや皮膚炎を起こしたりすることがあるので、肌につけないようにしましょう。 また、樹脂は紫外線に反応するので、樹脂をつけてから日光に当たると火傷する人もいます。

また、樹脂は環境にも有害で、魚などの水生生物に悪影響を及ぼす可能性があります。 そのため、樹脂は適切に取り扱い、処分することが重要です。

樹脂の安全な取り扱い方法について詳しく説明したビデオを以下に掲載します。

例えば、ABSは高温で溶ける熱可塑性プラスチックの代表格ですが、このフィラメントも危険です。

温度が上がると放出されるヒュームの数は増え、このヒュームは通常、揮発性有機化合物（VOC）を含んでおり、吸入すると健康に害を及ぼすとされています。

ABSよりもさらに毒性の高いナイロンは、さらに高温で溶けるため、健康被害がさらに大きくなります。

ここでは、フィラメントと樹脂プリントの両方を安全に使用するためのいくつかのポイントを紹介します。

• 未硬化樹脂を取り扱う際には、必ずニトリルグローブをそばに置いてください。 素手で触ることは絶対にしないでください。

• 樹脂のヒュームや飛沫による刺激から目を保護するため、安全眼鏡を使用すること。

• フィラメント印刷と樹脂印刷の両方において、換気の良い場所で印刷することです。
• 密閉されたプリントチャンバーを使用することで、環境中のガスの規制を最小限に抑えることができます。 また、密閉することで印刷品質も向上します。
• エニキュービック植物系樹脂など、環境に配慮した低臭気樹脂を使用してみてはいかがでしょうか。

ミニチュア用レジンとフィラメント、どちらを選ぶべきか？

簡単に言うと、ミニチュアには樹脂が最適です。 比類ない品質が得られ、MSLA 3Dプリンターで非常に速くいくつかのパーツを作ることができます。

一方、フィラメントは別格です。 これを使って多くのミニチュアを作りましたが、今ひとつでしたね。

30mm以下のミニサイズをメインにプリントするのであれば、コストをかけてもいいくらいです。

そのため、深さや精密さが何よりも優先される業界では、樹脂印刷が積極的に活用されています。

ミニチュアプリントにおける樹脂とフィラメントの比較については、こちらのビデオをご覧ください。

FDM方式の3Dプリンターでも品質的には十分ですが、セッティングの手間を考えると、樹脂製の3Dプリンターがベストでしょう。

しかし、フィラメントは扱いやすく、安全性も高いので、初心者には最適です。 また、ラピッドプロトタイピングの面でも、フィラメントは選ばれています。

さらに、ディテールや表面仕上げ、滑らかさなど、ちょっとしたことであれば、フィラメントを使うことで、この点でも非常に有利になります。

さて、両者の長所と短所を集めたところで、自分にとって良い決断ができるように願っています。 幸せな印刷ができることを祈っています！