3Dプリントの素材といえば、フィラメントに耐熱性を求めるのが一つの共通した特徴なので、その中でも特に優れたものをまとめてみることにしたんだ。

耐熱フィラメントの中には、かなり高価なものもありますが、予算に応じて、素晴らしい結果を得られるものもあります。

1. ABS

ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）は、3Dプリンティング業界で人気の高い熱可塑性ポリマーで、高い耐熱性と耐損傷性を持つ、丈夫で延性のある材料です。

印刷温度は240℃まで、ベッド温度は90～100℃、ガラス転移温度は約105℃です。

ガラス転移温度とは、ポリマーや材料が、硬くて強い材料から、柔らかいが完全には溶けていない材料に変化する温度のことです。 一般的には、材料の硬さで測定されます。

ABSフィラメントが100℃に近い温度でプリントされても、ほとんど無傷であることを意味します。 しかし、耐荷重のある機能的な用途であれば、このような高い温度でのプリントは避けたいものです。

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例えば、何かを支えるブラケットやマウントのようなものがあったとして、ガラス転移温度に近づくと、その部品はすぐに破損して持ちこたえられなくなる可能性があります。

ABSは、耐久性が必要な製品だけでなく、高熱が発生する用途にも最適な素材です。 自動車の3Dプリントは、非常に暑い気候になる良い例です。

PLAは60〜65℃の温度でガラス転移を起こすため、そのような環境ではあまり長持ちしません。

ABSは吸湿性があるので、乾燥した涼しい場所に保管することをお勧めします。

ABSは反りという現象が起こるので、3Dプリントはかなり難しいです。

エンクロージャーを使ったり、3Dプリントベッドの接着剤を上手に塗ってパーツを密着させたりと、適切な対策でコントロールすることが可能です。

ABSは、実は直射日光や紫外線に弱いので、ASAと呼ばれる、より保護性能の高いものにすることもできます。 紫外線に対する保護性能は高く、屋外での使用には適しています。

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2. ナイロン(ポリアミド)

ナイロンはポリアミド（プラスチックの一群）の一種で、強度が高く、衝撃に強い熱可塑性プラスチックです。 驚くほどの強度、高い耐薬品性、耐久性を持ち、3Dプリント材料として多用途に使用することができます。

ナイロンが3Dプリント用フィラメントとして面白いのは、強度がありながら柔軟性があるため、丈夫で割れにくいことです。 また、高い層間密着性を備えています。

もしあなたが、強烈な層密着性と強靭性を持つ物体を作りたいと考えているなら、ナイロンフィラメントは良い買い物だと思います。

ただし、ナイロンは湿気にも非常に弱いので、印刷前や保管中にも乾燥対策をする必要があります。

このタイプのフィラメントは、通常、250℃までの押出機温度を必要とし、ガラス転移温度は52℃、ベッド温度は70～90℃である。

ナイロンフィラメントは、真っ白で半透明な仕上がりです。 また、吸湿性があり、空気中の液体や水分を吸収します。 そのため、染料を使ってプリントパーツに色をつけることができます。

水分を吸収すると、印刷工程やプリントの品質に影響が出るので注意が必要です。

ナイロンフィラメントは寿命が短く、保管が難しい。 冷却時に収縮するため、プリントの精度を落とす可能性がある。 また、反りやすいため、ベッドの密着性が気になる。 これらの点に注意しながらプリントする必要がある。

ナイロンフィラメントは、1kgあたり18ドルから130ドルの価格帯で、さまざまなサイズのものがあるため、生活用ヒンジ、医療機器、義肢などの強い機能部品を作るのにふさわしい。

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3.ポリプロピレン

ポリプロピレンは、耐薬品性、耐衝撃性、電気絶縁性、軽量性、耐疲労性に優れ、工業分野で広く使用されている半結晶性熱可塑性プラスチックです。

産業用からスポーツウェア、家電製品に至るまで、さまざまな分野で活躍するユニークな特性を備えています。

ポリプロピレンは、調理器具、キッチンツール、医療機器、機能部品などによく使われるフィラメントで、食器洗い乾燥機や耐熱性が高いため電子レンジにも対応し、食品との接触にも適しています。

ポリプロピレンは、押出機温度230～260℃、ベッド温度80～100℃を必要とし、ガラス転移温度は約260℃である。

ポリプロピレンは、耐久性が高く、3Dプリントに適していますが、半結晶構造であるため、冷却するとプリントに反りが生じることがあります。

加熱式エンクロージャーを使用することで対処できますが、それでも3Dプリント用フィラメントとしては、コツをつかむのが難しいです。

また、ベッドの密着性が悪いという問題もあり、それを考慮した上で印刷する必要があります。

耐性はありますが、全体的にはかなり低強度のフィラメントで、ヒンジやリーシュ、ストラップなど、時間の経過とともに疲労が生じるプリントに最適です。

このフィラメントをダイヤル設定すると、多くの人が気に入るのは、滑らかな表面仕上げが得られることです。

60～120ドル/kgの価格帯で販売されています。

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4.ポリカーボネート

ポリカーボネートは、高い耐熱性、耐衝撃性、光学的透明性、軽量かつ強靭であるなど、強度と耐久性に優れた熱可塑性プラスチックとして広く知られており、さまざまな用途で使用されています。

ポリカーボネートは、押出機温度260～310℃、ガラス転移温度150℃、ベッド温度80～120℃が必要です。

ポリカーボネートは吸湿性があり、空気中の水分を吸収するため、印刷工程や印刷の品質、強度に悪影響を及ぼします。 気密性が高く、水分を含まない容器で保管することが非常に重要です。

このフィラメントは耐熱性が高いため、3Dプリントには高温が要求されます。 そのため、密閉型チャンバーを持ち、ベッドや押出機の温度が高くても効率的に動作するマシンを使用することが最適です。

適切な層の接着を確保するため、冷却ファンは停止してください。

ポリカーボネートフィラメントは、印刷時に反りやにじみが発生しやすいので、巻き取り距離や巻き取り速度を上げてみてください。

また、ファーストレイヤーの設定をカスタマイズすることで、反り防止に役立つと思われます。

ポリカーボネートの一般的な用途としては、高強度部品、耐熱プリント、電子機器ケースなどがあります。 価格帯は40～75ドル/kgとなっています。

ポリカーボネートフィラメントとしては、通常のポリカーボネートよりも硬くて丈夫なAmazonのPolymaker PC-Maxがおすすめです。

5.PEEK（ピーク

PEEKはポリエーテルエーテルケトンの略で、優れた特性を持つ半結晶の熱可塑性プラスチックです。 現時点で3Dプリント市場で最も高性能なポリマーの1つとされています。

機械的、熱的、化学的に優れた特性を持つPEEKは、プロジェクトに最適な材料として選択されています。

PEEKフィラメントでプリントするには、360～400℃まで加熱できる3Dプリンターが必要です。ガラス転移温度は143℃、ベッド温度は120～145℃です。

耐熱性、機械的強度、耐薬品性に優れ、剛性、強度、耐久性に優れた素材ですが、取り扱いは複雑で、経験や知識、適切なシステムが必要な場合が多くあります。

PEEKは、ポンプ、ベアリング、コンプレッサーバルブなどのエンジニアリング部品の製造に最適です。また、医療・ヘルスケア分野や自動車・航空宇宙産業でも広く使用されています。

PEEKを扱うための専用3Dプリンターも多く、かなり高価な価格帯の密閉型加熱チャンバーを備えているのが普通です。

高機能フィラメントに属し、驚異的な引張強度、耐熱性、耐水性、生体適合性などを示します。 ただし、これは400～700ドル/kgとプレミアムでハイエンドであることも意味します。

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