PLAのバリエーションを備えた、終わりなき新しさ
ベースとなる3Dプリント材料のバリエーションに関して、PLAに勝るものはありません。ほぼ毎週、どこかで誰かがPLAに新しくユニークで異なるひねりを加えているようです。発光したり、輝いたり、木や金属のような見た目や手触りになったり、非常に軽量になったり、極めて剛性が高くなったりします。
この記事では、こうしたPLAの多くのバリエーションについて、その特性、用途、長所と短所、そして適切な方向に進み始めるための推奨プリント設定を説明します。ただし、すべての3Dプリント用フィラメントと同様に、実際の使用感は異なります。特定のバリエーションを作るために、どの程度の量、またはどの種類の材料を添加するかについて、基準や規制はありません。ある販売業者のGlow PLAは、別の販売業者のものとはまったく異なる可能性があります。また、メーカーは競合製品との差別化を図るため、「秘密の」配合を変更することがありますし、実際に変更しています。
このガイドは、3Dプリンター愛好家である皆さんを、PLAのバリエーションという果てしない迷路の中で「案内」し、選んだPLAベースのフィラメントで3Dプリンターを最大限に活用するための確かな情報の基礎を提供することを目指しています。
免責事項
前述のとおり、PLAのバリエーションは一見無限にあり、ほぼ毎週のように新製品が登場しているため、ここですべてを取り上げることはできません。そこで、より一般的で人気のあるものをいくつか選んで紹介します。
また、これらのフィラメントはどれも決して「食品安全」と考えるべきではないことを明記しておきます。PLA、つまり純粋なPLAは、トウモロコシやサトウキビを原料とする生分解性素材ですが、これらのバリエーションのために加えられるその他の成分は、規制も試験もされておらず、多くの場合、その内容も開示されていません。ですから、食べたり、食品を入れたりしないでください。以上です。
JGMakerフィラメントの取り扱い: https://www.jgmaker3d.com/collections/filament
蓄光
概要
おそらく最も一般的なPLAのバリエーションで、最も長く使われているものの一つが、蓄光PLAです。発光効果は、硫化亜鉛、硫化カルシウム、アルミン酸ストロンチウムなどの添加剤によって実現されています。これらの鉱物はUV（紫外線）を吸収し、可視光として再放出します。これらの蓄光顔料は非常に研磨性が高く、フィラメントを半ロールも使わないうちに真鍮ノズルを簡単に損耗させる可能性があります。そのため、ノズルを頻繁に交換するか、硬化鋼ノズルにアップグレードする準備をしてください。さらに、顔料の粒子サイズはメーカーによって大きく異なるため、詰まりを防ぐには、0.5mm以上のノズルサイズを使用することをおすすめします。
3Dプリントにおける用途
Glow PLAは、ハロウィーンの小道具などの装飾品や、興味深いモデル効果に最もよく使われます。鉱物添加剤が強度や層間接着性を損なうため、通常のPLAより耐久性が低いことがよくあります。実際のGlow効果は、印刷物の密度や紫外線への露出にも左右されるため、より明るく長持ちする発光を得るには、インフィルを最大100%にし、直射日光に当てて「充電」することが推奨されます。
特性
印刷性：容易
強度：中
密度：1.25 g/cm3
柔軟性：低
脆性：高
耐久性：中
研磨性：高
変形：最小限。ただし、造形ベッドから反り上がったり、オーバーハング部分が反ったりすることがあります
収縮率：0.2-0.25%
糸引き：少ない
ガラス転移点：55～60℃
耐候性：低い。熱や湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：あり、最適な条件下で
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：190～220℃
ベッド温度：オフ～50c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～90mm/s推奨
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデンエクストルーダー：はい
ノズルタイプ：硬化鋼を推奨
ノズルサイズ：詰まりを防ぐため0.5mm以上
バリエーション
PLAのGlowバリエーションにも、Shiny-GlowやFlexibleなどいくつかの派生タイプがあり、Flexibleタイプにはダイレクトドライブ式エクストルーダーが推奨されます。
保管
PLA用のGlow鉱物添加剤は吸湿性に影響しないため、保管方法は基本的に標準的なPLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所に保管してください。
長所
GlowはPLAプリントに少し華やかさを加えるのに最適で、装飾品や特徴的なモデルに適しています。標準的なPLAとほぼ同じくらい簡単に印刷でき、さまざまな色を試せます。
短所
鉱物添加剤はPLAの脆さや耐候性の低さを改善せず、層間接着性もある程度低下させ、標準的な0.4mmノズルを簡単に詰まらせることがあります。研磨性が高いため、標準的な真鍮ノズルはすぐに摩耗するので、硬化鋼ノズルが推奨されます。
シルク
概要
非常に滑らかな外観と半透明性を持つことから、このPLAのバリエーションはシルクPLAと呼ばれています。この効果を生み出すためにどのような添加剤が使われているかについては、あまり情報がありませんが、PLAの層間接着性と柔軟性の向上に役立ちます。ただし、詰まりが発生しやすく、ベッドへの接着が問題になる場合があり、標準的なPLAより少し高い印刷温度が必要です。
3Dプリントにおける用途
後処理をほとんど必要とせず、非常に滑らかで光沢のある仕上がりを実現できる優れたバリエーションです。サンディングや塗装は必要ありません。シルクPLAのメーカーや品質、3Dプリンターによっては、積層痕がほとんど見えなくなります。シルクはやや柔軟性が高いためPLAより少し耐久性がありますが、紫外線への耐性や耐候性が低いという制限は残ります。
特性
印刷性：容易
強度：中
密度：1.24 g/cm3
柔軟性：低～中
脆性：高
耐久性：中
研磨性：低
変形：最小限。ただし、造形ベッドから反り上がったり、オーバーハング部分が反ったりすることがあります
収縮率：0.2-0.25%
糸引き：中
ガラス転移点：55～60℃
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：あり、最適な条件下で
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：190～235℃
ベッド温度：オフ～80℃
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～100 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデンエクストルーダー：はい
ノズルタイプ：真鍮／任意
ノズルサイズ：0.4mm以上
バリエーション
Silk PLAには非常に多くのバリエーションがあり、各メーカーがこのシルクのような光沢を実現するために独自の「秘密の」成分を使用しています。そのため、造形温度、ベッド温度、造形速度は大きく異なります。これらの違いはベッドへの密着性にも影響するため、各メーカーのSilkブランドで造形する際は、必ず推奨設定を確認してください。
保管
Silkの保管要件は、基本的に標準的なPLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。
長所
Silk PLAは、後処理をほとんど、またはまったく行わずに、層線がほとんど目立たない非常に光沢のある外観を実現します。そのため、視覚的なインパクトの大きい装飾品やモデルの造形に最適です。適度な柔軟性が加わっているため、Silk PLAは標準的なPLAよりも脆くなく、耐久性にも優れています。適切な色と光沢を選べば、Silk PLAは金属配合PLAの欠点なしに、ほとんど磨かれた金属のように見えます。
短所
Silk PLAは標準的なPLAより糸引きが起こりやすく、ベッドへの密着性も低いため、完璧な造形には多少の調整と微調整が必要です。添加剤によって詰まりが生じることがあり、ブランドによって柔軟性が異なるため、ダイレクトドライブ式またはデュアルギア式のエクストルーダーが必要になる場合があります。
木材
概要
そう、木材が入っています！Wood Fill PLAには通常、約30%の木材繊維が含まれています。多くないように思えるかもしれませんが、木材のような香りと特性を持たせるには十分です。使用される木材の「粉」はメーカーや種類によって大きく異なり、樺、ココナッツ、竹、杉、松などがあり、通常は製品説明に記載されています。このPLAの派生素材で造形すると、心地よい木の香りがすることが多く（温度が高すぎると焦げた木の臭いになります）、臭いが発生します。
3Dプリントにおける用途
Wood Fill PLAは、「彫刻した」ような見た目と手触りの造形物を作るのに最適です。実際の木材のように滑らかになるまで研磨でき、見栄えのよい仕上がりにできます。ただし、PLAの含有量が多いため、一般的な木材用ステインはあまりなじみません。造形する高さに応じて温度を変えると、使用する木材フィルの種類によっては縞模様、つまり木目のような見た目を出せるため、さらにリアルな木材の外観になります。
一部のメーカーは、Wood Fill PLAによって脆さが軽減され耐久性が向上すると主張していますが、実際には逆になることが多く、層間密着性が低下して脆くなる場合があります。結果は異なることがあります。これは依然としてほぼPLAであるため、純粋なPLAと同じく、紫外線、天候、吸湿性への耐性が低いという特性を持ちます。
特性
印刷性：容易
強度：中
密度：1.20 g/cm3
柔軟性：低
脆性：高
耐久性：中
研磨性：中程度
変形：最小限。ただし、造形ベッドから反り上がったり、オーバーハング部分が反ったりすることがあります
収縮率：0.2-0.25%
糸引き：中
ガラス転移点：55～60℃
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
煙：わずかに木の臭いがする程度で最小限
生分解性：あり、最適な条件下で
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：190～240℃（木材フィルの種類による）
ベッド温度：オフ-60c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～100 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデンエクストルーダー：はい
ノズルの種類：ステンレススチール、チタンなど（真鍮はすぐに摩耗します）
ノズルサイズ：0.5mm以上
バリエーション
使用される木材の種類が幅広いため、Wood Fill PLAには数十種類のバリエーションがあります。使用する温度の違い、研磨、着色（ある程度）、仕上げによって、プリントにほぼ無限の表情や仕上がりを生み出せます。推奨ノズル温度を守るよう注意してください。温度を超えると木材が実際に燃え、ノズルが詰まり、場合によっては火災が発生するおそれがあります。
保管
Wood Fill PLAの保管要件は、基本的に標準的なPLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。
長所
本物の木材のような見た目と手触りは、チェスの駒から彫刻まで、3Dプリントの視覚的・触覚的な魅力を大きく高めます。基本的には標準的なPLAと同じくらい扱いやすく、心地よい香りがすることもあります（それでも、3Dプリントは必ず換気の良い場所で行ってください）。
短所
Wood Fill PLAは、標準的なPLAより糸引きが起こりやすく、層間接着性も低い場合があります。粒子によって細い開口部が簡単に詰まるため、0.6 mm以上のノズルサイズが推奨されます。また、使用される木材の多くは比較的柔らかいものの、標準的なPLAより真ちゅうノズルを早く摩耗させるため、より硬いノズルを使用するか、真ちゅうノズルを頻繁に交換することが推奨されます。
金属
概要
まず知っておきたいのは、これらのフィラメントには実際に金属が含まれており、真ちゅうノズルはすぐに摩耗してしまうということです。そのため、硬化鋼製ノズルを強く推奨します。一般的に、これらのフィラメントには銅、青銅、真ちゅう、ステンレス鋼、鉄のいずれかが含まれています。「Gold」や「Silver」と表示されたものもありますが、実際にそれらの金属が含まれているわけではなく、見た目を再現しているだけです。また、金属の重量が増すため、1 kgのMetal Fill PLAスプールに含まれる実際のフィラメントの長さは標準的なPLAよりかなり短く、その分を考慮して小さめのスプールに巻かれていることもよくあります。使用されている金属によっては、弱い磁性を持つ場合もあります。
3Dプリントにおける用途
Wood Fillと同様に、Metal Fillは標準的なPLAでは実現できない、見た目に優れた3Dプリントを作るのに最適です。これらのフィラメントには実際の金属が含まれているため、ある程度研磨でき、本物の金属のような重量感と質感があります。Iron Fillなどの種類は、意図的にさびさせることで、プリントに年月を経た風合いを与えられます。ただし、Metal Fill PLAは通常のPLAより硬い一方で、より脆く、層間接着性も劣ります。そのため、構造物のプリントや高い応力がかかる用途にはあまり適していません。
特性
印刷性：容易
強度：低
密度：2 g/cm以上3
柔軟性：低
脆性：高
耐久性：低
研磨性：高
変形：最小限
収縮率：0.2-0.25%
糸引き：中
ガラス転移点：55～60℃
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：なし
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：190～240℃（木材フィルの種類による）
ベッド温度：オフ-60c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～80 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデンエクストルーダー：はい
ノズルの種類：焼入れ鋼
ノズルサイズ：0.5mm以上
バリエーション
金属充填PLAの種類は、使用されている金属によって異なります。銅などの非鉄金属は磁性を持たず、錆びにくい傾向があります。一方、スチールや鉄などの鉄系金属はある程度磁性を持ち、錆や風化による変色が生じやすい場合があります。これは、造形物によっては望ましい特性かもしれません。また、実際には金属を含まず、金属の「見た目」だけを再現した「金属」充填PLAフィラメントもあります。購入する製品を確実に把握するため、製品の説明と仕様を確認してください。
保管
金属充填PLAの保管要件は、基本的に標準的なPLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。スチールや鉄のように金属の種類によっては錆びやすいものもあるため、乾燥状態を保つために乾燥剤を入れてください。
長所
金属の見た目と質感に加え、多くの製品は研磨もできるため、3Dプリントの造形物を際立たせることができます。使用時に高い温度を必要とせず、標準的なPLAより重いため、より鋳造品らしい見た目と質感になります。
短所
金属充填PLAは真鍮ノズルを通すと、すぐにノズルを摩耗させます。硬化鋼、タングステン、またはルビー製ノズル（予算に余裕がある場合）の使用を強くおすすめします。造形物は非常に脆く、層間接着性も低いうえ、オーバーハングやブリッジの印刷も得意ではありません。金属充填PLAは標準的なPLAより高価で、フィラメントは重量で販売されるため、同じ重量でもスプールに巻かれているフィラメントの長さは標準的なPLAよりかなり短くなります。
PLA+
概要
PLA+とは、具体的に何なのでしょうか？ それは非常に良い質問です。PLA+は、より強く、耐久性と耐熱性に優れたPLAを目指したもので、PETGやABSに近い特性を持たせることを目的としています。しかし、「PLA+」フィラメントに何を配合するかについての標準規格はなく、強化されていない製品に「+」を付けて販売しているブランドもあります。そのため、「PLA+」ブランドの製品を購入する際は、よく調べ、知名度と実績のあるブランドを選ぶのが賢明です。PLA+を「+」にするために実際に何が使われているかは、多くのフィラメントメーカーが厳重に秘密にしています。多くの場合、より高品質なPLAの調達や、PHA（ポリヒドロキシアルカノエート）の使用が関係しています。
3Dプリントにおける用途
PLA+は、PLAの印刷しやすさと、PETGまたはABSの耐久性・耐熱性を兼ね備えることを目的としています。ただし、これを実現するために使用される添加剤には標準規格がないため、結果はおそらく異なります。基本的にはPLAであるため、ABSやPETGのようにエンクロージャーや高温設定を必要としません。また、PLA+にはABSに伴うガス放出の問題もありません。
特性
印刷性：容易
強度：中
密度：1.24 g/cm3
柔軟性：中
脆さ：中
耐久性：中
研磨性：高
変形：最小限
収縮率：0.2-0.25%
糸引き：中
ガラスポイント：60～65℃
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：あり（最適な条件下）
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：200～230
ベッド温度：オフ-60c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～100 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデンエクストルーダー：はい
ノズルタイプ：真ちゅう
ノズルサイズ：0.4mm
バリエーション
PLA+の種類は、メーカーの数と同じくらい多岐にわたります。PLA+には、「+」という名称を与える添加剤についての規格がありません。場合によっては、一部メーカーが「より高品質な」PLAとして販売するためのマーケティングラベルにすぎないこともあります。よく調べ、レビューを確認して、購入するPLA+が求める特性を備えていることを確かめてください。
保管
PLA+の保管要件は基本的に標準PLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。
長所
PLA+は、標準PLAよりも滑らかな表面質感、優れたオーバーハング性能、高い強度と耐久性を備え、脆さも軽減されている場合があります。実際の結果は異なります。
短所
PLA+は通常、印刷により高いノズル温度を必要としますが、一般的な低価格帯の家庭用3Dプリンターの範囲内に収まります。基本的なPLAの通常の「短所」に加えて、追加の短所は、PLA+に何が含まれているのか、最終的にどのような性能を発揮するのかが正確には分からないことだけです。
LW（軽量）
概要
軽量（LW）PLAは、この記事の執筆時点では市場に登場してから比較的新しい素材です。このフィラメントは、印刷中に発泡し、元のサイズの最大3倍まで膨張することで軽量化を実現します。プリンターから出てくるスプレーフォーム断熱材のようなものだと考えてください。これは、ノズルを通常のPLAより高い温度まで加熱すると、ノズルから気泡を含むフォーム状の材料が出始める、いわば極秘の成分によって実現されています。通常、標準PLAではこれは望ましくありません。しかしLW-PLAでは望ましい現象です。その結果、同程度の強度を保ちながら重量を最大3分の1に抑え、興味深いマットな仕上がりのプリントが得られます。
3Dプリントにおける用途
LW-PLAはRC製作分野向けに設計されており、製作者が軽量なドローンや飛行機を設計・印刷しながら、標準PLAと同等の性能を発揮できるようにしています。ただし、LW-PLAは依然としてかなり脆く、耐候性が低く、耐UV性や耐熱性もありません。そのため、ドローンを長時間、日光や雨にさらしたままにしないでください。
特性
印刷性：容易
強度：中
密度：1.24 g/cm3 （約0.45 g/cm3 印刷後）
柔軟性：低
脆性：高
耐久性：中
研磨性：低
変形：最小限
収縮率：0.2-0.25%
糸引き：中
ガラス転移点：55～60℃
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：あり（最適な条件下）
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：約230c
ベッド温度：オフ-60c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～100 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデンエクストルーダー：はい
ノズルタイプ：真ちゅう
ノズルサイズ：0.4mm
バリエーション
LW-PLAには、メーカーによって色だけでなく添加剤にも違いがあります。これにより、糸引きや強度がある程度影響を受けることがあります。
保管
LW-PLAの保管要件は基本的に標準PLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。
長所
LW-PLAは最終的なプリントの重量を軽くし（当然ですが）、印刷中に膨張するため、最大3倍多くプリントできます。標準PLAよりもトリミングしやすく、研磨性にも優れており、塗料の乗りも良好です。
短所
発泡すると少し色が明るくなるため、最終的なプリントはフィラメントのロールほど暗い色にはなりません。LW-PLAは標準PLAよりも糸引きが起こりやすく、ある程度抑えられますが、完全になくすことはできません。
高温
概要
PLAは扱いやすい3Dプリント用フィラメントの一つですが、大きな欠点があります。それは低いガラス転移点です。これは、固体とはみなせなくなるまで軟化する温度で、約55-60cです。
高温PLAはこの限界を約110cまで引き上げるため、より高温の用途に適しています。この記事で扱う他の多くのPLA派生品と同様に、高温PLAの正確な成分は明らかにされていませんが、メーカーによると、これは結晶性鉱物を使用し、造形後にアニーリングしてガラス転移点を高めることで実現されています。
3Dプリントにおける用途
高温PLAは標準PLAと同じように簡単に印刷できますが、ガラス転移点を高めるために追加のアニーリング工程が必要です。ただし、これにより、通常のPLAなら溶けてしまう高温用途（作業場、自動車のキャビンなど）でもPLAがはるかに便利に使えるようになります。
特性
印刷性：容易
強度：中
密度：1.23 g/cm3
柔軟性：低
脆性：高
耐久性：中
研磨性：低
変形：最小限
収縮率：0.2-0.25%
糸引き：中
ガラス転移点：約80-110c（アニーリング後）
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：あり（最適な条件下）
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：205-235cc
ベッド温度：オフ-60c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30-90 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデンエクストルーダー：はい
ノズルの種類：ステンレススチール、チタンなど（真鍮より硬い）
ノズルサイズ：0.5mm以上
バリエーション
高温PLAの製造に使用される添加剤には標準規格がないため、メーカーの数だけ多くのバリエーションがあります。ガラス転移点やアニーリング工程だけでなく、ノズル温度やプリンターの要件も異なる場合があります。購入前に、メーカーの推奨事項を必ず確認してください。
保管
高温PLAの保管要件は、基本的に標準PLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。
長所
このフィラメントは、標準PLAと同じように扱いやすく、アニーリング後は110cまでの温度で「固体」の状態を保ちます。また、エンクロージャーや高い印刷温度を必要とせず、多くの場合、ヒーテッドベッドも不要です。
短所
ガラス転移点を高めるには、後処理としてアニーリングを行う必要があります。これは通常、オーブンまたは温水浴で行います（メーカーの推奨事項によって異なります）。アニーリング中に変形が起こる可能性があるため、サポートを所定の位置に残しておくことが推奨されます。
カーボンファイバー
概要
PLAは、炭素繊維を配合できるフィラメントの種類の一つにすぎません。その他の種類にはPETG、ナイロン、ABSがあります。カーボンファイバーPLAの約15%は、実際には微細な炭素繊維で構成されています。これにより、PLA特有の印刷のしやすさを保ちながら、炭素繊維の強度と剛性を加えられます。ただし、繊維が非常に小さく、層や壁をまたいで連続しないため、この添加によってカーボンファイバーPLAは標準PLAよりも脆くなります。
3Dプリントにおける用途
カーボンファイバーPLAで印刷された物体は、強度と剛性が向上するため、RCやドローンのホビーユーザーの間で一般的です。カーボン自体が、物体に美しい半光沢の光沢を与えます。
特性
印刷性：容易
強度：高
密度：1.3 g/cm3
柔軟性：低
脆性：高
耐久性：高
研磨性：高
変形：最小限
収縮率：0.15～0.2%
糸引き：中
ガラス転移点：55～60℃
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：あり（最適な条件下）
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：195～220℃
ベッド温度：オフ～50c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～100 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデン式エクストルーダー：非推奨
ノズルの種類：焼入れ鋼
ノズルサイズ：0.5mm以上
バリエーション
カーボンファイバーPLAの最も一般的なバリエーションは、添加される繊維の量、その品質、および繊維の長さの違いによるものです。繊維が長く、小さな開口部を詰まらせる可能性があるため、多くの販売業者は0.5mm以上のノズルサイズを推奨しています。
保管
カーボンファイバーPLAの保管要件は、基本的に標準的なPLAと同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。
長所
非常に剛性が高く、強度に優れ、軽量なPLA素材を求めており、脆さを気にしないのであれば、カーボンファイバーPLAは、これらの追加の利点がありながら、標準的なPLAと同じくらい簡単に印刷できます。
短所
カーボンファイバーは非常に研磨性が高く、繊維によって標準的な0.4mmノズルが簡単に詰まる可能性があります。そのため、0.5mm以上の焼入れ鋼製ノズルの使用が推奨されます。また、PLAよりも脆く、価格も高くなります。
導電性
概要
導電性PLA これは非常にニッチな製品です。小売の家庭向け市場では、ホビーユーザーが電気回路を試作する以外に、あまり用途はありません。それでも、目新しさがあるため言及する価値はあります。
導電性PLAは、グラフェンやその他の金属などの導電性材料を高い割合で配合し、導電性を高めています。これにより、3Dプリンターで「ワイヤー」を印刷して回路を作成し、部品同士を接続できます。試作品としても、最終部品としても使用できます。ただし、このタイプのPLAの導電性は、厚さがわずかであっても銅線ほど高くない点に注意が必要です。これは、フィラメント中に依然として大量のPLAが含まれており、絶縁体のように作用するためです。
3Dプリントにおける用途
前述のとおり、主な用途は、耐久性と導電性が限られているため、ホビーユーザーによる回路の試作およびテストです。より厚く、または高く印刷しても、層や壁は連続した押し出し成形物ほど導電性が高くないため、流せる電圧と電流にも限界があります。このフィラメントの価格は非常に幅広く、1kgあたり約30米ドルから2,000米ドル超まであります。
特性
印刷性：中
強度：低
密度：1.15 g/cm3
柔軟性：低
脆性：高
耐久性：低
研磨性：高
変形：最小限
収縮率：0.15～0.2%
糸引き：中
ガラス転移点：55～60℃
耐候性：低。紫外線、熱、湿気の影響を受けやすい。
ガス：少量
生分解性：なし
吸湿性：中程度
印刷設定
ノズル温度：130～235c（メーカーによって大きく異なります）
ベッド温度：オフ～50c
冷却ファン：50～100%
エンクロージャー：なし
ビルド面：ブルーテープ、PEI、ガラス、スティックのりなど
印刷速度：30～100 mm/s
ダイレクトドライブ式エクストルーダー：対応
ボーデン式エクストルーダー：非推奨
ノズルの種類：焼入れ鋼
ノズルサイズ：0.5mm以上
バリエーション
フィラメントは、導電性、添加剤、印刷温度、価格が大きく異なります。抵抗値や使用される添加剤に関する標準規格はありません。そのため、購入する前に製品仕様を確認し、レビューやフォーラムを調べて各販売業者の製品について把握してください。
保管
導電性PLAの保管方法は、標準的なPLAと基本的に同じです。直射日光を避け、涼しく乾燥した場所で保管してください。標準的なPLAと比べて、吸湿性が大幅に高いわけではありません。
長所
3Dプリンターで手早く簡単な回路を作成し、設計やコンセプトを試せるほか、他の方法では費用や時間がかかる一点物の回路を作るのにも適しています。
短所
カーボンや金属の添加剤は非常に摩耗性が高く、標準的な真鍮ノズルをすぐに摩耗させます。また、粒子が大きいため、標準サイズの0.4mmの開口部を詰まらせることもあります。そのため、0.5mm以上の焼入れ鋼製、場合によってはタングステン製のノズルを強くおすすめします。
導電性フィラメントは、低出力・低電圧の電子機器や回路にのみ有用であることにも注意が必要です。メーカーの定格を超えるとフィラメントが溶けて燃焼し、毒性のある、場合によっては発がん性のあるガスが発生するおそれがあります。
結論
冒頭で述べたように、ここで紹介したのは、数え切れないほどあるPLAフィラメントの種類の中でも、特に一般的なものにすぎません。メーカーは常に異なる組み合わせを開発しています。しかし、これらはすべてPLAをベースにしているため、見てきたように、印刷特性の多くは共通しています。エンクロージャーは不要で、ほとんどの場合ヒートベッドは任意、発生するガスは少なく、印刷も概して非常に簡単です。
これらの特性と印刷設定は、お使いのプリンターとフィラメントの「出発点となるガイド」として使用してください。プリンターは一台ごとに異なり、同じメーカーのフィラメントでもロールごとに違いがある場合があります。そのため、各ロールで温度、冷却、速度、リトラクションについて小規模なテスト印刷を行い、毎回できるだけ良い印刷結果が得られるようにすることを強くおすすめします。
最後に、この記事で取り上げたフィラメントの種類について、すべての特性と印刷設定を見やすくまとめた表をご紹介します。
お楽しみください。
158件のコメント
555
555
555
555
555