こんにちは、管理人のウノケンです。
今回は、FDM3Dプリンターで使用するフィラメントの種類と選び方について解説していきます。
FDM3Dプリンターの材料となる「フィラメント」。どんな色・材質のモノが仕上がるかは材料のフィラメント次第です。そんなフィラメントですが、
- Amazonで安く購入できるフィラメントしか使ったことがない
- いつもなんとなく同じフィラメントを選んでしまっている
という人も多いのではないでしょうか？
世の中には多くのフィラメントが出回っています。有名どころを数え上げるだけでも、その数ざっと50種類以上。正直、どのフィラメントを選べば良いのかわからない！という方がほとんどでしょう。
そこで今回は、
- FDM3Dプリンター初心者で、フィラメントの選び方を知りたい
- いつも使っているフィラメント以外のブランド・種類にも興味がある
という方の参考になるように、フィラメントの種類と選び方について徹底解説していきます。
作りたいモノに合わせて適切なフィラメントを使いこなすことができれば、あなたの3Dプリンターモノづくりの幅はグンと広がること間違いなしです。最後までぜひご覧ください。
それでは見ていきましょう！
- 3Dプリンター用フィラメントとは？
- こんなにたくさん！3Dプリンター用フィラメントの種類一覧
- PLA（ポリ乳酸、Polylactic acid）
- ABS（アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン、Acrylonitrile-Butadiene-Styrene）
- PETG（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート、Glycol modified polyethylene terephthalate）
- TPU（熱可塑性ポリウレタン、Thermoplastic Polyurethane）
- PA（ポリアミド、Polyamide）
- PC（ポリカーボネート、Polycarbonate）
- ASA（アクリロニトリル-スチレン-アクリレート、Acrylonitrile-Styrene-Acrylate）
- PVA（ポリビニルアルコール、Polyvinyl alcohol）
- どのブランドのフィラメントを選べば良い？
- フィラメント選びの参考になるスペック（推奨パラメータと物性値）
- 初心者におすすめのフィラメントの種類は？
- まとめ 〜適切なフィラメントを選んでプリントの幅を広げよう〜
3Dプリンター用フィラメントとは？
そもそも3Dプリンター用のフィラメントとは何か？ということに触れておきましょう。
フィラメントは、FDM方式の3Dプリンターで使用される材料の樹脂のことです。細長い繊維状に加工されており、上の図のようにスプールに巻かれています。
フィラメントは固体の状態でエクストルーダー（押出機）に供給され、融点まで加熱されます。溶けたフィラメントは小さなノズルから押し出され、ヒートベッド（プラットフォーム）上に積層されていきます。ノズルが縦横無尽に動き回ることで、3次元の立体構造物が形作られていきます。
フィラメントの種類によって、色や材質はさまざま。エクストルーダーやヒートベッドに設定すべき温度や、ノズルを動かす適切な速度も異なります。自身の作りたいものや所有している（あるいは購入予定の）3Dプリンターのスペックに応じて適切なフィラメントを選ぶことが重要です。
こんなにたくさん！3Dプリンター用フィラメントの種類一覧
3Dプリンター用フィラメントにはいろいろな種類があります。色や硬さが異なるだけでなく、バイカラーやレインボーといった装飾性の高いものや、サポート材専用フィラメントのような変わり種も存在します。
一例として、多数のフィラメントを扱うeSUNのフィラメントの一部を見てみましょう。
| フィラメント名 | PLA Plus | eSilk-PLA Magic | eSilk-PLA Rainbow | PETG | ABS | Wood | eTPU-95A | ePA-CF | PVA |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| イメージ |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| メーカー | eSUN | eSUN | eSUN | eSUN | eSUN | eSUN | eSUN | eSUN | eSUN |
| 色 | ■Orange ■Fire engine red ■Grey ■Brown ■Light brown ■Red ■Olive green ■Green ■Cold white ■Dark blue ■Pine green ■Purple ■Pink ■Blue ■Magenta ■Light green ■Light blue ■White ■Beige ■Gold ■Silver ■Black | Red-Blue Green-Blue Gold-Silver | Rainbow | ■Solid Black ■Solid White ■Grey ■Solid Silver ■Orange ■Solid Orange ■Fire engine red ■Blue ■Green | ■Black ■White ■Grey ■Silver ■Natural | ■Natural | ■Black ■White ■Grey ■Natural ■Transparent Orange ■Transparent Yellow ■Transparent Green ■Transparent Blue | ■Natural | ■Natural |
| ヒートベッド温度[℃] | 45-60 | 45-60 | 45-60 | 75-90 | 95-110 | 45-60 | 45-60 | 45-60 | 45-60 |
| エクストルーダ温度[℃] | 210-230 | 190-230 | 190-230 | 230-250 | 230-270 | 210-230 | 220-250 | 260-300 | 180-230 |
| 推奨プリントスピード[mm/s] | 40-100 | 40-100 | 40-100 | 40-100 | 40-100 | 40-100 | 20-50 | 40-100 | 20-50 |
| 出典 | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト |
一般購入しやすいフィラメントとして、Amazonで購入できる種類・色を中心に記載。時期によって購入できる種類・色が異なる場合もあるため注意。
1つのブランドに限っても、非常に多くのフィラメントが取りそろえられていることがわかりますね。
フィラメント名だけ見てもどのような性質を持つフィラメントなのかわかりにくいかと思います。eSUNの例に限らず、ここからは主なフィラメントの種類について簡単に解説していきます。
初心者の方で、まずはおすすめのフィラメントの種類を知りたい方は「初心者におすすめのフィラメントの種類は？」の項目にジャンプしてください。
フィラメント選びに必要な色や詳細スペック（物性値）を調べるには、無料のフィラメント比較ツールが便利です。各ブランドの公式ページを徘徊する手間を省くべく作成しましたので、ぜひ一度使ってみてくださいね！
PLA（ポリ乳酸、Polylactic acid）
「PLA（ポリ乳酸、Polylactic acid）」は、もっとも広く使用されているフィラメントの1つです。生分解性プラスチックの1種で、トウモロコシなどの植物を原料として生産されることから、環境にやさしいフィラメントとされています。
PLAのメリットは以下の通りです。
- 低価格
- ABSよりも変形しにくく、プリント品質が高い
- 生分解性プラスチックのため、環境にやさしい
扱いやすく、コスパも高いことから、初心者にも人気のスタンダードなフィラメントです。
一方、熱や衝撃への耐性はいまひとつです。機械的特性に際立った特徴を求めるのであれば、後述する他のフィラメントを検討しましょう。
基本的にどのブランドも販売しています！
人気が高くユーザも多いPLAには、装飾性の高いフィラメントも多数存在します。光造形3Dプリンターの材料であるレジンよりもその数は豊富です。フィギュアやオブジェを制作する際にはいろいろなブランドのPLAを眺めてみると新たな発見があることでしょう。
装飾性が高いPLAをいくつか紹介していきます。
Wood
「Wood」は、その名の通り木のような見た目のPLAフィラメントです。プリントしやすいというPLAの特徴を維持しながら、独特のやさしい質感を表現することができます。
Rainbow
「Rainbow」は、光沢のある虹色が特徴的なPLAフィラメントです。
異なる色のフィラメントがなめらかにつながっているイメージで、フィラメントを使い続けていると色が順々に変化していきます。ある程度の大きさのあるものをプリントすると、きれいな虹色の造形物を得ることができます。
ABS（アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン、Acrylonitrile-Butadiene-Styrene）
「ABS（アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン、Acrylonitrile-Butadiene-Styrene）」は汎用性の高いプラスチック材料で、私たちの日常で使われるあらゆるモノの原料となっています。
3DプリンターのフィラメントとしてもPLAと並んで広く使用されており、低コストながら機械的特性に優れています。頑丈さや耐熱性が要求されるような実用品のプリントに適したフィラメントと言えるでしょう。
難点は、PLAに比べて反りが発生しやすいところです。場合によってはエンクロージャ（3Dプリンターの周囲を覆うもの）を使って保温する必要があります。
SUNLUやeSUN、Polymaker、Overture等多くのブランドで販売されています！
| フィラメント名 | ABS | ABS | PolyLite ABS | ABS |
|---|---|---|---|---|
| イメージ |  | |  |  |
| メーカー | SUNLU | eSUN | Polymaker | Overture |
| 色 | ■Black ■Red ■Green | ■Black ■White ■Grey ■Silver ■Natural | ■Black ■White ■Grey ■Red ■Blue ■Green ■Yellow ■Orange ■Teal ■Purple | ■Black ■White ■Yellow ■Light Blue ■Gray ■Slate Grey ■Dark Green ■Orange ■Green ■Blue ■Gold ■Dark Red |
| ヒートベッド温度[℃] | 80-120 | 95-110 | 90-100 | - |
| エクストルーダ温度[℃] | 230-270 | 230-270 | 245-265 | - |
| 推奨プリントスピード[mm/s] | 50-100 | 40-100 | 30-50 | - |
| 出典 | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト |
一般購入しやすいフィラメントとして、Amazonで購入できる種類・色を中心に記載。時期によって購入できる種類・色が異なる場合もあるため注意。
PETG（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート、Glycol modified polyethylene terephthalate）
「PETG（グリコール変性ポリエチレンテレフタレート、Glycol modified polyethylene terephthalate）」もユーザの多いフィラメントの1つです。
「PETG」の「PET」はペットボトルでおなじみのポリエチレンテレフタレートのことです。「G」がつく「PETG」はその派生で、より3Dプリントに適した特性をもっています。
ABSと同様に機械的特性に優れ、耐熱性も高いです。そのうえ収縮や反りも少なく、PLAとABSの両方の利点をもつと表現しているブランドもあるほどです（出典：Creality）。
難点は糸引きが生じやすい点です。フィラメントドライヤーを使うなどして、しっかり湿度対策をする必要があります。
SUNLUやeSUN、Polymaker、Overture等多くのブランドで販売されています！
| フィラメント名 | PETG | PETG | PolyLite PETG | PETG |
|---|---|---|---|---|
| イメージ |  | |  |  |
| メーカー | SUNLU | eSUN | Polymaker | Overture |
| 色 | ■White ■Black ■Red ■Green ■Blue □Clear | ■Solid Black ■Solid White ■Grey ■Solid Silver ■Orange ■Solid Orange ■Fire engine red ■Blue ■Green | ■Black ■White ■Grey ■Red ■Blue ■Green ■Yellow ■Orange ■Teal ■Purple □Transparent | ■Transparent Red ■Transparent Green ■Transparent Blue □Transparent |
| ヒートベッド温度[℃] | 75-85 | 75-90 | 70-80 | - |
| エクストルーダ温度[℃] | 220-250 | 230-250 | 230-240 | - |
| 推奨プリントスピード[mm/s] | 50-100 | 40-100 | 30-50 | - |
| 出典 | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト | 公式サイト |
一般購入しやすいフィラメントとして、Amazonで購入できる種類・色を中心に記載。時期によって購入できる種類・色が異なる場合もあるため注意。
TPU（熱可塑性ポリウレタン、Thermoplastic Polyurethane）
「TPU（熱可塑性ポリウレタン、Thermoplastic Polyurethane）」は、その弾力性に特徴のある素材です。スマホケースに使用されることが多く、なじみのある方もいることでしょう。
「PLA」「ABS」「PETG」のような、比較的硬い材料とは異なるゴムのような柔らかさが特徴で、耐摩耗性や耐衝撃性、柔軟性に優れた材料です。素材の性質が大きく異なるため、TPUを使いこなせるようになると3Dプリントの幅が大きく広がります。
難点は造形の難しさです。素材自体が柔らかいために、造形時に歪みが生じたり、ノズル詰まりが発生したりすることもしばしばです。プリントスピードの調整をするなどして適切なパラメータを見つける必要がある、中級者向けのフィラメントと言えるでしょう。
SUNLUやeSUN、Polymaker、Overture等多くのブランドで販売されています！
| フィラメント名 | TPU | eTPU-95A | PolyFlex TPU90 |
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