初心者向け3Dプリンターフィラメントの選び方：PLA、PETG、そして本当に重要なこと

はじめに

3Dプリンターを初めて開封したとき、素材の選択肢の多さに圧倒されることでしょう。PLA、PETG、PCPP、PA、ASA、ABS。あらゆるフィラメントに、高速対応、ガラス繊維入り、ウルトラ仕様など、数え切れないほどのバリエーションが存在します。間違ったものを選べば、お金を無駄にするか、プリンターのトラブルに悩まされることになります。幸いなことに、2種類のフィラメントがあれば、初心者のプロジェクトの90パーセント以上を、無駄な出費やフラストレーションなしでこなすことができます。

なぜPLAが最適なスタート地点なのか

PLAが標準的なフィラメントであるのには理由があり、過小評価されがちです。多くのメーカーがプリンターのサンプルとして同梱しており、安価なものから高価なものまで、どんなマシンでも通常は問題なくプリントできます。特別なノズルやエンクロージャーは必要ありません。ビルドプレートを石鹸水とイソプロピルアルコールで清潔に保てば、定着の問題は解消されます。サポート材も、何時間もかけて後処理をする必要はなく、簡単に取り外せます。

PLAはほとんど反ることがなく、エンクロージャーがなくてもきれいな結果が得られるため、アイデアから完成品まで非常に素早く到達できます。また、他のフィラメントにはないユニークな特性も備えています。インテリアに合わせた花瓶が必要ですか？PLAには、鮮やかな色からマット、メタリックな質感まで、膨大な種類の色と仕上げがあります。トウモロコシデンプンなどの再生可能資源から作ることも可能です。木材入り、石材入り、本物の金属粒子入り、ラメ入り、シルク仕上げの2色タイプなど、PLAには他のどのフィラメントよりも多くのバリエーションがあります。まずは、プリンターに慣れ、実験の準備ができるまで、標準的なPLAを使い続けるのが賢明です。

PLAの耐久性を過小評価してはいけません。その引張強度は、ABSのような技術用フィラメントに匹敵することもあります。PLAを最大限に活用するには、3つの基本ルールを守ってください。第一に、荷重を積層方向と平行に配置し、鋭角な角ではなく余裕のある半径を持たせること。第二に、外壁の層を標準の2層から3層または4層に増やし、インフィルの密度を少なくとも30〜40パーセントに上げること。第三に、必要に応じてノズル温度をわずかに上げ、プリント速度を落として層の結合を強めること。強度のほとんどは、特殊なフィラメントではなく、プリント設定から生まれます。

PLAには限界があります。太陽、熱、雨にさらされる庭で使うものなら、再考が必要です。PLAは華氏120〜140度（約49〜60度）前後で軟化し、夏の太陽の下や駐車中の車内では簡単にその温度に達します。紫外線は素材を脆くし、湿気にさらされ続けると寿命が縮まります。屋外や天候の影響を受ける場所で使用する場合は、別の素材が必要です。

PETGが必要になる時

PETGは、PLAがカバーできない隙間を埋めてくれます。華氏175度（約80度）までの温度に耐えられるため、夏の太陽の下でプリントが変形するかどうかの分かれ目となります。その異なる化学構造により、優れた耐紫外線性と耐湿性を備えており、屋外でのプリントに最適です。PLAほどの最大荷重には耐えられませんが、はるかに頑丈で衝撃荷重にも強いため、負荷のかかる機能部品に適しています。

PLAとPETGさえあれば、素材の海に迷い込むことなく、ほとんどの初心者向けプロジェクトをカバーできます。

PETGが抱える湿気の問題を理解する

PETGには、実際のプリントにおいて特有の癖があります。プリント中にパチパチという音が聞こえ、モデルに大量の糸引きやブツブツが発生しているなら、PETGの最も厄介な特性に直面しています。それは、PLAよりもはるかに空気中の湿気を吸収しやすいという点です。加熱されると水分が蒸発し、プリント品質が目に見えて低下します。

PETGには、乾燥した状態での保管が不可欠です。乾燥剤パックを入れたシンプルな密閉容器で十分対応でき、パックは電子レンジで再利用可能です。PLAも乾燥した保管場所が望ましいですが、開封したまま放置しても品質の劣化は非常に緩やかであるため、標準フィラメントとして非常に優秀なのです。

設定が最適化されていない場合、PETGのプリントは全体的に仕上がりが汚く見えることがあります。それでも、PETGはABSやASAよりもはるかにプリントが簡単です。一部の素材のように密閉されたプリンターは必要なく、粒子状物質の排出量もABSよりはるかに低いです。適切な保管とパラメータの調整を行えば、PLAでは不十分なほぼすべてのプロジェクトに対応できます。

適切なフィラメントブランドの選び方

結局、どのフィラメントを買うべきでしょうか？数え切れないほどのブランドやサプライヤーが存在し、メーカーはHyper PLA、PLA+、High Speed PETGなど、無限のバリエーションを提供しています。これらに本当の価値があるのでしょうか、それとも単にマーケティングで余分にお金を使わせようとしているだけなのでしょうか？

高速プリント用フィラメントには、ノズルから大量のフィラメントを確実に流し込むことで、より速いプリント速度を実現する添加剤が含まれています。しかし、真の問題は、あなたのプリンターがその速度に到達できるかどうかです。ほとんどの標準的なプリンターは、ノズルでの物理的な最大体積流量制限に達します。標準的な0.4mmノズルでは、この制限は毎秒20〜25立方mmの間です。そもそもプリンターがその速度に達しないのであれば、高速フィラメントを使ってもあまり意味がありません。

いわゆる革新の多くは、単なる新しいパッケージやわずかな配合の変更に過ぎません。初心者のうちは、特殊フィラメントや高速フィラメントに本当の価値はありません。既知のブランドにこだわり、セールを探すのが良いですが、1円でも安く済ませようとしないことです。Eason、Sunlu、Polymakerといったブランドは手頃で信頼性があります。3D Jakeのような大手サプライヤーの自社ブランドも非常に優秀です。

プレミアムメーカーの製品は、通常、品質がわずかに安定しています。フィラメントはきれいに巻かれているためプリント中に絡まることがなく、何よりも残留水分が少ないのが特徴です。特にPETGに関しては、安物を選ばないでください。一部の格安サプライヤーのフィラメントは、真空パックされていても製造時の残留水分が含まれており、プリント品質の低下や、何時間もの乾燥時間を要する原因となります。

AMSなどのシステムを備えたBamboLabプリンターを使用している場合、段ボール製スプールは粉塵が発生して問題を引き起こす可能性があるため、理想的ではありません。一部のメーカーは、これを防ぐためにスプールの端を接着しています。特にBamboLabプリンターの場合は、統合されたチップがプリント設定を自動的に読み込んでくれるため、BamboLab純正のフィラメントが推奨されます。一度に複数のスプールを購入すれば、価格も妥当なものになります。

品質の頂点にあるのは、PrusaのPrusamentです。すべてのロールが優れた品質で、フィラメントの巻き方は完璧です。残念ながら価格は高く、配送には数日かかります。あまりプリントしないのであれば、大手プラットフォームで売られているノーブランドの安いフィラメントは避けましょう。運が良ければ良いものに当たるかもしれませんが、そうでなければ、きれいな結果を得るために膨大な時間を最適化に費やすことになります。

万能フィラメントの可能性

PLAとPETGの利点を兼ね備えていると主張するフィラメントがあります。BambuLabのPETG-HFは、高速性、優れたプリント品質、耐紫外線性を約束しています。これが本当にPLAに取って代わることができるのか、それとも従来の2種類のフィラメントを使い分けるアプローチの方が良いのかは、あなたの特定のニーズとプリンターの性能次第です。

ほとんどの初心者にとって、標準的なPLAから始めてその強みを学び、屋外での耐久性や耐衝撃性が必要になった時点でPETGを追加するのが、最も現実的な道です。このアプローチにより、選択肢に圧倒されたり無駄なお金を使ったりすることなく、フィラメントの特性とプリンターの性能を理解することができます。

結論

マーケティング用語に惑わされないでください。まずはPLAから始めて基本をマスターし、プロジェクトで必要になったらPETGを追加しましょう。一貫した品質を提供する既知のブランドを選んでください。自分のプリンターとワークフローに最適なものを試してみましょう。最高のフィラメントとは、最も印象的なマーケティングの主張をしているものではなく、実際のプロジェクトのために確実にきれいなプリントを生成してくれるものです。