どんな種類があるの？ フィラメントについて

フィラメントは、FDM法や材料噴射（マテリアルジェッティング）の3Dプリンターで、データを出力するために用いる材料です。
通常プリンターでいうとインクと同様の役割を果たします。

フィラメントは細長い糸状の材料で、リールに巻きつけてあります。メーカーによってはカートリッジなどに格納されていて、自社の材料しか使えないようにしている場合もあります。
その場合、カートリッジに付属したICチップなどで情報を読み取って、自社製品（純正品）の3Dプリンターかどうかを機械が判断しています。

フィラメントがないと、インク切れと同じことなので、3Dプリントができません。なので、3Dプリンターの造形には必要不可欠なものというわけです。

▲実際にフィラメントを3Dプリンター（UP! Plus2）に設置した様子

PLAは、対応している3Dプリンターの多い素材です。「Poly Lactic Acid」の略で、PLAと呼ばれています。

トウモロコシやジャガイモなど、自然由来の素材を原料にしています。乳酸を重合することによってできた高分子なので、乳酸から作られたポリエステルとも言えます。

ABSと比べると、低い温度での出力が可能（およそ180-230℃程度）です。造形中の冷えによって起こるひずみやソリに強く、出力が安定しています。逆に言えば高温に弱いため、温度の高い場所に置いておくと造形物が溶けてしまう恐れがあります。

表面が硬くて丈夫なところが特徴です。しかし、そのため、削ったりやすりがけをする後加工（後工程）は不向きで塗料も馴染みづらいです。後工程のやりやすさをABSと比較すると、PLAはかなり苦労します。

出力中の嫌な臭い（樹脂が熱されて溶けたときに出る独特の臭い）が出ません。

形状確認や、後工程の少ない実用品、大きいもの、耐摩耗性を確保したいもの向きです。

ABSは、一般的なプラスチック製品で広く使われている素材です。
「Acrylonitrile Butadiene Styrene（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）」を略して、ABSと呼ばれています。

出力時の温度（≒融点）がPLA樹脂に比べ高く、そのため高い温度でないと出力できません（230-260℃程度）。
高温で溶かしたABSは冷やすと収縮する性質を持っています。大きい造形では途中でひずみが生じやすく、変形する可能性があります。そのため大きな造形は苦手です。

他の材質と比べると粘着性と柔軟性にやや優れており、強度があります。曲げや伸びに耐性があります。
後工程（やすりがけ作業や着色などの加工作業）が簡単で、出力後も扱いやすいです。

後工程で研磨などを行う試作品や、プラモデル・フィギュアのパーツ、稼働機構を持たせたいもの向きです。

PETとは、「Poly Ethylene Terephthalate(ポリエチレン・テレフタレート)」の略称です。

透明性があり、強度、耐久性、耐熱性に優れています。一般的にペットボトルの素材として知られています。

しかしFDM法の3Dプリンターは積層して造形するため、そのぶん透明度が低くなります。
ペットボトルほど透明度は出ないので注意してください。

PETGは、簡単に言うとPETの強化版です。PETに「Glycol modified」が加えられてPETGと呼ばれています。

PET以上に高い透明性があり、強度、耐久性、耐熱性に優れています。
PETがペコペコしたペットボトルに使われるのに対して、PETGは化粧品の容器など高機能なボトルに使われています。

▲ 出力後の透明度の参考（※カラーが透明の場合）

ABS・PLAに異素材を混ぜ込んでできたものが、合成フィラメント（複合材料）です。

例えば、木や竹の繊維を混ぜ込んでできているものが「木／竹質フィラメント」、炭素繊維を混ぜ込んでできているものが「合成カーボンフィラメント」。他に銅などもあります。

ゴムライクは樹脂製の中でも1番柔らかな素材です。
3Dプリンターによっては硬度の選択が可能で、伸び縮みする硬度から消しゴムのような硬度までの表現が自由にできます。

FDM用のゴムライク素材を使えば、ABSなどを出力できる家庭用の3Dプリンターでもゴムのような柔らかい造形が可能です。
ただし、対応している機種が限られていますのでご注意ください。

PCとは、「Poly Carbonate（ポリカーボネート）」の略称です。

プラスチック素材の中では最高レベルの耐衝撃性を持ちます。ABSの5倍、塩化ビニール樹脂の10倍、アクリル樹脂の50倍の強さです。

これだけ丈夫な素材ですが、加工にも優れています。外観が美しい光沢を放つことから、高級感を出したい家電製品や日用品などに使われています。近年ではiPhone5のボディに使われていたことで有名です。

また他のプラスチック素材に比べて、比較的軽量なところも特徴です。

高温多湿の環境に弱いことと、対応する3Dプリンターがまだ少ないところが短所であり、注意が必要です。