3Dプリンターを使う際に欠かせない材料のひとつが『フィラメント』です。
フィラメントとは、細い糸状に加工されたプラスチックなどの素材で、プリンターが加熱・積層することで立体物を造形していきます。
代表的なPLAやABSをはじめ、PETGやナイロン、さらには形状記憶ポリマーなど、種類によって強度・柔軟性・見た目の仕上がりが大きく異なります。
この記事では、初心者でもわかりやすいようにフィラメントの基本や種類、さらに用途に合わせた選び方のポイントを解説します。
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3Dプリンターでよく聞く『フィラメント』とは？
3Dプリンターにはさまざまな材料が利用されます。
樹脂や金属、木材、コンクリート、セラミックス、食品、さらには細胞なども対象となりますが、その中でも特に一般的に使われているのが『プラスチック』です。
プラスチックは大きく「熱可塑性樹脂」と「熱硬化性樹脂」に分けられます。
熱可塑性樹脂は、加熱すると柔らかくなり冷やすと再び固まる性質を持ち、繰り返し加工が可能です。
一方で熱硬化性樹脂は、加熱すると硬化して元の状態に戻らないため、再利用には不向きです。
現在、家庭用をはじめ広く普及しているFFF方式（熱溶解積層法）の3Dプリンターでは、熱可塑性樹脂を主な材料としています。
材料は細い糸状に加工され、数百グラムから1kg程度のスプールに巻かれた形で販売されます。
この線状の材料が「フィラメント」と呼ばれ、プリンターが加熱しながら少しずつ積み重ねることで立体物が作られていきます。
3Dプリンターフィラメントの種類と特徴
3Dプリンターで使われるフィラメントには、樹脂系から繊維系まで幅広い種類があります。
・PLA（ポリ乳酸）
・ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）
・PET / PETG
・PA（ナイロン）
・PP（ポリプロピレン）
・PC（ポリカーボネート）
・SMP（形状記憶ポリマー）
・PPGW（ガラスウール入りポリプロピレン）
それぞれの素材は強みや弱点が異なり、用途によって選択が変わります。以下に代表的なフィラメントをまとめました。
PLA（ポリ乳酸）
PLAはもっとも普及しているフィラメントのひとつで、トウモロコシやイモ類を原料とするバイオプラスチックです。
環境負荷が低く、造形時の匂いも少ないため初心者でも扱いやすい素材となっています。
また、収縮や反りが起きにくく、安定した造形が可能な点もメリットです。
ただし、耐熱性や耐衝撃性は低めで、高温環境には不向きです。
PLA（ポリ乳酸）は、おもちゃ、デコレーション品、試作品などに多く使われています。
ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）
ABSは耐衝撃性や耐熱性、摩耗耐性に優れた樹脂で、一般のプラスチック製品にも広く利用されています。
3Dプリントには約230〜260℃と高めの温度が必要で、大きな造形物では反りやすい点がデメリットです。
ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）は、自動車部品、プラモデル、フィギュアの可動部品など、強度を重視する造形に適しています。
PET/PETG
PETはペットボトルに使われる樹脂で透明性が高いのが特徴です。
ただし、FFF方式では層が積み重なるため、完全な透明度が得られないデメリットがあります。
改良版のPETGはPETより硬く、化粧品ボトルなどにも利用され、耐久性・耐熱性にも優れています。
PET/PETGは、強度を求める造形や機能部品に向いています。
PA（ナイロン）
ナイロンは摩耗に強く、引張強度や弾性も高い素材です。
軽量かつ耐薬品性も持ち合わせており、自動車部品やギア、ベアリングなどの機械部品に利用されます。
一方で吸湿性が高いため、造形環境の湿度管理が必要です。
PP（ポリプロピレン）
PPは工業や家庭で幅広く使われている樹脂で、柔軟性・耐薬品性・光沢性に優れています。
3Dプリンターでは半透明や光沢を再現した試作品に重宝されます。
ただし、造形時の密着性が弱く、反りや失敗が起きやすい点には注意が必要です。
PC（ポリカーボネート）
ポリカーボネートはエンジニアリングプラスチックの代表格で、強度や耐熱性が非常に高い素材です。
従来は切削加工や金型でしか利用できませんでしたが、近年はフィラメントとして登場し、試作や高機能部品の製造に活用されています。
ただし高性能な反面、扱える3Dプリンターが限られている点が課題として挙げられます。
SMP（形状記憶ポリマー）
SMPは加熱によって形状を変えられる特殊なフィラメントで、55℃以上に温めると柔らかくなり、造形後でも変形が可能です。
メガネフレーム、ギプス、医療用デバイスなどの分野で利用されています。
PPGW（ガラスウール入りポリプロピレン）
PPGWはポリプロピレンにガラスウールを加えた素材です。
従来PPは収縮が大きく造形が難しいとされてきましたが、ガラスウールの添加によってその欠点が改善されました。
壊れにくく高強度で、幅広い用途に対応できるフィラメントです。
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初心者におすすめ！3Dプリンターフィラメントの選び方
3Dプリンターでの造形を成功させるためには、どのフィラメントを選ぶかが重要です。
素材の特性を理解して適切に選択することで、仕上がりの品質や耐久性が大きく変わります。
選び方①3Dプリンターに合うフィラメントを選ぶ
選び方②強度や柔軟性で選ぶ
選び方③見た目（色・質感）で選ぶ
ここでは、初心者でも失敗しにくいフィラメントの選び方を3つのポイントに分けて解説します。
選び方①3Dプリンターに合うフィラメントを選ぶ
まずは、自分の3Dプリンターに対応しているフィラメントかどうかを確認することが大切です。
機種によって使用できる素材が異なり、対応外のフィラメントを使うと出力がうまくいかないことがあります。
特に初心者は、メーカーが推奨する純正フィラメントを選ぶことをおすすめします。
また、エクストルーダーの構造によって選択肢も変わります。
ダイレクト式は多種類のフィラメントに対応しやすいのに対し、ボーデン式は使える素材が限られることが多いため、購入前に必ず仕様を確認しておきましょう。
選び方②強度や柔軟性で選ぶ
造形するものの用途に応じて、強度や柔軟性のある素材を選ぶことも重要です。
たとえば、小物入れのように強度をあまり必要としない場合はPLAでも十分ですが、スマートフォンケースのように「曲げても割れにくい」性質が必要な場合は、ABSやPETGといった柔軟性のあるフィラメントが適しています。
作りたいものの機能や耐久性を考慮して、適切な素材を選ぶと失敗を防ぎやすくなります。
選び方③見た目（色・質感）で選ぶ
見た目の仕上がりを重視するなら、フィラメントの色や質感にも注目しましょう。
現在は、透明感のあるタイプや木材風、さらには金属のような質感を持つものまで多彩に揃っています。
用途やデザインに合わせてフィラメントを選ぶことで、表現の幅が広がり、作品の完成度も高まります。
色や質感をうまく活かせば、機能性だけでなく見た目の美しさも兼ね備えた造形が可能です。
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FDM方式で低コスト化が実現できる理由
・材料が安価で入手性が高い
・設備、メンテナンスコストが抑えられる
・造形時間とレイヤー制御の最適化
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まとめ
3Dプリンターのフィラメントは、造形の品質や耐久性を左右する重要な要素です。
PLAのように扱いやすく初心者向きの素材から、ABSやナイロンなど強度に優れたもの、さらには特殊な機能を持つフィラメントまで幅広く展開されています。
最適なフィラメントを選ぶには、使用するプリンターとの相性、必要とする強度や柔軟性、そしてデザイン性を考慮することが大切です。
目的や用途に合った素材を選べば、安定した出力と満足度の高い仕上がりを実現できるでしょう。
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