3Dプリンターにおいて、FDM法や材料噴射（マテリアルジェッティング）方式でデータを出力する際に必要なのが「フィラメント」と呼ばれる材料です。フィラメントは、リールに巻き付けられた糸状の材料であり、通常のプリンターにおけるインクのような役割を果たします。
一部のメーカーでは、独自の材料しか使用できないようにするために、カートリッジなどに格納している場合があるため注意しましょう。その場合は、カートリッジに搭載されたICチップなどで情報を読み取り、使用可能な3Dプリンターかどうかを機械が判断しています。
フィラメントが不足している場合、インク切れと同じように、3Dプリンターによる造形が不可能となるため、フィラメントは3Dプリンターにおいて必要不可欠なものです。
フィラメントの種類について、代表的なものをいくつかご紹介いたします。
PLA樹脂（ポリ乳酸）は、トウモロコシやジャガイモなどの農産物を原料とした樹脂材料で、環境に優しい材料として注目を集めています。熱収縮がABS樹脂に比べて少なく、造形中のニオイが少ないといったメリットがあります。扱いやすい材料のため、初心者でも安心して使用でき、大型の造形物の3Dプリントにも適している材料です。
また、熱溶解積層法のオーソドックスな素材で、ABSと同じくリーズナブルな価格帯となっています。ただし、ABS樹脂と比較して強度や耐熱性に劣るというデメリットもあります。
PLA樹脂では強度が不十分な場合は、ABS樹脂をおすすめします。ABS樹脂は機械的特性に優れており、積層痕を研磨して消したり塗装してより本格的な形状確認を行うことができる材料です。
その他、耐衝撃性・耐摩耗性・引張強度・靭性/曲げ疲労耐性が高く耐熱性にも優れていますが、フィラメントとして製品化される際に、メーカーによって配合される添加物によって物性が大きく異なる場合があることに注意をする必要があります。
PETとは「Poly Ethylene Terephthalate（ポリエチレン・テレフタレート）」の略称で、透明性が高く、強度・耐久性・耐熱性に優れた材料です。一般的にはペットボトルの素材として広く知られています。ただし、FDM法の3Dプリンターで造形する場合、積層により透明度が低下するため、ペットボトルと同等の透明度を求める場合には注意が必要です。
一方、PETGとはPETに「Glycol modified」が加えられた強化版であり、PETよりも高い透明性・強度・耐久性・耐熱性を有しています。PETがペコペコしたペットボトルに使用されるのに対して、PETGは化粧品容器などの高機能なボトルに用いられています。
HIPS（耐衝撃性ポリスチレン）とは、ポリスチレンにゴムを加えることで透明性を犠牲にしながら耐衝撃性を高めたプラスチック素材です。安価で軽量かつ強度が高いため、幅広い用途で活用されています。
PC（Poly Carbonate / ポリカーボネート）はプラスチック素材の中でも最高レベルの耐衝撃性を持っており、ABSの5倍、塩化ビニール樹脂の10倍、アクリル樹脂の50倍の強度を誇ります。外観が美しく光沢を放ち、家電製品や日用品などに使用され、高級感を演出することが可能です。近年では、iPhone5のボディに使用されていたことで有名になりました。
ただし、高温多湿の環境に弱いことや、対応する3Dプリンターがまだ少ないことに注意が必要です。
ご紹介した通り多種多様なものが存在するフィラメントですが、どのような判断基準によって選定すべきなのでしょうか？ ここでは、目的に適したフィラメント選びを行うために考慮したいポイントについてご紹介いたします。
まず第一に、使用する3Dプリンターが対応している材料であるかを確認しましょう。例えば、適切な温度管理が求められる材料である場合は、その管理が可能なプリンターと不可能なプリンターがあります。昇温できる温度は各3Dプリンターによって異なりますし、材料によってはある規定の温度まで加熱してから造形する旨が注意書きされているものもあるため、事前の確認が必要です。
造形物の強度が不十分な場合は、使用可能な材料の中から、より強度の高いものを選択する必要があります。ABS樹脂、ナイロンにカーボンファイバーやガラス繊維を配合した複合材料などが候補として挙げられるでしょう。
静電気耐性があるESD材料や透明材料を使用する場合は、サンプルを手に入れて確認するか、試験造形を行う必要があります。透明部品をFDM方式で造形する場合、白い濁りや積層痕が許容範囲かどうかも確認する必要があります。
製品の仕様を満たすために、造形後に加工が必要な場合があります。この場合、どのような加工が必要かを考慮し、適した材料を選択しなければいけません。例えば、切削や研磨が可能かどうか、想定する接合方法に適しているかどうかなど、利用可能な後加工法を適用できる材料であるかを事前に把握しておくようにしましょう。
3Dプリンターで用いられるフィラメントには、今回ご紹介した一般的な樹脂材料だけでなく、透明な樹脂や金属・セラミックスを混合した材料など様々な種類のものがあり、目的や後処理に照らし合わせて選択することで多種多様な造形に活用することができます。しかし、品質規格や装置への対応状況が明確でない場合もあり、物性に当たり外れがあることも注意が必要です。最適な材料を探し出すためには、メーカーにサンプルを送ってもらうなどして、何度も試行錯誤を繰り返しましょう。
日本製の特殊素材により、お客様のニーズに合わせて様々な造形が可能です
フィラメントの原料から製造まで日本製にこだわり、公差の少ない安定した商品をご提供します。サスティナブル、アップサイクル、生体認証・・・それぞれのフィラメントが特異性をもち幅広い分野での商品開発や試作テストのお役に立てると考えます。各商品の詳細をご覧頂き、是非ご検討下さい。
全世界13万台以上の導入実績、240種類以上のフィラメントに対応
Ultimakerは、オランダの3Dプリンターメーカーで、同社の熱溶解フィラメント方式（FFF／FDM方式）プリンターは全世界で使用されています。
Ultimaker 3Dプリンターは、プロトタイプから製造支援、最終用途部品まで適用でき、コンパクトな設置面積にも関わらず造形エリアが広いのが特長です。
また、オープンフィラメントシステムを採用しているため、メーカー純正だけでなくサードパーティ製フィラメントから、あらゆる種類のフィラメントを選択できるメリットがあります。
スライサーソフトである Ultimaker Curaは、3Dプリント業界において定評があり、Ultimakerプリンターに最適化されています。
大容量、超高速、高解像度を兼ね備えた産業用3Dプリンター
Nexa3Dは、カリフォルニア州 ベンチュラの3Dプリンターメーカーで、同社の独自技術であるLSPc技術（Lubricant Sublayer Photo-curing）は、同じクラスの他の3Dプリンターよりも最大6.5倍速い造形速度が可能です。
LSPcは、光学歪みによってパフォーマンスが低下する可能性があるDLPとは異なり、ビルドプレートのすべての領域に均一で高出力で歪みのない光出力を可能とし、パーツ精度と均一性を確保します。
マスクされた光造形技術（mSLA）の一種であるLSPcは、通常の光造形技術や他のmSLAよりも高速です。同社の自己潤滑性の柔軟なメンブレンは、プリントプロセス中に発生する層間剥離力を克服しました。これは、プリントレイヤーをレジンを素早く剥がし、次レイヤーレジンを素早く投入することを可能とすることを意味し、業界最速レベルのプリント速度を実現しました。
複合材プリントから量産金属プリントまでの高度産業用3Dプリンター
DesktopMetalは、マサチューセッツ州バーリントンの3Dプリンターメーカーで、同社プリンターは、複合材もしくは、小規模生産用、量産用の金属3Dプリントを可能とします。
- 複合材プリント
独自技術のμAFP技術（Micro Automated Fiber Placement)により、炭素繊維やガラス繊維の連続長繊維テープを積層。高密度に強化されたパーツは、鋼の2倍の強度を持ちながら、アルミの半分の軽さを誇ります。
- 金属プリント
材料押出堆積方式（Bound Metal Deposition）であり、密度96～99.8%のパーツをプリント可能。治具、固定具、工具用の複雑なパーツやアセンブリを製造することができる Studio System 2
メタルバインダージェッティング方式であり、焼結後Ra 4µmの表面粗さを実現、レーザー粉末床溶融方式の最大10倍の速度で高品質の金属プリント、1日あたり最大70kgの金属パーツを製造可能な Shop System
米クラウドファンディングで史上最速記録を樹立した 1台3役の3Dプリンター
Snapmaker 3Dプリンター本体は【3dプリント】【レーザー/光造形】【CNC彫刻/加工】の３つの機能を全て網羅した高精度の最新型金属製３Dプリンタです。金属製のボディはモジュラーデザインになっており、 部品を変えるだけで使いたい機能を実現することができます。また、パラメーター設定もとてもシンプルで、初心者の方々も簡単にセッティングできます。
米国のクラウドファンディング「KICKSTARTER」では、わずか45日間で2億5千万円の資金調達をしたプロダクトです。
時短・コストダウン・プリンターが無くてもOK。当社取り扱いの特殊フィラメントで１個から試作造形が可能です。
フィラメントの素材、特異性に興味があるが3Dプリンターを所有していない。フィラメントを購入してもプリントする時間がない、あるいは1巻全量は必要ないなどの課題を解消します。造形したい製品のSTLデータをメールにてお送り頂ければ当社で１個から試作致します。お見積りまでは無料で行い、正式な発注を頂ければ１０日前後でお届けします。（造形物のサイズ、数量により納期が変わることがあります）
連続長繊維（炭素繊維、ガラス繊維）テープで高密度強化パーツ製作可能なDesktop Metal Fiber
Desktop Metal Fiberlは、独自技術のμAFP技術（Micro Automated Fiber Placement) を適用した、連続長繊維である炭素繊維、ガラス繊維テープの積層技術で、鋼の2倍の強度を持ち、アルミの半分の軽さの高密度パーツを製造できます。
Desktop Metal
・FiberTM
μAFPTM方式3Dプリンター
・STUDIO SYSTEM 2
・SHOP SYSTEM
超高速で大量プリントを可能とした産業用光造形プリンター NXE400
Nexa3D NXE400は、独自技術であるLSPc技術（Lubricant Sublayer Photo-curing）を適用した光造形技術で、従来の3Dプリンターよりも最大6.5倍速い造形速度が可能です。大容量、超高速、高解像度であるだけでなく、xPEEKをはじめとした様々なマテリアル（レジン）もご使用になれます。
コンパクトで幅広いフィラメント（材料素材）適用可能なUltimaker 3Dプリンター
S5 Pro Bundleは、受賞歴のある3DプリンターであるUltimaker S5にマテリアルステーション、エアマネージャーを追加したバンドルです。マテリアルハンドリングの自動化、空気ろ過とフィラメント湿度制御の最適化を適用することで、3Dプリントワークフローを変革できます。各装置は、シンプルな接続により統合されるため、簡単に一体化させることができます。
目次
・Ultimaker S5 Pro Bundle
・Ultimaker S5
・Ultimaker S3
・Ultimaker マテリアル
上記の製品カタログが全てダウンロード資料に入っております。
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