3Dプリンタ材料の基礎知識3Dプリンタで使える材料

ABS樹脂

機能性が高いこともあり、電気機器の筐体、建材などの広い分野で使用されています。
粘着性があり、強度が高いのが特長で、サンドペーパーなどで磨くことができ、塗装もしやすい性質を持っています。
3Dプリンタでは熱溶解方式で使われており、200℃以上の高温で溶かしてノズルから一筆書きで造形します。
造形物は冷える過程で収縮し変形してしまうため、3Dプリンタ内部を加熱し形状を保たせるなどの対応が必要なケースがあります。
また、ノズル径を⼩さくしにくいため、積層ピッチが0.2ｍｍ程度あり微細な造形には不向きです。

PLA樹脂

PLA樹脂は植物性由来の成分（トウモロコシ、ビート、イモ類、サトウキビなど）でできているため、熱溶解方式の3Dプリンタで溶かす際にも樹脂の臭いが気になりません。
ABS樹脂とは違い、低い温度で溶けるために冷える過程でゆがみが生じにくいのも特長の1つです。
そのため、大型の造形物を作る際にも変形を気にせず作ることができます。ただし、やすりなどで処理をするのが困難で、塗装もなじみにくい性質があります。

アクリル樹脂

合成樹脂の一種で高い透明性が特長です。また着色が容易であることから無機ガラスの代用品として建築や乗り物の窓材、照明器具のカバー、標識などに利用されることが多くあります。
3Dプリンタでは、UV光による硬化速度が比較的早いためにインクジェット方式で使われます。
少量の液体樹脂の状態で吐出できるので微細な造形ができるのが特長です。透明性がある樹脂で造形できるので内部の検証などに利用できます。
一方で吸水率や耐熱性の問題もあるため、造形後の変形が生じる可能性があります。

エポキシ樹脂

熱硬化性樹脂で、接着材や塗料として利用されています。電子機器の基板やI Cのパッケージとして使われるのは、寸法安定性や耐薬品性、電気絶縁性が高いためです。
アクリル樹脂と比較してUV光での硬化速度が遅く、光造形機の材料として使わるのが一般的です。
また、UV照射を停止しても硬化反応が継続するなど扱いが難しいところがあります。
一方で耐熱性や耐薬品性などの機能性が高い傾向があり、樹脂のバリエーションは多角化しやすい性質があります。

ナイロン（PA・ポリアミド）

細かい粒子で、きめ細やかな粉末で形成されているポリアミド合成繊維の一種です。
表面は少しざらつきのある多孔質の素材になります。強度がありながらも、柔軟性を兼ね備えているので、曲げなどにも強い性質があります。
ウィンドブレーカーなどの防寒具に使用されている他、水着や釣り糸などにも用いられます。
粉末焼結方式の3Dプリンタで利用できる材料で、粉末をレーザで焼き固めて造形されます。強度があるためスナップフィットの検証に使用できます。

石膏パウダー

粉末接着方式で用いられる材料で、石膏に接着剤を塗布して造形をする際に色も着けられるため、模型やフィギアの造形に使われます。
石膏パウダーが安価なため材料費もリーズナブルです。しかし、石膏を接着剤で固めてあるだけなので、とても脆くデザインの確認以外の用途にはあまり向きません。

金属

3Dプリンタの材料として使える金属は現状は限られた種類で、一部のSUSやチタン、銅、アルミなどが該当します。
樹脂で造形する3Dプリンタは試作での利用が一般的ですが、金属造形は最終製品としての利用が見込まれます。
例えば航空機では金属造形による部品の採用が積極的におこなわれています。一方で量産品として使用するには、レーザで焼き固める際に熱ひずみが発生するため形状が限定されたり、造形時間がかかることが課題と言えそうです。

積層方法別の使用材料と特長

このように材料を選ぶと必然的に造形方式を選ぶことになり、造形の精度に影響が出てきます。
一般的に強度のある材料を使える造形方式は、造形中の反りが出やすくなる傾向にあります。
逆に反りの少ないインクジェット方式は、使える材料がアクリルに限られてしまいます。
材料を選ぶと精度が出ない、精度を優先すると材料を選べない、3Dプリンタは強度と精度がトレードオフの関係にあります。

アジリスタで使える材料の特長

半透明樹脂で内部が見える

柔らかいシリコーンゴムが使える