3Dプリンタの素材の種類

3Dプリンタ素材の基本を知ろう

3Dプリンタというと、一般的には樹脂素材を使って立体物を造形するイメージを持つ方が多いかもしれません。
実際、家庭用や小規模オフィス向けの3Dプリンタでは、PLAやABS、PETGといった樹脂フィラメントが広く使われています。

一方で、近年は金属を材料として使える金属3Dプリンタも注目を集めています。
金属3Dプリンタでは、ステンレス鋼や、銅、チタン合金などを使用できる機種があり、樹脂では実現しにくい強度や耐熱性、熱伝導性を持った部品の造形が可能です。

3Dプリンタで使われる代表的な素材

3Dプリンタで使われる素材は、大きく分けると「樹脂素材」と「金属素材」があります。
ここでは、それぞれの代表例と特徴を見ていきます。

樹脂素材

樹脂素材は、主に家庭用や一般的な業務用3Dプリンタで使われる材料です。
扱いやすいものが多く、試作や模型、日用品の製作など幅広い用途で活用されています。

PLA

PLAは、トウモロコシやサトウキビなどの植物由来のでんぷんから作られる「ポリ乳酸（Poly-Lactic Acid）」で、3Dプリンタ初心者に人気の高い代表的な素材です。
反りが少なく、比較的きれいに出力しやすいのが特徴です。

PLAの主な特徴
- 造形しやすい
- においが少ない
- 発色が良い
- 試作や展示用モデルに向いている

一方で、耐熱性はあまり高くないため、高温環境で使う部品にはあまり向きません。

ABS

ABSは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（Acrylonitrile Butadiene Styren）の共重合合成樹脂で、PLAよりも強度や耐熱性が高く、実用品の試作にも向いている素材です。

ABSの主な特徴
- 衝撃に強い
- 耐熱性が比較的高い
- 機械部品やケース類に向いている

ただし、反りやすく、造形時の温度管理や換気が重要になります。

PETG

PETGは、ペットボトル等で使用されているPET（PolyEthylene Terephthalate）にグリコール（Glycol）を加えたプラスチック素材で、PLAの扱いやすさとABSの実用性の中間に位置するような素材です。

PETGの主な特徴
- 割れにくい
- 耐水性がある
- 比較的反りにくい
- 実用品や軽い屋外用途に向いている

樹脂素材の中でもバランスが良く、初心者から中級者まで扱いやすい素材として人気があります。

金属素材

金属3Dプリンタでは、樹脂では得にくい機械特性を持つ部品を造形することができます。

金属3Dプリンタで使われる材料

金属3Dプリンタで使える材料は、メーカーや方式によって異なりますが、代表的なものとして次のような金属があります。

ステンレス

ステンレスは、耐食性と強度のバランスに優れた材料です。
比較的幅広い用途に対応しやすく、金属3Dプリンタでも代表的な材料のひとつです。

向いている用途の例
- 治具
- 部品試作
- 耐久性が求められるパーツ

銅

銅は、熱伝導性に優れた素材です。
樹脂では実現しにくい熱の伝わりやすさが必要な部品に適しています。

向いている用途の例
- 放熱部品
- 熱伝導が必要なパーツ

チタン合金

チタン合金は、軽量でありながら高い強度を持ち、さらに耐食性にも優れています。

向いている用途の例
- 軽量化が求められる部品
- 高強度が必要な特注パーツ
- 耐熱・耐食性が求められる部品


ただし、金属3Dプリンタは樹脂3Dプリンタに比べて導入ハードルが高い点には注意が必要です。
金属の酸化を防ぐための不活性ガス供給や排出設備が必要になることが多く、粉末材料を扱う機種では防塵・防爆対策も求められます。

まとめ

3Dプリンタで使われる素材は、PLAやABS、PETGといった樹脂素材だけではありません。
近年は、ステンレス、銅、チタン合金などを扱える金属3Dプリンタも登場し、用途の幅は大きく広がっています。

樹脂素材は扱いやすく、試作や模型、日用品づくりに向いています。
一方、金属素材は高い強度や耐熱性、熱伝導性が求められる部品づくりに適しています。

3Dプリンタの素材選びでは、「何を作るのか」「どんな性能が必要か」「どの方式で造形するのか」を整理することが重要です。

記事作成者

技師K
2022年入社
3Dプリンタ歴　約1半年
3D-CAD歴　約半年
3D-CG歴 約3年

ミニチュア猫型キッチンシリーズを作成しています。
好きな素材は紙（特にツバメ中性紙フールス）です。
よろしくお願いします。