昨今、ものづくりの分野で欠かせなくなったのが3Dプリンターです。
データを流し込むだけでまったく同じ部品や製品が精密に作り出せることから、リードタイムの短縮や製品自体の精度を上げることの後押しをしています。

そんな3Dプリンターでの造形に欠かせないのが、「フィラメント」という、いわゆる造形に使う材料です。

フィラメントにも「ABS」「PET」「PLA」「PC」など多くの種類が存在しますが、中でも「PPフィラメント」は耐摩耗性や強度、耐熱性に優れており、多くのシーンで活用されています。

ただ、PPフィラメントはメリットが多い反面、扱いが難しい部分も存在するため、PPフィラメントを用いて造形をする際には気をつけておきたいポイントが複数あるのです。

本記事では、PPフィラメントの基本に触れながら、PPフィラメントを活用することのメリットやデメリット、PPフィラメントを使用する際のポイントなどを解説しています。

PPフィラメントでの造形をお考えの方は、ぜひ参考になさってください。

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PPフィラメントとは

PP（ポリプロピレン）フィラメントの最大の特長は、低密度で高弾性・高強度なパーツを作れる点です。軽量で高耐久を両立させたパーツを作ることに適しています。

また耐薬品性にも優れており、靱性を生かした頑丈なパーツ、スナップフィットやヒンジ、治具などに使用できる点も特長と言えるでしょう。

耐熱温度も高く、その耐熱温度はおよそ100℃～130℃と高温になっています。
PPフィラメントの基本的な成形方法は「射出成形」「押出成形」「ブロー成型」です。

PPフィラメントを活用することのメリット

さまざまな特性を持ったPPフィラメントを活用することには、多くのメリットが存在します。
具体的には「強度が出やすい」「耐摩耗性が高くなる」といったようなことです。

各々について次項から詳しく解説しています。

強度が出やすい

PPフィラメントは強度があり、加えて柔軟性もあるため、できあがった造形物を仮にぶつけたり落としたりしてしまっても、それほど大きな問題はありません。耐熱温度も高いことから、さまざまな製品に使用されています。

例えば自動車関連部品、トレイ、フィルム、洗面器、ストロー、タッパー、注射器など、多くの使用例が挙げられるでしょう。

耐摩耗性が高くなる

またPPフィラメントで造形をすると耐摩耗性が高くなる特長が挙げられます。
耐摩耗性とは簡潔に表現すると、「摩耗しにくい」ということです。要するに、他の部品やパーツと多く接触しても、物質が減りにくいということを指します。

強度がある上に耐摩耗性にも優れているということで、上記でご紹介したようにさまざまな製品に使用されています。

PPフィラメントのデメリット

一方で、PPフィラメントにはデメリットも存在します。
具体的には「コストがかかる」「シート張り替えの手間が増える」といったものですが、メリットと照らし合わせて導入の検討をしてみてください。

コストがかかる

PPフィラメントは一般的にプラットフォームのテーブルに定着しません。

その対処法として「PPテープ」を利用することが挙げられます。PPの素材はPP同士であれば接着しやすいため、プラットフォームにPPテープを貼り付けた状態で3DプリンティングをするとPPフィラメントでの造形がうまくいきやすくなるのです。

また「PPシート」を利用するといった方法もありますが、PPテープやPPシートなどのコストが発生する点がPPフィラメントのデメリットと言えるでしょう。

なお、PPテープの使用の際には、気泡やゴミが入らないように気をつけなければならない、といったことが挙げられます。

気泡やゴミが入ってしまうとそこから剥がれにつながってしまうため、留意が必要です。

シート張り替えの手間が増える

また「PPテープ」や「PPシート」を使用する場合、1回1回、テープやシートを張り替える必要があります。

なお、この張り替え作業を丁寧に行わなければテープの粘着などが残ってしまう場合があるため、綺麗に剥がす手間や時間がかかってしまうでしょう。

PPフィラメントでの造形時のポイント

耐摩耗性や強度に優れたPPフィラメントは多くのシーンで使われる優秀なフィラメントですが、美しく造形を行うために注意したいポイントがあります。

以下の3つのポイントに留意しながら造形を進めてみてください。

ラフトは不要、ブリムは必要

まずPPフィラメントで造形を行う場合は、ラフトやブリムは不要と言えるでしょう。
PP同士の接着が強いため、ラフトをつけてしまうと造形物から剥がせなくなってしまう可能性があるからです。

ラフトと造形物の隙間調整がかなり精密にできれば別ですが、ラフトをつける意味はそれほどありません。なおブリムをつけることでモデル本体の反りが抑えられます。

極力サポート材を必要としない置き方・デザインにする

またPPフィラメントの場合はサポート材をつけてしまうと、剥がした面が荒れるということも起こり得ます。
そのためサポート材がつかないような置き方をすることが望ましいでしょう。

具体的には、オーバーハングが45度以内におさまる置き方になるように工夫してみてください。
可能であればサポートを使用しないデザインにすることも必要です

冷却ファンを活用する

冷却ファンを使用することも、PPフィラメントで美しく造形することの手助けになります。
3Dプリンターには機種によって冷却ファンがついているものがあるため、これがついている場合はONの設定にしておきましょう。

冷却ファンをONにすることでノズルから排出された樹脂が冷やされ、造形物が膨張することを防ぎます。
膨張に関してはPPフィラメントに限ったことではないため、使用するフィラメントの性質に合わせて冷却ファンの使い分けをすることがおすすめです。

PPフィラメントに関する疑問に、日本3Dプリンター株式会社がお答えいたします！

PPフィラメントは耐摩耗性、耐薬品性、強度などに優れていることから、さまざまな場面で使用されることの多いフィラメントです。
本記事を読まれている方の中にも、PPフィラメントの活用をお考えの方もいらっしゃるのではないでしょうか。

とはいえ、さまざまなメーカーから多くのPPフィラメントが発売されている中、それらを比較して検討するのはとても大変です。

日本3Dプリンター株式会社では、3Dプリンター導入に関するサポートはもちろん、フィラメントについてのご案内をすることも可能です。

貴社の既存の3Dプリンターと相性の良いPPフィラメントはどれなのか、また、PPフィラメントでの造形をより良いものにするためのコツなどもお伝えすることができます。

日本3Dプリンター株式会社は、Raise3Dをはじめ、世界トップメーカーの3Dプリンターを販売しています。実際に使用した経験から機械とフィラメントの相性を把握し、3Dプリンター自体を含めてフィラメント選びのコンサルティングを行っています。

3Dプリンティングやフィラメントに関する専門知識を持った専任スタッフが、貴社のニーズにマッチしたフィラメントをご提案いたしますので、ぜひ、お気軽にお問い合わせください。

日本3Dプリンター編集部 BASFチーム

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