3Dプリンターで使用できる材料の種類と選び方をご紹介！

3Dプリンターで使用する材料の選び方

材料を選ぶ時は、作りたい形状(大小・見た目の仕上がりなど)や用途(実用品・装飾品・ビジネス用など)はもちろん以下のポイントもチェックした方が良いでしょう。

●どのくらいの造形精度が必要か

●どのくらいの強度が必要か

●造形物に着色をしたいかどうか

●造形物を研磨したいか

●使用するときの環境はどのような状況か

（室内／屋外・温度は高い／低い　など）

3Dプリンターで使用する主な素材と特徴を紹介

材料は3Dプリンターの方式ごとに変わってきます。

5つの方式ごとに様々な材料について紹介します。

 

▼印刷方式一覧

1.熱溶解積層方式（FFF/FDM）

2.光造形方式（SLA/DLP）

3.粉末焼結方式（SLS）

4.インクジェット方式

5.粉末固着方式（バインダージェッティング）

 

▼熱溶解積層方式(FFF・FDM)　

溶かした樹脂をソフトクリームのように下から上へ一層ずつ材料を積み上げ作品を作り上げていきます。

一般ユーザー・企業向けどちらの用途においても最も多く用いられる一番メジャーなプリント方式です。

また熱溶解方式の材料は一般的に「フィラメント」と呼ばれます。

【PLA】

●特徴

3Dプリンターの材料は溶けた状態から固まる際に熱収縮が起こります。

特に冬場は気温の低下によって熱収縮が大きくなり「反り」が起こりやすくなります。

しかしPLAは、熱収縮や反り等に強いため「安定して造形」ができます。

そのため初心者の方でもお使いいただきやすく人気の材料となっています。

また植物成分由来となっているため、土に埋めると自然に還ります。

環境負担も少なく環境にやさしい素材です。

カラーバリエーションも多く、造形を楽しむことができます。

 

●注意点

とても固いプラスチックのため、造形品の研磨（ヤスリがけ）がしにくい特徴があります。

また塗装がしにくい（塗料がうまく乗らない）という特徴もあります。

（サーフェイサーで下地処理をすることで塗装はできます）

●どんな造形に向いているか

大きい造形、後加工の少ない造形など

【ABS】

●特徴

ABSも3Dプリンターの材料としてよく使われている人気の材料です。

ABSはPLAに比べて柔らかく、造形後に表面を磨いたり塗装をするなどの加工に向いている材料です。

そのためアート系の方やフィギア作りをしている方など、造形後に後処理加工を行うユーザーに人気の材料となっております。

カラーバリエーションも多いです。

 

●注意点

ABSは「柔らかい」という大きなメリットの反面で、PLAと比べて造形時に熱収縮が起こりやすい特徴もあります。

そのためプラットフォームを加温できる機種でなければ使用できない材料となります。

（プラットフォームを加温することで熱収縮を小さくして反りを防止する必要があります）

※使用可能機種：

ダヴィンチJr.ProX+ / ダヴィンチ1.0Pro / ダヴィンチ1.0Pro 3in1

●どんな造形に向いているか

後加工が必要なプラモデルのパーツなど

【タフPLA】

●特徴

タフPLAはABSとPLAの「メリット」を組み合わせたような材料です。

（XYZプリンティングのオリジナル商品です）

ABSのメリットである「造形品の研磨、塗装がしやすい」という特徴と、PLAのメリット「造形がしやすい」という特徴を掛け合わせた材料です。

PLAと同様にプラットフォームの加温がなくても造形ができるので全ての機種で使用することができます。

●注意点

カラーバリエーションがホワイトとブラックの2色のみとなります。

●どんな造形に向いているか

強度も見た目の滑らかさもバランスよく作りたいという作品など

【PETG】

●特徴　

PETGのもととなるPET（ポリエチレンテレフタレート）は、ペットボトルの材料として、世界で最も利用されているプラスチック材料です。

PETGはPETよりも丈夫で耐久性のある材料となります。

材料の特徴として「耐久性が強く、衝撃に強い頑丈な点」が挙げられます。

また耐候性も高く造形後も黄変しにくいといった特徴もあります。

（フィラメントは通常、紫外線にあまり強くないので造形後の品質低下に繋がります）

タフPLAと同様にABSとPLAの良いところを掛け合わせた特徴を持ち、造形もしやすいので、プラットフォームの加温も不要で全ての機種で使用することができます。

●注意点

PETの特徴を持つため、カラーが透明系のみになります。

●どんな造形に向いているか

消耗品ではなく長期的に使っていきたい作品、クリア色で作りたい作品など

------------------------------------------------------------------------------

skysmotor.comは遊星ギアボックスモータとステッピングモータドライバなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

ステッピングモータの駆動運転

今回はステッピングモータの運転パターンや励磁方式、マイクロステップ駆動を紹介します。

９－２ ステッピングモータの駆動運転

ステッピングモータの運転パターン

矩形駆動（自起動運転パターン）

加速、減速区間を設けずに、起動、停止させる基本運転パターンです。 しかし、この運転は、自起動領域内でしか使用できません。

台形駆動（速度制御運転パターン）

加速、減速区間を設け、目標定速に達するまでパルス速度を徐々に変化させる運転です。 イナーシャが大きな場合の起動や、精度良く停止位置決めする場合などに用います。

ステッピングモータの励磁方式

各相のコイルへ決まった順番で電流を流す方式を励磁方式といいます。 励磁方式には、1相励磁、2相励磁、1-2相励磁の3種類が基本になります。 この励磁方式を運転用途（シーン）に応じて使い分けします。

1相励磁

主にユニポーラモータで使用します。 1相ずつ励磁位相を進める方式で、フルステップ駆動ともいいます。 消費電力は少なくなりますが、振動が発生し易くなります。

2相励磁

バイポーラモータでのフルステップ駆動方式です。 2相ずつ励磁位相を進める方式です。 ユニポーラモータの１相励磁よりも、 出力トルクが大きくダンピング性に優れており、より滑らかに動作します。

1-2相励磁

1相励磁と2相励磁を交互に繰り返す方式で、ハーフステップ駆動ともいいます。 モータのステップ角分解能は、1相や2相励磁方式の半分になります。 2相励磁よりも更に滑らかに動作します。

マイクロステップ駆動

フルステップ、ハーフステップ駆動が、2つのコイル電流をON/OFFし一定角ずつ回転させるのに対し、 マイクロステップ駆動は、2つのコイル電流比率を階段状に変化させることで、 更に細かいステップ角で回転させることができます。

------------------------------------------------------------

skysmotor.comはブラシレスDCモータと平行軸ギヤードモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

ステッピングモータの駆動ステップモード

一般的な駆動モードには次のものがあります。

・ウェーブドライブ（直接波形駆動）（１相励磁）

・フルステップ駆動（２相励磁）

・ハーフステップ駆動（１－２相励磁）

・マイクロステップ駆動（モータ電流を連続的に変化させる）

　

ウエーブドライブ／１相励磁では、ある時間内で巻線が１本だけ励磁されます。固定子は、Ａ→Ｂ→／Ａ→／

Ｂ（「／Ａ」はＡの反転論理を示す）というシーケンスに従って励磁され、回転子は位置８→２→４→６と移動

します。同じ巻線パラメータをもつユニポーラおよびバイポーラ巻線モータでは、この励磁モードでは機械的位

置は同じになります。この駆動モードの短所は、定められた時間内にユニポーラモータでは総モータ巻線の２５

％のみ、バイポーラモータでは５０％のみしか使用できないことです。このことは、モータから最大出力トルク

を得られていないことを意味します。

　

フルステップ駆動／２相励磁では、任意の時間に２つの相を励磁します。固定子は、Ａ・Ｂ→／Ａ・Ｂ→／

Ａ・／Ｂ→Ａ・／Ｂというシーケンスに従って励磁され、回転子は１→３→５→７と移動します。２相励磁で

は、１相励磁と同じ角移動量になりますが、機械的位置は１相励磁の１／２だけオフセットが加えられます。ユ

ニポーラ巻線モータのトルク出力は、バイポーラモータよりも低くなります（同じ巻線パラメータのモータの場

合）。これは、バイポーラモータが巻線全体を使用するのに対して、ユニポーラモータは使用可能な巻線の５０

％だけしか使用しないためです。

　

ハーフステップ駆動／１－２相励磁は、１相励磁と２相励磁を組み合わせたものです。２番目のステップごと

に、１つの相のみが励磁され、その他のステップでは各固定子の１フェーズが励磁されます。固定子は、Ａ・Ｂ

→Ｂ→／Ａ・Ｂ→／Ａ→／Ａ・／Ｂ→／Ｂ→Ａ・／Ｂ→Ａというシーケンスに従って励磁され、回転子は１→２

→３→４→５→６→７→８と移動します。この結果、角移動量は１相励磁または２相励磁の半分になります。１

－２相励磁によって、１相励磁または２相励磁で見られる共振現象が低減されます。

--------------------------------------------------------------------------

skysmotor.comはクローズドループステッピングモータと遊星ギアボックスモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

ステッピングモーターの特徴・注意点

注意点 1：脱調してしまう

センサは必要ないが，位置を確認していないので，指令通りに動いていない（脱調した）場合でも気が付けない。クローズドループ制御をしているサーボモーターに比べると，信頼性が低いです。

注意点 2：発熱が高い

停止中にもホールディングトルクを発生させているために，発熱してしまう。

注意点 3：振動する

一定の角度ずつ回転するモーターは，階段を上り降りするように1段ずつ移動するために，必ず移動時に振動してしまう。

------------------------------------------------------------------------

skysmotor.comは平行軸ギヤードモータとギヤードモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

ステッピングモータの種類

ステッピングモータの種類〈１〉

ステッピングモータには3種類あります。

PM型（Permanent Magnet Type、永久磁石）

回転子として円周上にN極とS極の交互に着磁した磁性体を使用する。安価だが、着磁間隔を細かくすることに限界があり、ステップ角度は小さくできない。

VR型（Variable Reluctance Type、歯車状鉄心形）

回転子として歯車状の鉄心を使用する。ステップ角度を小さくできるが、トルクがやや低い。

HB型（Hybrid Type、複合形）

PM型とVR型の特徴をもつ構造をしている。

※回転子（ローター）…モーターとして回転する軸のこと。

ステッピングモータの種類〈２〉

先ほど述べたようにステッピングモータの種類には3種類あります。そして、さらに2種類あります。ただし、この2種類とはステッピングモータ内部にあるコイルへの電流の流し方の違いによるものです。

ユニポーラ型（単極性）

相電流の切り替えのとき、1つのコイルに対して一定方向の電流しか流さない。

バイポーラ型（双極性）

相電流の切り替えのたび、電流の方向が変わる。

※ステッピングモータの仕組みで説明したように磁極を変えるため内部のコイルをスイッチングする必要がある。その磁極をどのように変更するかというイメージ。

---------------------------------------------------------------

skysmotor.comは精密遊星ギアボックスモータと中空ステッピングモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力ある価格、または効率的なサービスを提供しております。