PLA+ と通常PLAの違いを徹底比較:メリット・デメリットと選び方
3Dプリント用フィラメントには用途ごとに様々な種類があります。PLAは造形しやすく美しい仕上がりが得られ、ABSは安価で耐熱性に優れ、PETGは引張強度・衝撃強度・耐熱性の面でPLAを上回ります。
そんな中、「PLA+」の存在を耳にした方も多いのではないでしょうか。一体何なのか、何に適しているのか、気になるポイントを解説します。
PLA+は、その名の通り通常のポリ乳酸(PLA)をベースに、引張強度・耐熱性・耐衝撃性の向上、吸湿防止、オーバーハング品質改良などを目的とした添加剤を配合した改良版です。
しかし、PLA+の組成に関する業界標準は存在せず、各メーカーが独自の処方(トレードシークレット)で製造しており、全容が公開されることはほぼありません。
PLA+とは
PLA+は、標準PLAに添加剤や顔料を加え、特性を強化した「改良版PLA」と言えます。現状市場に出回っているPLA+を見る限り、統一規格はなく、各ベンダーが「+」の成分を企業秘密として守っているため、PLA+は「ユニバーサルな規格」ではなく「メーカーごとの規格」となっています。
各社独自のPLA+処方を開発しており、プロセスが企業秘密であるため、PLA+は急速に「メーカー標準」へと変貌し、他のフィラメントタイプのような「普遍的標準」ではなくなりました。
ここで疑問が生じます。「PLA+は生分解性というPLA本来の規格を維持しているのか、それとも造形特性向上のために犠牲にしたのか?」ベース成分は標準PLAですが、添加剤の多くは生分解性規格に適合しない可能性が高いです。
標準PLAは吸湿しやすく脆くなりやすい弱点がありますが、PLA+はこれらを改善し、より強靭で、脆さが減り、耐久性が向上し、層間接着も向上しています。
PLA+は「標準PLAとABSの中間に位置するフィラメント」と見なされることが多く、その特性変化がより造形しやすく汎用性が高いことを物語っています。
PLA+ vs 通常PLA
PLA+は多くの面でPLAと類似していますが、メーカーごとに処方が異なり統一規格がないため、差異の定義は「標準PLAを基準」に行う必要があります。
メーカー各社は標準PLAの造形条件を踏襲しつつ品質向上を図っています。主な違いは以下の通りです。
- 表面テクスチャ: 標準PLAは層表面・外周ともに粗い仕上がりになりやすい。
- ストリンギング・オーバーハング: PLA+はストリンギングが少なく、オーバーハング品質が向上。
- 造形温度: 標準PLA+は通常PLAよりわずかに高温設定が必要。
- 光沢感: PLAはマット調、PLA+は光沢があり審美的に優れる。
- 柔軟性・強度: PLA+には適度な柔軟性があり、PLAは硬く圧力で折れやすい。複数ブランドでのテストで、PLA+は耐熱性が最大15℃向上、引張強度テストでも優位に立つことが確認済み。
PLA+とPLAの表面テクスチャ比較
通常PLAは造形後の表面が粗くなりがちです。PLA+は後処理なしで、より滑らかで光沢のある仕上がりが得られます。
PLA+ vs PLA:オーバーハング性能
PLA+の強度向上により、ブリッジやオーバーハングの造形品質が改善されます。材料が強いため自重を支えやすいのは論理的です。
ただし、オーバーハング結果はメーカー間で一貫しないため、自身でリサーチまたは実験する必要があります。一般的にPLA+では、サポートなしで65度程度の角度まで造形可能と期待できます。
上図の通り、同一パーツをPLA+(右)で造形した場合、オーバーハング品質が向上しています。つまり、サポートなしでより大きな角度を実現できます。
PLA+ vs PLA:造形温度
PLA+を構成する添加剤の影響で、一般的に高温設定が必要です。例:eSun PLA+は205〜220℃推奨、通常PLAは190〜215℃が一般的。
温度差は大きくありませんが、造形プロセスと仕上がりに影響を与えます。PLAからPLA+へ移行する際、215℃をスタート地点とするのが無難です。
新フィラメント(または新ブランド)導入時は常に設定をチューニングし、最適パラメータを見つけることを推奨します。押出温度については、詰まり防止のため「高めから徐々に下げる」アプローチが鉄則です。
Thingiverseの「温度タワー」モデルを活用すれば、各領域を微妙に異なる温度で造形し、最適温度を視覚的に特定できます。
PLA+ vs PLA:光沢(反射)の違い
前述の通り、PLA+は光沢仕上がりになりやすく、これは複数メーカーで共通する傾向です。
ただし、テストによっては「標準PLAの方が光沢が強い」という結果も出ており、特定メーカーのPLA+で実験しない限り定量的結論は出せません。主観・バイアスの影響も受けやすい指標です。
PLA vs PLA+:衝撃強度
PLA+は標準PLAより高い衝撃耐性を示します。比較テスト結果は予想通りで驚きはありません。
標準PLAは平均5 kJ/m²でクリーンに破断、PLA+は平均20 kJ/m²を記録し、約4倍の衝撃吸収性能を示しました。PLA+試験片は破断しても完全には切り離されませんでした。
PLA+はPLAより強いか?
「強さ」の定義次第で答えが分かれるため、単純比較は不適切です。通常PLAは一定荷重で脆く折れるのに対し、PLA+は曲がって変形しながら破壊に至ります。
特定機能(例:荷重を支えるフック)に対する強度テストなら可能です。PLAフックは最大荷重でパチンと折れ、PLA+フックは伸びて変形し、部分破断または荷重脱落という異なる破壊モードを示します。総じてPLA+は強度特性が改善されていると言えます。
PLA+ vs PLA:価格差
PLA+は「改良版PLA」と位置づけられ、添加剤コストと製造工程の分、価格上昇は必然です。
通常PLA 1kgスプールが15〜20ドル程度に対し、PLA+は20〜30ドル程度。改善された特性を考慮すれば、価格差は正当化できるケースが多いでしょう。
PLA+とPLAの均質性(バッチ間一貫性)
通常PLAはブランド違いでスライサー設定を大幅変更する必要は稀です(顔料・純度の微差程度)。
しかしPLA+はメーカーごとに「秘密の+成分」が異なり、標準PLAをどう改変するかで特性が変わります。そのためPLA+では、スプールごとに設定調整が必要になるケースが多々あります。
PLA+を愛用するなら、信頼できるメーカーを見つけ、継続利用することで造形品質の一貫性を確保するのが賢明です。
PLA+ vs PLA:吸湿性
PLAは3Dプリント用フィラメントの中で最も吸湿性が高い(Hygroscopic)材料の一つです。
PLA+の主成分は依然として標準PLAであるため、「自社PLA+は通常PLAより耐湿性が高い」とのメーカー主張があっても鵜呑みにせず、耐湿性が重要ならPLA+を避けるべきです。その場合はASAなどを検討すべきです。
PLA+はPLAより高温に耐えられるか?
この疑問は、標準PLA造形物と、採用予定の特定PLA+フィラメント造形物で比較テストするのが最善です。PLA+はまだ「開発途上のフィラメント」と言えます。
Polymaker材料とPolyLite PLAでテストを行った結果、PLA+の主成分が標準PLAと変わらないことが裏付けられました。
重りを吊した2本のバーをオーブンに入れ、温度を徐々に上昇させたところ、60℃で両者とも軟化・使用不能になり、65℃で同時破壊。これは標準PLAのガラス転移温度と整合する結果です。
テスト結果から、PLA+は標準PLA以上の耐熱性を持たないことが示唆されます。ただしPLA+は開発途上であり、今後結晶化修飾剤や共重合体の導入により耐熱性が向上する可能性は十分にあります(もしかすると既に一定程度達成されているかもしれません)。
PLA+はPLAより造形しやすいか?
PLAとPLA+の比較テストでは、概ね予想通りの結果でしたが、驚きもありました。PLA+ではウォーピング(反り)が減少傾向にあり、これは初層および層間接着の向上によるものと推測され、反りやすいパーツではPLA+の方が造形しやすいと言えます。
双方ともノズル温度215℃で造形しましたが、これが全てのタフPLAに最適とは限りません。造形中、標準PLAの方がわずかにストリンギングが多かったものの、過去テストでは逆の結果も出ています。微細ディテール・ブリッジ共に両材料とも問題なく、結果はやや曖昧です。
通常PLAは「初心者に最も造形しやすいフィラメント」として不動の人気を誇ります。PLA+が「常により造形しやすい」わけではないのは、コミュニティがその特性を強く求めていないためでもあります。
これまでのセクションで見た通り、多くのメーカーはPLA+の「他の技術的特性向上」に注力し成功しています。オーバーハング改善=造形しやすさ向上と解釈することもできます。
テスト全体では、PLAとPLA+の性能は非常に近く、PLA+の利点は「特定の造形目的」に合わせて選択すべきものです。
ご自身でPLA+を試す、または両者を比較検証されたい場合は、こちらから入手可能です:PLA+、標準PLA。
結論
フィラメント選定の主要指標を一通り検証した結果、PLA+の適用価値は決して過小評価できません。数ドルの追加コストを厭わず、良好な結果を出すPLA+ブランドに出会えたなら、継続利用を強くお勧めします。
許容できるフラストレーションの閾値は人それぞれですが、筆者は「安定して再現性高く良い結果を出すフィラメント」を高く評価し、そのために1〜2ドルの追加投資を惜しみません。共感いただけるなら、ぜひPLA+スプールをお試しください。
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