3Dプリント用の1.75mm対3mmフィラメント：長所と短所！

最近3D印刷の世界に入ったかもしれませんが、フィラメントの2つの標準化された直径があることをまだ知りません。また、10年前に最も使用されたフィラメント径が3mmのときに自分で機械を作った人から中古プリンターを購入した可能性もあります。いずれにせよ、両方の直径が市場で入手可能であることを知っておくと便利です。彼らの長所と短所を知ることは、3Dプリンターの購入を計画しているかどうかを判断するために重要です。

現在の標準は1.75mmフィラメントですが、多くのメーカーは依然として3mmフィラメントを製造しています。どれが最適かについての意見はすべてのフレーバーで出てくるので、それぞれについて学び、自分で決める必要があります。

被写体を深く掘り下げたくない場合は、1.75mmフィラメントと互換性のある3Dプリンターを入手することをお勧めします。実際、3mmのノズルを必要とする非常に特別な目的を念頭に置いていない限り、私は常に1.75mmの標準を使用することをお勧めします。市場の基準は明確に定義されており、一部の専門家は、年を追うごとに人気のない3mmフィラメントスプールを手に入れるのはより困難で費用がかかると主張しています。

次の表に、各フィラメントの最も重要な長所と短所を示します。

	1.75mmフィラメント	3mmフィラメント
印刷速度（高速）	X	O
電力要件（低い）	X	O
コンポーネントの重量（軽量）	X	O
市場の可用性（より高い）	X	O
寸法公差要件	O	X
もつれやすさ（下）	O	X
フィラメントベンディング（下）	O	X
吸湿（下）	O	X
Exrtuder Flow（higher）	O	X
Bowden System（上位互換）	O	X
市場価格（低価格）	X	O
にじみ出る（下）	X	O
印刷精度（より高い）	X	O

3Dプリントで最も人気のあるフィラメントの直径はどれですか？

3Dプリントで使用される最も一般的な直径は間違いなく1.75mmです。この直径を使用するユーザーの割合は毎日着実に増加しており、細いフィラメントを優先してアームをねじっています。事実上すべての家庭用3Dプリンターメーカーは、1.75mm互換のマシンのみを販売しています。

ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアまたはソフトウェアコンポーネントなど、プリンターで問題が発生した場合は、Web上の任意のフォーラム（および3dsolved.com😀）で簡単に解決策を探すことができます。これは、1.75mmのプリンタを使用している場合に限ります。そうでなければ、あなたが得る助けはごくわずかで、おそらく時代遅れになります。

さらに、業界のすべての改善と革新は、1.75mmプリンターを念頭に置いてほぼ独占的に作成されています。

3Dプリント用の1.75mmフィラメントの長所と短所

3Dプリント用の1.75mmフィラメントの利点

前述のように、市場はこの直径を趣味やデスクトップの3Dプリンター市場の標準として選択することを決定しました。それでも、この傾向の背後にある理由を知ることは興味深いことです。

高速印刷

オブジェクトを印刷するには、オブジェクトのデジタルバージョンに応じてフィラメントを配置するためにフィラメントを溶かす必要があることは明らかです。これは、ホットエンドを通過するすべてのプラスチックが作動温度に到達する必要があることを意味します。加熱ブロックで発生した熱は、熱伝導の簡単なプロセスで、ノズルとバレルにフィラメントに向かって伝達されます。フィラメントの周囲から中心のファイバーに熱が伝達される速度は、主にプラスチックの種類とその形状に依存します。したがって、フィラメントが太いほど、同じコア温度に達するまでに時間がかかります。

溶融にかかる時間が短いため、ノズルを通るフィラメントの流量を増やすことができ、これは印刷速度の向上につながります。

必要な電力が少ない

両方のフィラメントの断面を分析すると、3mmフィラメントの面積は細いフィラメントの面積のほぼ3倍であることがわかります。これにより、ノズル内の圧力も1.75mmフィラメントと比較して増加します。この圧力レベルを達成するには、押出機が十分な力を生成する必要があります。そうしないと、ステッピングモーターがステップを失い（スキップし）始めます。

1.75mmフィラメントはより少ない押し力を必要とします。言い換えれば、マシンは、より小さく、より強力でないステッピングモーターでも正常に動作します。

押出機のサイズ縮小

先ほど述べたように、より太いフィラメントを押し出すには、より多くの電力が必要です。これを解決するために、最初のメーカーはより強力なモーターを使用して3mmフィラメントを押し出しましたが、押し出しシステムの重量と体積が増加するという悪影響がありました。直接型押出機システムでは、この追加の質量が過度の慣性を生成し、不要な振動を発生させます。これらはオブジェクトに送信され、オブジェクトとともにひどいぐらつきを引き起こします。

1.75 mmフィラメントは、ギアを減速せずに、より低いトルク（したがってより小さな）ステッピングモーターを使用して、押出機で使用できます。

より高い市場可用性

直径1.75mmのフィラメントが新しい標準であるため、どのフィラメントストアでもこの直径の在庫を簡単に見つけることができます。多くのフィラメントメーカーが3mmスプールを製造していないため、色と素材の入手可能性も高くなっています。再販業者は、特にPLAが最も広く使用されているフィラメントであるため、1.75mmのより大きな在庫を維持することも好みます。

3Dプリント用の1.75mmフィラメントのデメリット

1.75mmフィラメントを選択する理由はたくさんありますが、いくつかの欠点もあります。

寸法公差が小さい

数値「1.75mm」 は公称値ですが、実際には、フィラメントの寸法には公差マージンがあります。一部のセクションは薄く、他のセクションは厚くなります。糸の断面でさえ、円ではなく楕円にすることができます。今日、ほとんどのメーカーが達成する品質はますます高くなっていますが、100％完璧なフィラメントはありません。

+ – 0.1mmの変動は、3 mmでの同じ偏差と比較した場合、1.75mmフィラメントでのエラーの割合が高いことを表します。このため、フィラメントが安価な場合、印刷中に紙詰まり（サイズが大きすぎるため）または押し出し中（わずかな測定のため）が発生する傾向があります。

この不利な点にもかかわらず、メーカーはフィラメントの最大公差をますます改善することに成功しました。最も極端なケースはPrusamentで、QRコードを提供して、作成したフィラメントの個々のスプールの品質を確認します。下の写真によると、そのスプールの許容誤差は人間の髪の毛の直径の範囲内でした。

絡まりやすい

1.75 mmのフィラメントは細くて軽いので、コイルを扱うときにフィラメントの先端を失うと、フィラメントが絡まる可能性があります。 「結び目」は見づらい場合があり、ほとんどのユーザーは問題が差し迫っていることを知らずに印刷を開始します。しばらくすると、フィラメントがロックし、印刷が損なわれ、プリンタに重大な損傷を与える可能性があります。

曲がりやすい

柔軟なフィラメント（TPUなど）を使用してオブジェクトを印刷する場合、1.75mmフィラメントスプールを使用すると、3mmのものと比較してより多くの問題が発生する可能性があります。ノズル領域に到達すると、フィラメントはその軸に沿って張力を増加させます。この圧縮により、フィラメントはバレルと押出機の間の任意の自由領域で曲がります。プリンタがボーデンタイプの場合、問題はさらに大きくなります。

3mmフィラメントの長所と短所

3Dプリント用の3mmフィラメントの利点

これまで見てきたことから、1.75mmフィラメントは3mmよりもはるかに優れているように見えますが、より太いフィラメントで印刷する場合にはいくつかの利点があります。

吸収する水分が少ない：

他のことを考えるかもしれませんが、太いフィラメントは湿気の影響を受けにくいです。表面積対体積比が低く、外部が早く飽和し、内部が維持されるためです。

押し出しフローの増加を可能にします

幅の広いノズルと組み合わせることで、3mmフィラメントを非常に高い流量で押し出すことができます。適切な印刷パラメータを設定することにより、非常に大きなオブジェクトでの印刷速度の向上を実現できます。次のビデオをご覧ください。2mmのノズルを使用してオブジェクトが印刷されています。

そのような物体を1.75mmフィラメントで印刷することは不可能です。手始めに、直径はノズルの直径よりも小さくなります。つまり、ノズルシリンダーによって圧縮されることなく通過します。これにより、精度が大幅に低下します。

ボーデンシステムに適しています：

ボーデンタイプのシステムでプリンタを使用する主な欠点は、フィラメントが途中で曲がったり圧縮したりする傾向があるのに対し、フィラメントが太い場合は、これが起こりにくいことです。

3Dプリント用の3mmフィラメントのデメリット

あまり人気のない直径の選択にも欠点があるのは当然のことです。単なる不運が原因ではない場合、市場は次の理由でこの直径をほぼ放棄することを選択しました。

通常はより高価です：

3mmフィラメントを製造する場合、製造コストは高くなります。これは、メーカーがますます多くの1.75mmフィラメントを生産しており、より競争の激しい市場があるために発生します。これは、この直径の固有の特性によってではなく、単純な規模の経済によって引き起こされます。

にじみ出る増加

このタイプのホットエンドでは、溶融体積が大きくなります。つまり、印刷の開始時にノズルの先端がはるかに滴ります。また、正しい引き込み速度と距離のパラメータを設定することはより困難です。より大きなノズル（たとえば0.8mm）でオブジェクトを印刷したことがある場合は、同様のことを経験したことがあるかもしれません。

より低い寸法精度：

これはノズルの幅で決まりますが、減速機付きの押出機でもホットエンドの圧力が高すぎるため、0.1ノズルを3mmの押出システムと組み合わせて使用​​することはできませんでした。これは、ほとんどのノズルの直径が広いことを意味し、これが精度の低下の実際の原因です。

3Dプリントに2つのフィラメント直径標準があるのはなぜですか？

数年前、3Dプリントは大学や研究者のために予約された技術でした。機械の入力材料を選択する必要があるとき、この直径がすでに利用可能であるという単純な事実のために、彼らは3mmルートを選択しました。 3mmのスプールは、プラスチック射出成形などの他の技術で作られたABS部品の溶接に使用されていたため、初期の設計者は既存のものを使用して、その周りに機械を構築しました。

RepRapプロジェクトが誕生するとすぐに、多くの3Dプリンターメーカーとメーカーは、より細いフィラメントを使用することで、多くのコンポーネントのサイズを縮小しながら、プリンターの押し出し機能を最適化できることに気付きました。それ以来、1.75mmフィラメントが3D印刷の標準になりましたが、ほとんどのフィラメントメーカーは引き続き両方のサイズを顧客に提供しています。

1.75mmのマシンで3mmフィラメントを印刷できますか？

誤って3mmのスプールを購入した場合、最初に試すべきことはそれを売り手に返却することです。販売者がスプールを別のスプールと交換しないことにした場合は、フィラメントを3mmユーザーに販売してみてください。 3mmスプールを1.75mmプリンタで使用できるかどうかを知りたいと思うかもしれないので、これはあまり有用なアドバイスではありません。

3mmフィラメントは1.75mm押出機の穴に収まらないため、試しても使用できませんでした。 3mmフィラメントが収まる奇妙でわかりにくい3Dプリンターがある場合でも、それを使用しないでください。マシン全体が1.75mmフィラメントで使用するように設計されているため、一部のコンポーネントに恒久的な損傷を与えるリスクが高くなります。

直径3mmのフィラメントは実際には2.85mmですか？

キャリパーを使用して3mmフィラメントの直径を測定すると、実際には約2.85mmであることがわかります。これは主に、PTFEチューブの内径が3mm（公称）であるためです。これにより、パスのどこかに干渉があるとフィラメントがスタックします。 3mm 3Dプリンターをお持ちの場合は、メーカーのデータシートを確認して、スライサーソフトウェアでこのパラメーターを正しく設定してください。スライサーのフィラメント径を変更することは、流量を変更することと同じです。

3mmプリンターを1.75mmと互換性のあるものに変換できますか？

3mmプリンタを1.75mmプリンタに変換することは非常に可能です。実は最近まで思っていたより簡単です。押出機からホットエンドまで、押出システムのコンポーネントを変更するだけです。

次のビデオをチェックしてください。驚くべきThomasSanladererが、このプロセスを簡単なステップバイステップのチュートリアルで実行しました。

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