木質フィラメントで3Dプリントを極める：技術とメリット完全ガイド

天然木そのもので3Dプリントすることはできませんが、木質フィラメントを使った3Dプリントは2012年に始まり、現在も一部の愛好家に人気があります。

一般的に、木質フィラメントはPLAベース材料に木粉やその他の粉末派生物を混合したコンポジット（複合材）です。

つまり、木質充填フィラメントとは、木材粒子や天然木繊維を含むPLAフィラメントを指します。

木質フィラメントでの3Dプリントは注目を集め続け、家庭用装飾品、コスプレ小道具、玩具などで応用が広がっています。

本記事では、木質フィラメントを用いた3Dプリントについての情報を提供し、あなたのニーズに合えば活用できるよう解説します。

木質フィラメントとは？

• 天然木

天然木とは、純粋な木材そのものです。したがって、木材単体では3Dプリントに使用できません。PLAと混合して初めて3Dプリントプロセスで適用可能になります。

• 木質フィラメント

木質フィラメントは、PLAなどのベースフィラメントと天然木繊維を組み合わせたコンポジットです。これにより、木材のような特性を持つ最終造形物が得られます。

また、木質充填フィラメントは約30%の木材繊維で構成されますが、正確な割合はフィラメント種類によって異なります。

興味深いことに、一部メーカーは木材粒子を一切含まず、木材色のみで木材風に見せるフィラメントを製造しています。木材粒子の柔らかい性質を利用し、色だけで木材らしさを演出しています。

木質フィラメントブランドの種類

• ColorFabb WoodFill と CorkFill

オランダのColorFabb社が製造するWoodFillとCorkFillはプレミアムフィラメントで、市場では高価ですが魅力的な表面仕上がりを誇ります。

PLAフィラメントと木材繊維を組み合わせたコンポジットフィラメントです。

また、プリント時に甘い香りがし、プリントしやすいのも特徴です。CorkFillやWoodFillで後処理を行う場合、サンディングで簡単に表面品質を向上できます。

特徴

• フィラメント組成：木材30%、PLAフィラメント70%
• 使用木材：コルクまたはパイン材
• フィラメント径：1.75mmと2.85mm
• スプールサイズ：WoodFill 600g、1.8kg、CorkFill 650g
• プリント温度：WoodFill ホットエンド195〜200℃、ヒートベッド0〜60℃
• CorkFill ホットエンド210〜230℃、ヒートベッド0〜60℃

• Filamentive Wood Filament

3Dプリント愛好家からFilamentive Wood Filamentの機能性が高く評価されています。「バターのようにプリントできる」と絶賛され、快適なプリント体験を提供します。

特徴

• フィラメント組成：木材40%、PLAフィラメント60%
• フィラメント色：ライトとダーク
• スプールサイズ：750g
• プリント温度：ホットエンド200〜230℃、ヒートベッド0〜60℃

• Form Futura Easy Wood Filaments

オランダのフィラメントメーカーが製造するこの木質フィラメント。Easy Woodシリーズは7色展開です。

特徴：

• フィラメント組成：木材40%、PLAフィラメント60%
• 使用木材：パイン、オリーブ、シダー、柳、エボニー、ココナッツ、バーチ
• フィラメント径：1.75mm、2.85mm
• スプール：250g、500g、2.3kg
• プリント温度：ホットエンド210〜230℃、ヒートベッド0〜60℃

木材で3Dプリントできるか？

木材モデルは、木材チップから抽出された茶色の粒状パウダーから作られます。モデル表面は多孔質で、砂のようなザラついた外観を持ちます。

また、木材は複雑なモデルに最適で、インターロックや可動部品の3Dプリントを可能にします。

机や棚に置くモデルの多くは木材製です。建築スケールモデル、フィギュア、トロフィーなどが該当します。

木材での3Dプリントにより、従来の木工技術では製造不可能なモデルを作成できます。

木材プリント技術

3D木材デザインをプリントするには、レーザー焼結技術を使用します。この技術で、レーザーが3Dプリンターのパウダーベッド上にラインを描き、層ごとにモデルをプリントします。

さらに、パウダーベッドが溶融し、以前にプリントされた固化層とパウダーが結合します。1層プリントごとにローラーがベッド上に新しいパウダー層を広げます。

また、プリンターにはパウダーを融点直下まで加熱するチャンバーがあり、レーザービームが追加エネルギーを与えてパウダーを溶融・固化させ、固体オブジェクトを形成します。

プリントプロセス完了後、造形物を宿した大きな温かいパウダーブロックが残ります。

木質フィラメントのプリント方法

3D木質フィラメントプリントは、他の一般的なフィラメントタイプをプリントするほど単純ではありません。

したがって、3D木質プリントには忍耐が必要で、上級の3Dプリントスキルが求められます。

木質フィラメントプリントのトップ5テクニック

1. 大口径ノズルでプリントする

多くの木質フィラメントは中密度繊維板（MDF）に似ています。よく見ると、フィラメントに大きな黒い斑点が見えることもあります（ブランドによります）。

そのため、大きな斑点に対応できる大口径ノズルの3Dプリンターが必要です。何より、ノズル内部でフィラメントが詰まらないよう、十分な大きさであることが重要です。

0.3mmノズルでも使用可能ですが、0.6mm径までの範囲で選択できます。覚えておいてください：ノズルは大きければ大きいほど良い！

2. 使用しないときはフィラメントをホットエンドから抜く

3Dプリンターを使用しないときは、必ず木質フィラメントをホットエンドから取り出してください。プリントを中断・停止する場合もフィラメントをホットエンドから抜きます。そうしないと、木質フィラメントが焼け、エクストルーダー内で黒く粘着性のある汚れになります。

エクストルーダー内でフィラメントが焼けた場合は、クリーニングフィラメント（Amazonでチェック）で清掃できます。

3. 温度を低く保つ

3D木質フィラメントは高温に極めて敏感です。ノズル内で微細な木材が着火すると、悪質な詰まりや煙の原因になります。

したがって、木質フィラメントに対して高すぎるノズル温度は不要です。高温だと焼損します。

4. 高速プリントと高レイヤー高さを使う

高速プリントと高レイヤー高さを組み合わせると、木質フィラメントがノズルをより速く通過できます。

これにより、ノズル内でのフィラメント焼損と詰まりリスクを低減できます。また、高速プリントは造形物により濃い色合いを与えます。

5. 高リトラクションを設定する

木質フィラメントは通常のPLAより速く流れます。したがって、ヘッドが位置決めする際、PLA用のリトラクション設定では木質フィラメントのノズルからの漏れを防げないことがあります。

プリンターに高めのリトラクションを設定することで、この状況に対処できます。

木質フィラメントは研磨性があるか？

木質フィラメントは天然木材粒子を含むため、軽度の研磨性があります。さらに、長期保管すると保管状態により研磨性が増す傾向があります。

これはプリントプロセスと最終的な低品質プリント生産の両方に影響する深刻な問題です。

木質フィラメント温度設定

a) ホットエンド

木質フィラメントの温度設定は通常のPLAフィラメントと類似しています。プリンターホットエンドを170〜220℃で予熱してください。正確な温度はフィラメントブランドによります。

b) 異なる色合いを出す

必要範囲内で異なる温度を試せば、異なる色合いと仕上がりのプリントが可能です。

これは、エクストルーダーが高温で木材繊維を焼く際、異なるレベルで効果を発揮し、異なる色合いのオブジェクトを生成するためです。

c) プリントベッド

高品質な3Dプリントを得るには、プリントベッドを50〜70℃で予熱してください。

木質フィラメントの選び方

3D木質フィラメントは、プロと愛好家の間で人気が高まるにつれ、市場で急成長中のフィラメントです。

つまり、さまざまな種類の木質フィラメントが存在し、3Dプリンターユーザーが自身のニーズに合ったタイプを賢く選ぶ必要があります。

以下のガイドを参考に、究極の3D木質フィラメントを選んでください：

• 材料組成で選ぶ
• 耐水性を確認する
• フィラメントの弾性をチェックする
• フィラメントの手頃さをチェックする
• エコフレンドリーか確認する
• 無臭か確認する
• 適切なスプールサイズかチェックする
• プリンタータイプを考慮する

結論

プロと3D愛好家の間で3D木質フィラメントの人気は日々高まっています。魅力的な製品外観をもたらす木材テクスチャー仕上げのメリットを提供します。

高価な耐摩耗ノズルをハードウェアとして必要とせず、プリント中にロマンチックで心地よい香りを放ちます。

より重要なのは、用途が広範囲にわたることです。例えば、建築、家庭用品、製造、玩具などで使用されています。