3Dプリント用フレキシブル材料トップガイド：性能と用途

3Dプリントは、フレキシブルおよびゴムライク材料のプリントにおいて、多様な可能性と選択肢を提供します。量産パーツからホビスト向けの革新的でクールなプロジェクトまで、見逃せません。Xometry で利用可能な技術における、3Dプリント用フレキシブル材料のオプションを見ていきましょう。

各 3Dプリント材料のショア硬度指標

フレキシブルポリマーを扱う際、ショア硬度は注目すべき主要特性の一つです。

ショア硬度スケールは、異なる材料を比較する際の共通基準点を提供するために作られました。デュロメータゲージで測定されます。材料の種類に応じて異なるショア硬度スケールがあります：

• ショア OO スケール：極めて柔らかい材料（ジェルインソールなど）を測定
• ショア A スケール：非常に柔らかく柔軟な材料から、ほぼ柔軟性のない半剛性プラスチックまで幅広く測定
• ショア D スケール：硬いゴム、半剛性・剛性プラスチック（PVC パイプなど）を測定

画像のように、スケール間には重なりがあります。例えば、ショア硬度 95A の材料はショア 50D でもあります。

Xometry で利用可能な 3Dプリント フレキシブル材料

異なるプリント技術には異なるポリマー/レジンが必要です。各技術で使用される材料とその特性を詳しく見ていきます。

熱可塑性ポリウレタン（TPU）

TPU は熱可塑性エラストマー（TPE）カテゴリに属します。TPE は 10 ショア OO から 72 ショア D まで、3 つの硬度スケール全域をカバーしますが、最も一般的に使用されるのはショア A スケールです。

TPU ポリウレタン 88/95A

一般に Ultrasint™ TPU01 として知られ、マルチジェットフュージョン（MJF）専用の多目的材料です。この材料は熱可塑性ウレタンで、柔軟性、高い耐裂強度、優れたディテール再現性を備えます。TPU 3Dプリントは、ABS、PLA、ナイロンなど他の 3Dプリント材料では達成が難しい独自の可能性を提供します。

プラスチックとゴムの特性を兼ね備え、TPU は容易に曲げたり圧縮したりできる弾性と高耐久性を持つパーツを製造できます。スケートボードのウィールのような硬いゴムライクな特性を示し、幅広い最終用途に対応可能。また、造形が容易で、優れた耐 UV 性と耐加水分解性を持ちます。詳細な特性は TPU M95A スペックシートをご覧ください。

技術： マルチジェットフュージョン（MJF）

Flex TPU/TPE-like

耐性があり、柔軟でゴムライクな材料が必要な場合、選択的レーザー焼結（SLS）向けの Flexible TPU/TPE が最適です。変形後の優れた復元性と高い紫外線（UV）安定性を備え、このエラストマー SLS TPU は多くの利点を提供します。興味深い構造設計を作ることで、自動車から履物産業まで様々な用途のパーツを 3Dプリントできます。滑らかな白色表面で、優れた耐加水分解性と高い衝撃吸収性も備えます。

技術： 選択的レーザー焼結（SLS）

TPU 材料は FDM 造形でも使用できますが、通常、粉末ベース技術（SLS や MJF）で造形する場合より品質が劣り、価格もほぼ変わりません。

TPU の特性

産業にメリットをもたらす TPU 独自の主要特性をいくつか紹介します。

耐摩耗性/耐傷性

高い耐摩耗性と耐傷性は耐久性と高い美観価値を意味します。自動車内装部品、スポーツ・技術部品など、耐摩耗性と耐傷性が重要な用途では、TPU は他の熱可塑性材料と比較して優れた結果を示します。

耐 UV 性

優れた機械的特性を維持するだけでなく、紫外線に対する非常に高い安定性を示し、優れた耐色性を実現します。明色・暗色パーツの両方で、産業界は TPU の高い耐傷性と UV 性能に頼ることができ、TPU は美観部品の色堅牢度を保証します。

高い柔軟性

TPU は高い柔軟性、衝撃吸収性、反発性を備え、履物、スポーツ用品、整形外科モデルの製造に最適です。この特性は自動車内装やエアフィルターカバーでも非常に有用です。

その他の利点

• 広い温度範囲での優れた柔軟性
• 優れた低温・衝撃強度
• 堅牢な耐候性と高エネルギー放射線耐性
• 全硬度範囲での高い弾性
• 油、グリース、多数の溶剤に対する耐性

フレキシブル CLIP レジン

CLIP レジンは、Carbon DLS 3Dプリント技術で使用される高品質レジンの一種です。Xometry では 3 種類のフレキシブル CLIP レジンを提供しています。動画概要で外観を確認できます：

• DLS EPU 40 （1:22）
• DLS FPU 50 （2:36）
• DLS SIL 30 （3:36）

DLS EPU 40（エラストマーポリウレタン）

EPU 40 は高性能ポリウレタンエラストマーで、高い弾性と耐裂性が求められる用途に適しています。エラストマーポリウレタン CLIP レジンは、その高性能により、繰り返し引張・圧縮荷重下で優れた弾性挙動を示します。伸ばしても曲げても、元のプリント形状に戻ります。

EPU 40 はショア硬度 70A の市販 TPU と同等です。EPU レジンはゴムライクで耐性があり、柔軟かつ伸縮自在、層厚 100 µm（0.1 mm）はほぼ不可視で、パーツは射出成形品に非常に近く、試作に非常に興味深い材料です。詳細な特性は EPU 40 スペックシートをご覧ください。

主な特徴

• 高弾性
• 耐裂性
• 耐薬品性と生体適合性

用途

• ガスケットとシール
• ショックアブソーバー
• 振動アイソレーター

DLS FPU 50（フレキシブルポリウレタン）

FPU 50 は衝撃、摩耗、疲労に強い半剛性材料で、繰り返し応力に耐えるパーツに適しています。タフなエンクロージャ、ヒンジ機構、摩擦嵌合に最適。疲労耐性と耐熱性でポリプロピレンと同等。0.25 mm という薄いフィーチャも 3Dプリント可能で、EPU 40 のようにゴムライクな弾力性はありません。詳細な仕様は DLS FPU 50 総合スペックをご覧ください。

主な特徴

• タフで耐疲労性
• 高い引張強度
• 高い衝撃強度と降伏強度

用途

• スナップフィット
• ストレインリリーフ
• 小型電子回路をカプセル化するマウントとブラケット

DLS SIL 30（シリコーン）

SIL はシリコーン-ウレタン材料で、ショア A 硬度 35 の市販 TPE と同等です。CLIP 技術により、ポリウレタンやシアネートエステル系レジンなどの複雑な化学系を含む、新しいクラスのポリマーで 3Dプリントが可能になりました。その結果、一般的なエンジニアリング要件を反映した多様で拡大する材料選択肢が得られます。詳細な特性は SIL 30 スペックシートをご覧ください。

主な特徴

• ソフトタッチ
• 生体適合性
• 耐裂性

用途：

• ウェアラブル（リストバンド、ヘッドフォンパッド）
• 医療機器

これらすべての CLIP レジンは、長期（30 日以上）の皮膚接触に適しています。同様に、すべて短期（24 時間未満）の粘膜接触にも使用可能ですが、EPU 40 は皮膚接触のみ適しています。したがって、医療業界での安全な材料プリントにも活用されています。

フレキシブル材料コスト比較

Xometry の見積もりエンジンで、同一 CAD モデルに対する 3 種類のレジンのコスト比較を行いました：

材料	単品コスト	10 個時の単価	100 個時の単価
TPU ポリウレタン 88/95A (MJF)	29.95 €	12.37 €	11.41 €
Flex TPU/TPE-like (SLS)	25.84 €	23.24 €	21.41 €
EPU 40	212.44 €	48.82 €	48.82 €
FPU 50	436.53 €	100.31 €	100.31 €
SIL 30	632.56 €	159.24 €	159.24 €

結論

大衆市場で入手可能な 3Dプリント用フレキシブル材料には、主に 2 種類あります：FDM、MJF、SLS でプリント可能な TPU と、CLIP レジン（Carbon DLS）です。より安価なパーツを求めるなら TPU 材料、高強度や耐裂性など高度な材料特性が必要ならより高価な CLIP レジンを選択してください。

これらすべての 3Dプリントオプションは Xometry で利用可能です。CAD ファイルをアップロードして価格オプションを確認してください。