フィラメント径選択：1.75mm vs 3mm（2.85mm）— あなたの3Dプリンターに最適なのは？

本記事では、1.75mm径と3mm径（3mmフィラメントは2.85mm径と同一）フィラメントの違いを明確にします。これは3Dプリンター購入前に多くのユーザーが抱く疑問です。

多くのプロフェッショナル・産業用3Dプリンター（ボーデンシステム採用でモーター重量による慣性モーメントをホットエンド軸で低減し、プリント精度を向上）は、3mm径フィラメントを使用します。

このタイプの機械で3mmを使い1.75mmを使わない理由の一つは、エクストルーダーモーターの負担が大幅に減るからです。理由を説明します：

理論条件下で、ピニオンギア半径R=10mmの3Dプリンターが、1.75mmフィラメント（例：PLA 1.75mm）で10回転すると、1511.29mm³のプラスチック体積を押し出します。同じ体積を3mmフィラメント（例：PLA 3mm）で押し出すには、ピニオンはわずか3.4回転で済みます。

逆算で、3mmフィラメントでの必要回転数を求めると：

この回転数削減は、長時間3Dプリント時に有利です。1.75mmフィラメントでは、材料を押し出し・リトラクトする高速動作でモーターが過熱し、ステップ欠落を起こし、プリント予定だったパーツ全体を台無しにするリスクがあります。また、フィラメント送り量が少ないため、リトラクト時にピニオンがフィラメントに刻む跡が少ないというメリットもあります。

フレキシブル材料（Filaflex、TPU）や脆い材料（LayWoo-D3）を使う場合、3mmフィラメントは同径1.75mmより曲げに強い利点があります。さらにこの剛性により、巻き取り時に材料がより張り詰めた状態を保ち、メーカーがほぼ完璧なアライメントでオーバーラップのないコイルを製造しやすくなります。

当初フィラメントは3mmでした。許容公差内で製造しやすかったためですが、技術進化に伴い大手3Dプリンターメーカーが2.85mm（4分の1インチ）への変更を要求しました。これは産業界の標準寸法で、この径の高精度工具が存在するためです。

この変更はボーデンシステム採用機にも有利です。これらシステムは内径1/8インチ（3.175mm）のPTFEチューブを使用するため、公差±0.05mmの3mmフィラメントを使うと（低品質フィラメントで3.2mm箇所があると要注意）、材料がPTFEチューブ内をギリギリで滑ることになり、高摩擦でエクストルーダーのステップ欠落や、メーカー公差を満たさない低品質フィラメントでは完全詰まりを引き起こします。

ダイレクトシステムではフィラメントが即座にホットエンドへ入るため、2.85mmでも3mmでもこの問題は発生しません。3mm径は通常より大径ノズル（0.8mm、1mm、1.2mm以上）使用時にも有利で、ノズル入口と出口の間で材料制御がしやすくなります。逆に通常より小径ノズル（0.35mm、0.3mm、0.25mm以下）では、3mmフィラメントは低速押出を強いられ、材料跡が残る不都合があります。この場合、1.75mmフィラメントが小径ノズルと組み合わせて非常に小さく詳細なモデル造形に最適です。

1.75mm径は曲げ剛性が低いため、エクストルーダーで押し出すのに必要な圧力が少なく、よりシンプルなエクストルーダー設計、よりシンプルな電子部品で済み、あらゆるタイプのエクストルーダーを持つ3Dプリンターで大きな困難なく使用可能です（ドライブシステムの種類とは別問題）。

結論として、些細ではないこの問題について言えば、1.75mmフィラメントは非プロフェッショナル用途、長時間・数日単位のプリントを行うデスクトップ3Dプリンターに適し、3mmフィラメントはプロ・産業用3Dプリンターで、数日単位のプリント、大径ノズル出力に適していると言えます。