高強度3DプリントフィラメントTOP3：耐久・耐衝撃部品に最適な材料

重い衝撃と繰り返し使用に耐えられる耐久性の高い高性能部品が必要な場合、最高の材料でプリントしたいものです。しかし、どのフィラメントを使うべきでしょうか。無数の材料オプションがありますが、それぞれ異なる特性を持ち、異なる状況に適しています。本記事では、リストの上位に来るべき高強度3Dプリントフィラメントを解説します。

3Dプリンタ材料の強度を、引張強度（材料が引き伸ばされても破断しない最大荷重）の観点から見ます。また、破断時伸び（フィラメントが破断するまでどれだけ伸びるか）にも言及し、耐衝撃性の洞察を得ます。

高強度3Dプリントフィラメント トップ3

1. ポリカーボネート

ポリカーボネート（PC）は、140°Cの高温から-20°Cの低温まで靭性を維持できる耐摩耗・耐裂性の3Dプリント材料です。優れた電気的特性、高い耐衝撃強度、寸法安定性、軽量、非導電性、希薄酸耐性、柔軟性を備え、多くの製品チームがエンジニアリングプラスチックとして使用しています。

3Dプリント材料の引張強度で見ると、ポリカーボネートは最強クラスです。引張強度は9,800 PSI（ポンド/平方インチ）で、プリントされたポリカーボネート製フックは最大685ポンド（約310kg）の重量を支えられます。高い耐衝撃強度を持ち、防弾ガラス、電気機器保護ケース、安全ヘルメットなどに使用されます。耐久性があり、柔軟で非導電、堅牢な機械構造を持ち、高衝撃や高温に耐える部品が必要なら、ポリカーボネートを検討してください。

2. ナイロン

引張強度7,000 PSIを持つナイロンも強力な3Dプリント材料です。ナイロン製フックは485ポンド（約220kg）しか保持できませんが、ポリカーボネートよりプリントしやすい材料です。ベストな結果を得るには、フィラメントを乾燥させ、220°C〜270°Cでプリントしてください。

ナイロンは軽度の反りが発生しやいですが、耐衝撃性、耐疲労性、耐熱性、耐薬品性に優れ、ほとんどの3Dプリント用途に適しています。摩擦係数が低いため、リビングヒンジ、スナップフィット、ギアなどの機能的可動部品に最適です。また、入手しやすくコスト効率も良いため、予算が限られている場合や試作では、ナイロンフィラメントで強力な最終製品を安価に製造できます。

3. アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ABS）

アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ABS）は、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンポリマーからなるテルポリマーです。エマルション法または連続一括法で製造され、耐水性、耐熱性、耐疲労性があります。引張強度は4,100 PSIで、エンジニアリング、技術、家庭用市場で人気があります。自動車部品、家庭用品、高い機械的ストレスに耐える製品によく使用されます。

この耐衝撃性エンジニアリング熱可塑性樹脂はコスト効率が良く入手しやすいだけでなく、耐久性もあるため、多くのメーカーがABSで高機能部品を3Dプリントしています。滑らかな仕上げが得られるため、最終用途部品にも最適です。さらに、ABSのサンディング、仕上げ、塗装は容易です。

複合材料

前述のフィラメントでプリントする以外に、複合材料（2種類以上の材料の混合物）を使用して最終部品の強度を高めることもできます。複合材料は、結合マトリックスで保持された繊維を含むことが多く、比較的軽量ながら非常に強く耐久性があります。そのため、多くの製品チームが部品の軽量化のためにカーボンファイバー入りやガラス繊維入り材料を採用しています。

一般に、複合材料はベース材料より強いか、耐性、柔軟性、耐久性などの他のメリットを提供します。例えば、カーボンファイバーやガラス繊維を混ぜたナイロンフィラメントでプリントした部品は、非複合ナイロンフィラメントでプリントした部品より耐性が高くなります。トレードオフとして、複合材料は通常より高価で、高いプリント温度を必要とします。

複合材料には無数の材料組み合わせがあるため、プロジェクトの特定要件に最適な複合材料を見つけられます。複合材料の候補となる材料の物理的、化学的、機械的適合性をダブルチェックし、競合がないか確認してください。

Fast Radiusで適切な3Dプリントフィラメントを選択

ポリカーボネート、ナイロン、ABSは強力な3Dプリント部品を作る優れた材料オプションです。しかし、適切な材料選択は強力な最終製品を作る一側面に過ぎません。3Dプリント材料の強度は、設計、後処理ステップ、プリンタ設定にも影響されます。

Fast Radiusのような経験豊富なメーカーと提携すれば、専門家チームが材料選定プロセスをガイドし、プロジェクトのニーズに基づいて最適な材料を最良の価格で見つけるお手伝いをします。また、部品設計を強度と製造容易性の両面で最適化する支援も行います。次のプロジェクトを始めるには、今すぐお問い合わせください。