複合材(カーボン/ガラス繊維)FDM
PLA-GF:密度・印刷温度・選び方
- 密度
- 1.32g/cm³
- ノズル温度
- 210–230°C
- ベッド温度
- 50–60°C
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フィラメントの重さ ↔ 長さ
PLA-GFの密度(1.32 g/cm³)から計算します。重さか長さを入力すると、もう一方が換算されます。
フィラメント径
- 1 m あたりの重さ
- 3.17 g/m
- 1 kg あたりの長さ
- 315 m
PLA-GFは、短いガラス繊維(通常は重量比10〜15%)を充填したPLA。用途面ではPLA-CFに近く、剛性と安定した形状を与える点は共通しているが、ガラス繊維は炭素繊維より密度が高く安価なため、複合材としては重くなる一方でコストは通常抑えられる。PLA-CFのような黒いマット色ではなく、半透明やナチュラルグレーで販売されることが多い。
主な特性
| 項目 | 値 |
|---|---|
| 密度 | ≈1.32 g/cm³(純粋なPLAより高い — ガラス繊維はポリマーよりかなり密度が高い) |
| ノズル温度 | 210–230°C |
| ベッド温度 | 50–60°C |
| パーツ冷却 | 80–100% |
| 収縮 | 最小限、繊維が通常のPLAより変形を抑える |
| エンクロージャーの要否 | 不要 |
こんな用途に向いている
- 寸法安定性が重要だが、炭素繊維系より予算を抑えたい剛性の高い技術部品。
- 導電性が不要な締結部品、ブラケット、筐体(PLA-CFと異なりガラス繊維は通電せずWi-Fi/GPS信号も妨げない)。
- 塗装や透明ラッカー仕上げをする部品 — GF系複合材は黒いPLA-CFより明るい色の発色が良い。
他の材料を検討すべき場合
- 最大の剛性を最小重量で得たい場合 — 同等の剛性ならPLA-CFの方が軽い。
- アンテナやRFIDタグの近くで使う部品の場合 — ガラス繊維は(炭素繊維と違い)信号を遮蔽しないが、それでも避けたいなら通常のPLAを選ぶ。
- 55〜60°C以上の耐熱性が必要な場合 — PA6-GFやPETG-GFを検討する。
メリットとデメリット
メリット: 炭素繊維系複合材より安価に高い剛性を得られる。電波を遮蔽しない。印刷時の形状が安定している。
デメリット: 繊維は研磨性が高く焼き入れノズルが必要。複合材のため純粋なPLAより重く脆い。純粋なPLAより表面の滑らかさが劣る。
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RuStore原価への影響
PLA-CFと同様、主なコストはスプール自体(PLA-GFは炭素繊維系より通常安価)ではなく、ノズルの研磨摩耗にある — 焼き入れ鋼またはセラミック/ルビーコーティングのノズルでなければ、1〜2スプールで穴径が広がる。これは材料1グラムあたりの価格だけでなく、設備の減価償却計算にも織り込むこと。