機能部品向けPCTGとPETG：選ぶ前にデータシートを読む

近縁の2つのコポリエステル、手法の異なる2つのデータシート

PCTGとPETGはどちらもコポリエステルファミリーに属します。Spectrum FilamentsはPCTG Premiumを、PET-Gと同様に造形しやすく、衝撃強度の向上、高い寸法安定性、低い収縮率を備えたPET-Gの代替品と説明しています。PolymakerはPETGを、コストパフォーマンスに優れたハイフローフィラメントで、優れた造形性、低臭気、頑丈な最終用途部品を実現するものと位置付けています。両メーカーとも密閉チャンバーは不要としています。

数値を比較する前に、それぞれがどう測定されたかを確認してください。Spectrumのデータシートは2022年4月付で、ISO 527、ISO 178、ISO 180、ISO 75に基づく代表値を記載していますが、試験片の造形方向は示していません。Polymakerのデータシート（バージョンV1.0）は試験片の準備を明記しています。240°Cで造形、ベッド80°C、インフィル100%、冷却ファンオフで、結果はX-Y平面とZ軸で分けて報告されています。どちらの資料も、値は参考・比較用であり設計仕様向けではないとしています。そのため本ガイドでは2つの材料を一律に順位付けしません。比較するのは2つの特定の製品であり、2つの材料ファミリー全体ではありません。

まず標準的なPETGをおさらいしたい場合は、PETG材料ガイドを読んでから、実際の荷重を受ける部品でPCTGかPETGかを決めるためにここに戻ってきてください。

衝撃強度：2つのデータシートが実際に述べていること

SpectrumはPCTG Premiumの魅力として耐衝撃性を挙げています。シートには、ISO 180によるノッチ付きアイゾッド試験、ISO 527による破断伸び220%、表記どおりの44 MPaと46 MPaの引張項目が記載されています。伸びは引張試験に関するもので、それだけでは衝撃性能、疲労、造形したクリップの寿命は測れません。データシートの項目から実際の形状に移る際は、この区別を保ってください。

Polymakerのデータシートは、ISO 179によるX-Yのノッチ付きシャルピー衝撃強度を約4.95 kJ/m²、ノッチなしシャルピーをX-Yで約20.24 kJ/m²、Zで15.74 kJ/m²、破断伸びをX-Yで約9.33%、Zで3.54%としています。X-YとZの差は、造形したPETG部品が層内より層間で弱いことを示しています。

注意点があります。ISO 180によるアイゾッドとISO 179によるシャルピーは異なる試験で、Spectrumは試験片の方向を示していません。数値を並べて比べるのは、互換性のない測定値を比較することになります。正直に言えるのは次のことです。Spectrumは自社のPET-Gより高い靭性と非常に高い伸びの値をうたっており、Polymakerは衝撃特性が方向に大きく左右されるPETGを文書化しています。繰り返し衝撃を受けるクリップ、フック、リビングヒンジには、PCTGを試し造形する価値があります。衝撃をほとんど受けない剛性部品には、PETGが引き続き堅実な選択です。

耐熱性：HDT、Vicat、ガラス転移

どちらのシートも熱変形温度についてISO 75を引用しています。Spectrumは0.455 MPaで76 °C、1.820 MPaで64 °C、Polymakerは0.45 MPaで69 °C、1.8 MPaで65 °Cと記載しています。共通の規格は測定された特性を特定しますが、製品を比較する前に試験片の準備と条件を確認する必要があります。Spectrumはまた、Vicatと表記された項目にDSCの試験法表記を対応させています。この曖昧さは順位付けに置き換えるのではなく、メーカーに確認すべき点です。

これらの値は、部品の最高使用温度ではありません。指定された荷重と条件のもとでの試験を表しています。低荷重と高荷重の数値を並べておくと、公表温度には荷重を添える必要がある理由がわかります。すべてのPCTGグレードが熱に強いことも、ハウジングやブラケットが特定の期間形状を保つことも示すものではありません。

ブラケットやハウジングについては、実際の温度、かかる荷重、時間、許容できる変形から考えてください。データシートで候補を絞り込み、その後、試作品で計画した条件下での形状を観察できます。要件が入手可能な根拠を超える場合は、より詳しく文書化されたグレードを探してください。ABSとASAのガイドやポリカーボネートのページではほかの材料ファミリーを紹介していますが、あらゆる用途への適合性を保証するものではありません。

乾燥と湿気：メーカー2社の異なる立場

湿気については、2つのデータシートの論調が最も大きく分かれます。SpectrumはPCTG Premiumを疎水性と説明し、データシートでドライボックスは不要としています。保管については一般的な助言で、室温（約64〜77°F）の乾燥した部屋で、湿気、日光、直接の熱を避け、適切に保管すれば保存期間は24か月としています。

PolymakerはPETGについて逆の立場をとっています。データシートは相対湿度70%、23°Cでの吸湿曲線を公表し、最大吸湿率を0.51%として、55°Cで6時間の乾燥を推奨しています。メーカーは、造形中と保管時の両方でPolyBoxまたはPolyDryerの使用を強く推奨しています。

これらの指示は、名前の挙がったグレードとデータシートのバージョンについてのもので、すべてのPCTGやPETGについてではありません。スプールの造形がうまくいかない場合、湿気は考えられる原因の1つですが、表面不良や糸引きだけではそれを確定できません。保管、プロファイル、押し出し経路を確認し、必要に応じてメーカーの乾燥手順に従ってください。フィラメントの乾燥のページとフィラメントドライヤーガイドでこの違いを説明しています。

造形設定：温度、冷却、速度

どちらのデータシートも0.4 mmノズルでの設定範囲を示しています。SpectrumはPCTG Premiumについて、ノズル温度250〜270°C、ベッド60〜100°C、最大100%の能動冷却、積層ピッチ0.05〜0.30 mm、造形速度40〜110 mm/sを推奨しています。このデータシートによると、密閉チャンバー、ドライボックス、ルビーまたは硬化ノズルはいずれも不要です。

PolymakerはPETGについて、ノズル温度240〜260°C、ベッド60〜70°C、冷却20〜60%、リトラクション1〜3 mm（20〜40 mm/s）、ビルドサーフェスはPCまたはテクスチャードPEI、速度最大300 mm/s、エンクロージャー不要としています。このプロファイルは明らかに最新の高速プリンターを想定しており、公表されているメルトインデックス8.8 g/10 minとも一致します。

ここから実用上の結論が2つ導かれます。まず、SpectrumのPCTGはおよそ10度高い温度で造形するため、ホットエンドが270°Cを余裕をもって維持できる必要があります。次に、冷却が大きく異なります。PCTGは最大100%、PolymakerのPETGは中程度の冷却です。2つを切り替える際は、普段のPETG設定をコピーせず、メーカープロファイルから始めてください。お使いの機種の温度範囲がわからない場合は、造形温度のガイドでキャリブレーション手順を説明しています。

実際のシナリオ：どちらを選ぶべきか

繰り返したわむクリップについては、形状と方向を定めて2つのグレードを比較してください。Spectrumの220%という伸びは、そのクリップの性能や疲労寿命を保証しません。PolymakerのX-YとZの結果は、同社の試験片での方向の影響を示すもので、あなたの部品を測定したものではありません。再現可能な試験では、壁、インフィル、プロファイル、荷重方向を記録し、設計による影響を材料のせいにしないようにします。

ブラケットや治具では、関係する機械的特性も特定してください。PolymakerはX-Yのヤング率を約2,311 MPaと記載し、Spectrumはほかの項目とともに曲げ弾性率1,600 MPaを記載しています。これらの表記は異なる試験を指しており、数値の比率で2つの造形部品の剛性を順位付けすることはできません。比較可能な結果を探すか、定めた荷重をかけた試作品で、プロジェクトで許容できる変形を観察してください。

透明カバーについて、Spectrumは半透明色において自社のPET-Gより透明度が高いとうたっています。これは層や形状に関係なく透明になるという約束ではなく、このグレードで試す候補です。化学物質との接触については、物質と条件をフィラメントの供給元に確認してください。一般的な耐性の記述は、すべての濃度、時間、荷重を網羅しているわけではありません。機能部品ガイドでは、こうした選択をプロジェクトとプリンターの中で位置付けています。

この比較の限界と、さらに掘り下げる方法

このページでは、Spectrum FilamentsのPCTG PremiumとPolymakerのPETGという2つの特定製品を比較しています。すべてのPCTGがすべてのPETGより優れていることを証明するものではありません。他のメーカーは異なる値を公表しており、強化PETGや高温対応PETGでは状況がまったく変わる可能性があります。Spectrumのデータシートは2022年4月のもので、試験片の向きを示していません。PolymakerのデータシートはX-YとZを分けていますが、異なる衝撃試験を使っています。どちらも、実際の値は造形条件、部品形状、環境によって変わると注意を促しています。

堅実な方法は、メーカープロファイルを使って両方の材料で部品を造形し、実際の用途にさらすことです。曲げてみる、ボルトで固定する、問題の熱源の近くに置いてみる。スライサーで向きも確認してください。Polymakerが文書化したX-YとZの差は、近い関係にある2つのコポリエステルのどちらを選ぶかより、向きのほうが重要な場合が多いことを示しています。

フィラメントの費用が判断材料になるなら、初期費用ツールで消耗品全体を見積もれます。また、部品が両方の材料の熱的限界を超える場合は、最強のフィラメントのガイドで、より要求の厳しい用途向けの代替材料を紹介しています。

出典と限界

• PCTG Premium - Spectrum Filaments facebook twitter youtube vimeo instagram
• en_tds_spectrum_pctg.pdf
• Polymaker-PETG_TDS_EN_V1.0.pdf

当サイトはメーカーとコミュニティの資料を整理したもので、これらの製品を自分たちで実測したわけではありません。お使いの機種の取扱説明書が、一般的なガイダンスより優先されます。