PETGとABS:耐熱性、耐衝撃性、エンクロージャーに応じた選び方

PETGとABSは、解決する問題が異なります

PLAは装飾的な造形物や素早い試作のほとんどをカバーしますが、熱ですぐに軟化し、繰り返しの衝撃には強くありません。PETGとABSは、そうした限界を超えるために存在し、それぞれ異なる考え方に基づいています。

PETGはシンプルさに重きを置いています。PLAとほぼ同じくらい造形しやすく、エンクロージャーも不要で、そのうえ耐衝撃性と耐湿性が加わります。ABSは耐熱性と機械的な強靭さに重きを置いており、その代わり造形の難易度は上がります。

いくつかの現実的な場面が判断に役立ちます。夏のあいだ屋外に置きっぱなしのガレージの収納ボックス、熱源の近くにあるファンのマウント、繰り返しの落下に耐えるべきケースは、それぞれ異なる優先事項、つまり造形のしやすさ、耐熱性、耐衝撃性のどれかを示しています。

機械的強度と屋外での使用

PETGは湿気や時折の悪天候によく耐えるため、気温が穏やかなかぎり、1年のうち一定期間は屋外に置くパーツに妥当な選択です。比較的しなやかなので、より硬い素材とは違い、衝撃で一気に割れずに吸収してくれます。

ABSは、Prusaによると、より硬く引張にも強いため、振動にさらされるハウジングのように、継続的な応力を受ける機械部品により向いています。長期間屋外に置くと、黄ばみ、時間とともにもろくなるため、よりUVに強い後継素材とされるASAを選ぶメイカーが多くなります。

耐熱性の比較

PrusaのKnowledge Baseによると、PETGは約80°Cまでの温度によく耐えます。日常的な屋内使用には十分ですが、夏の暑い車内に置いたパーツや、熱源の近くに置くパーツにはぎりぎりです。

これに対してABSは、Prusaによると、より優れた高温耐性のおかげで、機械的な応力を受けるパーツに適した技術的な素材とされています。80°Cを超えても硬さを保つ必要があるパーツには、ABSやASAのほうが、情報が充実した選択肢です。

エンクロージャー、反り、換気

PETGの利点は、エンクロージャーが不要なことです。Prusaによると、熱膨張が小さいため大きく収縮したり反ったりせず、オープンフレーム型にも密閉型にも向いています。

Prusaのドキュメントでは大きく反りやすいとされているABSは、その不具合を抑えるために、周囲温度の高い、エンクロージャー内のプリンターが必要です。また、換気のよい部屋が必要な煙・臭気を出しますが、パーツ自体に直接風を当てることは避けます。同じドキュメントによると、PETGにはこうした制約はありません。

糸引き、臭い、造形のしやすさ

PETGの造形上の主な欠点は糸引きです。Prusaは、リトラクションを増やし、ノズル温度を下げることで対処するよう勧めています。ABSを扱うために必要になることの多いトレードオフと比べれば、簡単な対処です。

ABSは造形中に煙・臭気を出すため、換気のよい部屋が必要です。PETGには、煙・臭気に関するそのような換気の要件はありません。共同住宅や居住スペースにプリンターを置く場合、最終的な選択では、機械的な面と同じくらい重要になることがよくあります。

後処理：アセトン蒸気による平滑化

ABSはアセトン蒸気で平滑化して光沢のある仕上がりにしたり、乾式、その後に湿式でサンディングしたりできます。そのため、機能と同じくらい最終的な見た目が重要なパーツで今も人気があります。PETGはこの方法では平滑化できず、通常のサンディングを除けば、表面は造形したままです。

アセトン蒸気処理は、たまに、しかも換気のよい場所で行う作業にとどめ、気軽に行うべきではありません。蒸気は可燃性で刺激性があるため、この作業は閉め切った部屋ではなく、屋外かドラフトチャンバーの中で行うべきです。パーツがどれほど小さくても、手袋と保護メガネを着ける1分の手間は惜しまないでください。

推奨温度と造形面

2つの素材は設定が同じではありません。PETGでは、Prusaは、ノズルは初期層で230°C（446°F）、その後は240°C（464°F）、ベッドは85°C、その後90°C（185°F、その後194°F）を推奨し、テクスチャードまたはサテンのシートを強く勧めています。スムースPEIでは、PETGが強く貼り付いて表面を傷める可能性があるためです。ABSについては、同じドキュメントに、ノズル255°C（491°F）、ベッド100°C（212°F）と記載されており、オブジェクトの大きさに応じて80〜110°Cの間で調整でき、スムースまたはテクスチャードのPEIシートにスティックのりを使います。

これらの数値はPrusa自身のプロファイルに基づくもので、出発点であり、万能の真理ではありません。各フィラメントメーカーが独自の範囲を公表しており、微調整するには温度タワーが今も最も確実な方法です。PEIビルドプレートの選択も重要です。PETGでスムースシートが傷むのは、初心者によくある失敗の1つだからです。

収縮、ブリッジ、サポート：それぞれ苦手な造形

ABSは冷えるときにわずかに収縮します。Prusaはその収縮率を約1〜2パーセントとしており、精密なはめ合わせのパーツに取りかかる前に、テストオブジェクトを造形して元のモデルと比較することを勧めています。これに対してPETGは熱膨張が非常に小さいため、大きな一体成形のモデルにより向いており、積層間の密着性に優れるため、水密なパーツにも向いています。

PETGにも、Prusaが記載している弱点があります。ブリッジやオーバーハングが苦手、サポート材が取り除きにくい、非常に細かいディテールのパーツでは見劣りする、といった点です。一方、ABSはサンディングも接着も簡単ですが、屋外では黄ばんでもろくなります。エンクロージャーがない場合、PrusaはABSについて簡単な回避策を提案しています。スライサーでドラフトシールドをオンにすると、モデルがわずかに暖かく保たれて反りが緩和されますが、幅の広いパーツでは本物のエンクロージャーの代わりにはなりません。

では、部品にはPETGとABSのどちらを使うべきですか？

極端な耐熱性が不要で、湿気にさらされる日常的なパーツには、PETGが引き続き簡単な選択です。Bambu Lab P1SやCreality K1Cの一部の構成のようなオープンフレームの構成を含め、ほとんどの機械で造形できます。

熱にさらされる機械部品や、暖かい環境で繰り返しの衝撃に耐える必要があるパーツには、エンクロージャーと換気のよい部屋があれば、ABSが引き続き情報の充実した選択肢です。迷ったら、まず素材ガイドを比較し、対象のプリンターのスペック表にエンクロージャーが記載されているかを確認すれば、期待外れの購入を避けられます。

出典と限界

• Prusa Knowledge Base — PETGについて
• Prusa Knowledge Base — ABSについて

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。