SHARE:

3DプリンターのTPUフィラメントとは?柔らか素材の印刷のコツ

TPUフィラメントは熱可塑性ポリウレタンの略で、硬さがショアAという数値で表示される柔らかい素材です。

同じ「TPU」と書かれていても、ショアA95の硬めとA85の柔らかめでは、押し出しの難しさが別物になります。

さらに見落としやすいのが、Bambu LabのAMS lite(自動素材供給システム)がTPU非対応という点。

A1 miniやA1をコンボで買った人が、そのままセットして送り不良を起こす落とし穴です。

本記事では、硬度表記と径の読み方・機種の推奨素材欄の確認手順・AMS liteを外して印刷する理由まで解説します。

おうち3Dプリンター編集部

おうち3Dプリンター編集部です。家庭用3Dプリンターを「家電のように迷わず選べる」状態にすることを目指して、機種の比較、フィラメントの選び方と保管、設置環境づくり、印刷トラブルの対処を解説しています。

※本記事はAIの補助を得て作成し編集部が校正しています。

3DプリンターのTPUフィラメントは硬さを数値で選ぶ素材

TPUは熱可塑性ポリウレタン(Thermoplastic Polyurethane)の略です。

加熱すると柔らかくなり、冷えると固まる樹脂の一種で、固まったあともゴムのように伸びて元へ戻ります。

ゴムとの違いは、熱で何度でも成形できるところ。

だからフィラメントとして巻ける、という関係になります。

商品ページで数字として出てくる表記は2つです。

硬さを表すショアA硬度と、材料の太さを表す径。

ショアAはデュロメータという計測器で押し込み量を読む硬さの指標で、数字が小さいほど柔らかい。

径は家庭用では1.75mmが主流ですが、2.85mmや3.0mmの巻も流通しています。

フィラメント乾燥機の対応径に1.75mm・2.85mm・3.0mmと併記されているのは、この3種類が実際に使われているからです。

もう一点、TPUはTPE(熱可塑性エラストマー)という大きなくくりの中の一タイプです。

商品名が「TPE」だけだと、どの配合なのかが読み取れません。

素材ごとの位置づけを先に押さえたい場合は、フィラメント種類の早見表で全体像を解説しています。

ショアA値が低いTPUフィラメントほど送りにくい

柔らかいTPUほど、押出機(エクストルーダー)の中で座屈します。

歯車が材料を押しても、材料自身がバネのように縮んでノズルまで力が伝わらない。

その結果、吐出が細くなったり途切れたりしやすくなります。

硬度の数字は、そのまま扱いやすさの目安として読めます。

硬度表記の目安意味向いている人
ショアA95前後硬めのゴム。曲がるが腰があるTPUが初めての人。ケース類、滑り止め
ショアA90前後中間。押すとしっかり潰れて戻るパッキン、クッション性のある部品を作る人
ショアA85以下かなり柔らかい。伸びが大きいダイレクト押出の機種で、低速設定に慣れた人
硬度の記載がない/TPE表記のみ配合が読み取れず、設定は手探り買う前に推奨温度の記載を確認したい

曲げたいのではなく丈夫にしたいだけなら、TPUを選ぶ理由は薄くなります。

その場合はPETGの特性と印刷設定のほうが近い答えで、素材3つの割り振り方はPLA・PETG・TPUの使い分けで解説しています。

TPUフィラメント対応は公式の推奨素材欄で確認

エントリー機でもTPUは推奨素材に入っている

公式仕様では、A1 miniとA1の推奨フィラメントはPLA・PETG・TPU・PVAの4つです。

密閉型のP1SはこれにPET・ABS・ASAが加わり、P2SやH2DはPA・PCや繊維強化材まで対応します。

TPUはオープンフレームのエントリー機でも公式に推奨されている素材、という位置づけです。

A1シリーズでABS・ASA・PC・PAが「推奨ではありません」とされているのは庫内温度を保てないためで、その理由はABSを家庭用で使う条件で解説しています。

機種ごとの対応差そのものを見比べたいなら全機種の違いの比較が早いです。

買う前に確認する順番

  • 自分の機種の推奨素材欄にTPUがあるか
  • 径が機種と合っているか(1.75mmか2.85mmか)
  • 多色ユニットを外し、外部スプールから直接送れるか
  • 硬度を決める(迷ったらショアA95前後の硬め)

AMS lite非対応のTPUフィラメントは直接送り

A1シリーズのコンボに付くAMS liteは、公式にTPUとTPEが非対応です。

ウェット状態のPVAや他社の繊維強化材も対象外。

4スプールを自動で切り替えられるユニットですが、柔らかい材料は経路の途中で伸びてしまうため、対応リストから外れています。

TPUを刺しても多色印刷が便利になるわけではなく、送り不良の原因が増えるだけです。

やることは単純で、TPUを使う回だけ本体側の外部スプールホルダーに掛けて印刷します。

AMS liteに入れられる巻の寸法は幅40〜68mm・内径53〜58mmという制限がありますが、外部から送るなら、この枠に収まらない巻でも扱えます。

TPUと他素材を組み合わせた多色造形をユニット任せにはできない、という前提で機種と構成を選んでください。

同じ表記でも、製品ごとに設定値がずれる理由

硬度は配合で決まります。

同じショアA95でも添加剤の違いで伸びや粘り、糸引きの出方が変わる。

加えてショアA硬さは試験片の厚みや押し込み時間で読み値が動くため、メーカーをまたいで1桁の差を比べてもあまり意味がありません。

数字は「硬めか柔らかめか」を判断する目安として使うのが実用的です。

そこで基準になるのが、巻ごとの推奨値です。

ノズル温度・ベッド温度・速度・リトラクション量は、スプールのラベルか商品ページに書かれた数値に合わせる。

スライサーの汎用TPUプリセットは出発点で、そのままでは糸引きが残ることもあります。

なお機器側の上限は制約になりません。

A1 miniはノズル最高300℃・ベッド最高80℃、A1はベッド最高100℃で、TPUの一般的な推奨範囲は十分に収まります。

乾燥条件も素材とメーカーで違います。

TPU対応をうたう機種でも、SUNLU FilaDryer S2とS4は上限70℃、Creality SpacePi X4は45〜85℃の範囲で設定でき、タイマーは1〜48時間。

何度で何時間回すかはフィラメント側のメーカー推奨値を確認してください。

合わないTPUを選んだときに出る症状と、確認しておく表示

柔らかすぎる巻で最初に出るのは、吐出の途切れです。

押出機の手前で材料が逃げるため、壁が薄くなったり層がつながらなかったりする。

湿気を吸った巻では、ノズルからパチパチと音がして表面に細かい穴が残ることもあります。

どちらも設定の微調整では収束しにくく、材料側と送り経路を疑う話になります。

症状から原因をたどる手順は失敗の原因を症状から探す一覧で解説しています。

スプールと商品ページのどこを見るか

ラベルには材質記号のTPU、硬度、径、推奨ノズル温度とベッド温度が印字されているのが一般的です。

商品ページ側では対応径、スプールの外径と幅、推奨乾燥条件を確認する。

乾燥機に入れるつもりなら、機器側の受け入れ寸法と突き合わせておくと確実です。

Creality SpacePi X4は直径200mm以下・幅150mm以下という条件があり、大径の巻は入りません。

硬度の記載がまったくない製品は、設定の手がかりが少ないぶん最初の1巻には向きません。

よくある質問

TPUはA1 miniでも使えますか

公式仕様の推奨フィラメントにPLA・PETG・TPU・PVAが挙げられているので、TPUは推奨素材の範囲内です。

ただしAMS liteはTPU非対応なので、外部スプールホルダーに掛けて印刷してください。

TPUは乾燥させないと使えませんか

TPUは湿気を吸いやすい素材で、TPU対応をうたう乾燥機が複数あるのはそのためです。

設定温度はSUNLU FilaDryer S2・S4が上限70℃、Creality SpacePi X4が45〜85℃。

実際に使う温度と時間は、フィラメントのメーカー推奨値に合わせるのが基本です。

TPUとTPEはどう違いますか

TPUはTPEという大きなくくりの中の一タイプです。

商品名が「TPE」だけの場合は配合が読み取れないので、硬度と推奨ノズル温度が明記されているかを確認してから選ぶと迷いません。

まとめ

TPUを選ぶときに見るのは、ショアA硬度と径、そして自分の機種の推奨素材欄です。

A1 miniやA1でもTPUは公式に推奨される素材で、硬めのショアA95前後から始めれば送り不良のリスクを抑えられます。

ひとつだけ忘れやすいのが、AMS liteがTPU非対応で外部スプールに掛け替える必要があるという点。

ぜひ本記事の硬度の早見表と確認する4つの順番を参考に、最初の1巻を選んでください。

あなたへのおすすめ