フィラメントの密度と重量計算:PLA・ABS・PETGの違い

フィラメントの密度とは何か・なぜ重要か

密度(g/cm³)は、樹脂の体積あたりの重さを表す値です。スライサーソフトが表示するのは多くの場合「体積」であり、材料費や残量を見積もるには、密度を掛けて「重量」に変換する必要があります。同じ体積でも樹脂の種類によって密度が異なるため、重量も材料ごとに違ってきます。

主要な樹脂の密度の違い(PLA・ABS・PETG)

代表的な公表値として、PLAはおよそ1.24g/cm³、ABSはおよそ1.04g/cm³、PETGはおよそ1.27g/cm³です。同じ体積のパーツでも、ABSはPLAやPETGよりも軽く仕上がります。同じ樹脂でも銘柄によって多少の差があるため、正確に見積もりたい場合はデータシートの値を確認してください。

体積から重量を計算する式

重量(g)は「体積(cm³)×密度(g/cm³)」で求められます。体積50立方センチメートルのパーツをPLA(1.24g/cm³)で印刷すると50×1.24=62g、同じ体積をABS(1.04g/cm³)で印刷すると50×1.04=52gになり、樹脂を変えるだけで10g(約16%)の差が出ます。

フィラメントの長さから重量を見積もる方法

フィラメントの直径(多くは1.75mm)がわかれば、断面積×長さで体積を求められます。半径0.0875cmの円の断面積は円周率×0.0875の2乗=約0.0241cm²で、長さ1m(100cm)分の体積は約2.41cm³になります。これにPLAの密度1.24g/cm³を掛けると、約2.98g(1mあたり)という重量が求まります。

材料によって同じ長さでも重さが変わる理由

直径1.75mmという規格は共通でも、密度が樹脂ごとに異なるため、1mあたりの重さも変わります。上記の断面積(約2.41cm³/m)を基準にすると、PLAは約2.98g/m、ABSは約2.50g/m、PETGは約3.06g/mになります。同じ長さのフィラメントを使っても、樹脂を変えれば消費した重量も変わる点に注意が必要です。

密度換算でよくある間違い

よくある間違いは、PLAの密度をそのままABSやPETGの重量計算に流用してしまうこと(約19%もの誤差につながります)、そしてスプールの空リールやパッケージを含めた総重量と、樹脂だけの正味重量を混同してしまうことです。残量を見積もるときは、必ず正味のフィラメント重量を基準にしてください。

よくある質問

PLAとABSでは同じ体積の場合どちらが重いですか

PLAの方が重くなります。密度はPLAが約1.24g/cm³、ABSが約1.04g/cm³で、同じ体積ならPLAはABSよりおよそ19%重くなります。

体積から重さを計算する式は何ですか

重量(g)=体積(cm³)×密度(g/cm³)です。

1.75mmフィラメント1mあたりの重さはどれくらいですか

樹脂によって異なります。断面積(約2.41cm³/m)に密度を掛けると、PLAで約2.98g、ABSで約2.50g、PETGで約3.06gになります。

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