3Dペンに装填して使用する棒状の熱可塑性樹脂素材。直径1.75mmが標準規格で、PLA・ABS・PCLなど素材ごとに融点や物性が異なり、用途に応じて使い分ける。色・透明度・光沢のバリエーションも豊富。
3Dペンフィラメントは、3Dペン本体に差し込んで使用する糸状（棒状）の熱可塑性樹脂である。3Dプリンター用のFDMフィラメントと同じ原理で、加熱されると軟化・溶融し、冷却されると固化して形状を保持する。3Dペンの造形品質はフィラメントの選択に大きく依存するため、素材の特性理解が仕上がりに直結する。
フィラメント径には主に2種類の規格が存在する。
| 規格 | 直径 | 対応製品 | シェア |
|---|---|---|---|
| 1.75mm | 1.75±0.05mm | 大多数の3Dペン・3Dプリンター | 約90% |
| 3.0mm（2.85mm） | 2.85±0.10mm | 一部の旧型3Dプリンター | 約10% |
| メーカー専用径 | 各社独自 | 3Doodler一部モデルなど | 少数 |
購入時は自分の3Dペンが対応する径を必ず確認する。1.75mm対応ペンに3.0mmフィラメントは物理的に挿入できない。
各フィラメント素材の特性を比較すると以下の通りである。
| 素材 | 融点 | 強度 | 柔軟性 | 臭気 | 生分解性 | コスト目安(10m) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PLA | 180-210℃ | 中 | 低（硬質） | ほぼなし | あり | 200-400円 |
| ABS | 220-250℃ | 高 | 中 | あり（換気必要） | なし | 200-400円 |
| PCL | 60-70℃ | 低 | 高（手で曲がる） | なし | あり | 300-500円 |
| PETG | 220-250℃ | 高 | 中 | 少 | なし | 300-500円 |
| シルクPLA | 190-220℃ | 中 |
PLAがエントリー層に最も推奨される理由は、低臭気・低温動作・生分解性の3点が揃っているためである。
フィラメントのカラー展開は非常に豊富で、以下のような特殊タイプも流通している。
フィラメントは吸湿性があり、湿度管理を怠ると以下の問題が発生する。
推奨保管方法は、シリカゲル入りの密閉容器（ドライボックス）に保管し、開封後は使用しない分をジップロック等で密封する。特にナイロンやTPUは吸湿性が非常に高いため注意が必要である。
径が同じ1.75mmであれば基本的に使用可能です。ただしカーボンファイバー混合やガラスファイバー混合のフィラメントはノズルを摩耗させるため、3Dペンでの使用は推奨されません。また、ナイロンやポリカーボネートなど高温素材は3Dペンの温度上限を超える場合があります。
異なる色のフィラメントを続けて使うことでグラデーション効果は得られますが、2色を同時に溶融して混色することはできません。色の切り替え時は、前の色が完全に排出されるまで数cm分押し出してからパージする必要があります。
10mのフィラメント（1.75mm径）の体積は約24cm³です。目安として、5cm角の立方体を中空で作る場合は約3-5m、密度の高いフィギュアで10-15m程度を消費します。初心者は練習用に複数色セット（10色×5m等）を購入すると効率的です。
| 低 |
| ほぼなし |
| あり |
| 400-600円 |