3Dプリンター特集 3Dプリンターを活用したい方を徹底支援!

2. 3Dプリンターの特徴を知る

◎5つのメリット

アイデアを創出しやすく、開発期間の短縮も。

ものづくりの可能性を大きく広げた3Dプリンターのメリットについて確認していきましょう。

  1. Merit1 アイデアの早期具現化

    従来難しかった複雑な造形など、既成概念にとらわれず、新しいアイディアを試してみることができる

  2. Merit2 開発期間の短縮

    3Dデータさえ用意できれば、数時間で試作品を製造できるため、開発リードタイムを大幅に縮小できる

  3. Merit3 金型なしの立体造形

    立体造形物が金型なしで、従来よりも手軽に作れるようになり、少量生産にも向いている

  4. Merit4 設計プロセスの効率化

    造形物を手に取りながら細かな部分までレビューできることで、設計品質が向上できる

  5. Merit5 オーダーメイドに向く

    3Dデータで細かな調整ができるため、個々にパーソナライズされた特注品の生産に向いている

△4つの留意点

素材の制約や、3Dデータの準備がともなう。

便利な3Dプリンターではありますが、従来の製造方法とは全く異なるため、いくつか留意点もあります。それらを踏まえて活用方法を考えましょう。

  • 素材の選択肢が限られる

    3Dプリンターの造形方式によって使用可能な素材に制約があり、要件を全て満たすことが難しい場合がある

  • 3Dデータの作成が必要

    3Dデータの作成には専門のスキルや知識が必要となるため、作成経験が無い場合は、学習あるいは委託する必要がある

  • 材料費が高め

    材料費が一般的な材料より高いため、低価格品の製造には向いていない

  • 一度に大量の製品を作ることができない

    1つの生産に数時間のリードタイムを要するため、大量生産には不向き

造形方式の種類と特徴

各方式の特徴を知り、最適な3Dプリンターを見付けやすく。

3Dプリンターは複数の造形方式があり、方式ごとに使える材料や造形物の特性は異なります。さらに名称は、国内外およびメーカーによっても異なり、わかりづらい面もあります。その点も整理しつつ、ここでは代表的な5つの造形法についてご紹介します。

どの造形方式が自社の目指す目的と用途に合致しているのか、検討してみてください。

※造形方式の名称は、国内で学術的に説明される際に頻度の高いものを採用しました。それ以外にも汎用的に使われる日本語の呼名と、英語表記による呼名の略語(頭字語)を主に紹介しています。

1 液槽光重合(えきそうひかりじゅうごう)

別名:光造形、SLA

光硬化性樹脂を、紫外線レーザーで軟化させて一層ずつ積層していく方式

  • 表面の仕上がりが、高精細で滑らか
  • 太陽光で硬化が進み、壊れやすくなる

向いている用途:フィギュア、アクセサリーなど細かい形状が必要なもの
使用できる材料:エポキシ系、PPライク、ABSライク等、光硬化タイプの液体樹脂

図1

2 材料押出(ざいりょうおしだし)

別名:熱溶解積層法、FDM、FFF

主に熱で溶かした樹脂をノズルから押し出し、立体を造形する方式

  • 比較的安価で耐久性、耐熱性があり、取り扱いやすい
  • 断層が目立ちやすく、滑らかさが求められる造形物には不向き

向いている用途:試作品や冶具、簡易型の造形に適している
使用できる材料:ABS樹脂やPLA(ポリ乳酸)などの熱可塑性樹脂

図2

3 材料噴射(ざいりょうふんしゃ)

別名:インクジェット式マテリアルジェッティング、MJP(マルチジェット・プリント方式)、PolyJet

インクジェットヘッドから噴射した樹脂を紫外線で固めて積層する方式

  • 高精細で滑らかな表面を造形しやすい
  • UVで硬化する素材を使うため太陽光による劣化がおきやすい

向いている用途:造形のクオリティオが求められるものに適している
使用できる材料:石膏パウダー、樹脂パウダー

図3

4 結合剤噴射(けつごうざいふんしゃ)

別名:インクジェット式バインダージェッティング、CJP(カラージェット・プリント方式)

インクジェットヘッドから液体状の結合剤を噴射、色のついた結合剤を複数混ぜることでフルカラーの造形ができる方式

  • フルカラーの造形ができる
  • 表面のざらつきがあり、耐久性が低い

向いている用途:デザインの確認やフィギュアの製作に適している
使用できる材料:光硬化性樹脂、ワックス

図4

5 粉末床溶融結合(ふんまつしょうようゆうけつごう)

別名:粉末焼結積層造形、SLS、DMLS、EBM、SLM、DLP、金属積層造形(材料が金属粉末の場合)

粉末状の素材にレーザーを照射して焼き固める方式。金属素材を使用する場合は、鋳造に匹敵する強度を得られ、高精細で耐久性のある造形が可能になる

  • 金属素材も使用でき、高精細で耐久性のある造形物がつくれる
  • 3Dプリンターそのものが高額になりがち、表面にざらつきがでやすい

向いている用途:最終製品や鋳型の製造に適している
使用できる材料:ナイロン(SLS)、金属材料(SLM)

図5

3Dプリンター特集

トップ
3Dプリンターの利用やレンタル、出力依頼や製作の相談が可能な施設はこちら
3Dプリンター利用可能施設一覧