3Dプリンターとは、デジタルデータを基に樹脂や金属などの材料を積層し、立体物を直接成形する装置です。
この装置による造形行為は「3Dプリント」、または技術全体を指して「3Dプリンティング」と呼ばれることもあります。
従来の切削加工のように材料を削り取るのではなく、必要な部分だけを積み上げて形をつくる「付加加工方式」であることが特徴です。
試作から量産まで幅広く利用されており、近年では家庭用から産業用まで多様な機種が普及しています
3Dプリンターは、次のような場面で活用されます。
光造形(SLA)→詳しい用語解説はこちら
液体樹脂を光で硬化させる方式です。精密で滑らかな仕上がりが得られ、細かいディテールの再現に優れています。
粉末焼結(SLS/MJF)→SLSの用語解説はこちら
粉末状の材料を熱で焼結させる方式です。強度のある試作品が製作でき、サポート材が不要な特徴があります。
熱溶解積層(FDM)→詳しい用語解説はこちら
フィラメントを溶かして積層する方式です。コストを抑えて造形可能で、最も普及している3Dプリンター方式です。
インクジェット(Material Jetting)→詳しい用語解説はこちら
液状材料をインクジェットのように噴射・硬化。精密で多色造形や複数素材の同時造形が可能です。
メタル3Dプリント
金属粉末をレーザーや電子ビームで溶融させる方式です。金属部品の試作や小ロット生産に活用されています。
樹脂
ABS、PLA、ナイロン、光硬化性樹脂など、用途に応じて多様な特性の樹脂が選択できます。
金属
アルミ、ステンレス、チタンなどの金属材料。高強度や耐熱性が求められる部品に使用されます。
複合材料
カーボン繊維強化樹脂など、特殊な物性を持つ材料。軽量化と強度向上を同時に実現できます。
仕上げ: 造形後の研磨や塗装で表面を整える工程。
サポート除去: 造形時に支えとして付与された部分を取り除く作業
後処理: 光造形ならUV硬化、金属なら熱処理・表面処理など、造形方式に応じて造形後に必要な処理がある。
積層痕: 3Dプリンター特有の積層による表面の縞模様。除去したい場合は、仕上げ処理が必要になる。
3Dプリンターは、形状の自由度が高く、短納期で試作品をつくれる点が最大の利点です。従来の加工法では難しい内部構造や複雑形状も一体成形できるため、デザイン検証や試作評価に大きく役立ちます。
一方で、積層痕やサポート痕の除去、表面の密度調整など、切削加工に比べて多くの仕上げ工程が必要になる場合があります。これらの特性を理解して適切に活用することで、効率的な試作開発が可能となります。
3Dプリンターによる試作の解説書です
3Dプリンターを使用した試作の概要やメリット。主要な3Dプリント技術についてまとめました。
積層痕やシームの出方や仕上げの効果をわかりやすく解説
FDM方式の3Dプリンターで製作した試作品の仕上がりを、磨き仕上げ後や塗装後の状態と並べて比較しています
複雑な形状の製作や、短期間で簡易にデザイン比較をしたい場合に適する工法です。
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