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CHECK04.どの造形サイズでプリントするのか

用途別3Dプリンター3選を
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この記事でわかること
  • 目的や時間、コストを踏まえた3Dプリンターの造形サイズの選び方
  • 大きな造形サイズを選ぶ際の注意点とパーツ分割作成のメリット
  • 造形サイズ別(小・中・大・特大)のおすすめ3Dプリンター8選

3Dプリンターの造形サイズについて解説し、サイズ別おすすめ3Dプリンターについても紹介します。

造形後のサイズで選びましょう

3Dプリンターの造形サイズは色々ありますが、何を造形するかによって選び方も変わってきます。大は小を兼ねるから…と、造形サイズの大きい3Dプリンターを選ぶと、そのぶん造形時間がかかります。また造形途中で失敗してしまうと、最初から造形作業をやり直しすることになり、時間だけでなくコストもかかってしまいます。 実物大でなければならないものや、最終製品用途であれば造形サイズの大きい3Dプリンターが必要ですが、そうでない場合は時間やコストを踏まえた上で作りたい物の大きさに合わせて選ぶようにしましょう。

3Dプリンターの造形サイズは大きい方がいい?

造形サイズが大きいほど良いと思っている人も多いようですが、実際には造形サイズはあまり問題ではありません。造形サイズが大きくなると、材料によっては反りや歪みなどが発生したりすることもあるので、一度に大きい物をつくるよりも、パーツに分けて作ったものを組み合わせた方が精密にできる場合もあります。 3Dプリンターの造形サイズの分類に明確な基準はありませんが、以下のようなサイズが目安となります。

【3Dプリンターの造形サイズ】

小(S):10 cm x 10 cm x 10 cm

中(M):20 cm x 20 cm x 20 cm

大(L):30 cm x 30 cm x 30 cm

特大(LL):上記以上

(縦x横x高さ)

造形サイズ別おすすめ3Dプリンター

造形サイズが大きくなると造形時間もかかり失敗するとやり直しになってしまいます。造形サイズが大きい3Dプリンターを選ぶ時には長時間安定して造形できるものを選ぶことが重要です。

以下にそれぞれの造形サイズでおすすめの製品をご紹介します。公式HP(販売代理店公式HP含む)に造形サイズ及び用途に関する記載のある主な製品を、編集部独自の視点で紹介していますので、参考にしてみてください。

小(S)

VIDA/VIDA HD(EnvisionTEC社)光造形方式(SLA)

コンパクトなボディでありながら光造形方式デジタルライトプロセシング(DLP)技術を搭載。精密部品など高い精細性が必要な試作品の造形に適しています。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/dlp/vida/)

Form3(Formlabs社)光造形方式(SLA)

独自技術「Low Force Stereolithography(LFS)™」 レーザーとミラーを包含したLight Processing Unit(LPU)を使用した独自技術「Low Force Stereolithography(LFS)™」で微細さと速度を両立しながら造形します。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/lfs/formlabs_form3/)

中(M)

Stratasys J826(stratasys社)PolyJet方式(インクジェット)

透明、ゴムライク、ABSライク等7種類の異なる材料の混ぜ合わせやアセンブリモデル造形が可能。デザインプロセスの早期に高いリアリティの高品質造形モデルを実現します。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/polyjet/stratasys_j826/)

INDUSRIAL SERIES X3/X5/X7(Markforged社)熱溶解積層方式(FDM)

積層ピッチ最小0.05mmで高精細なパーツ造作が可能な産業用3Dプリンター。高い強度、強靭性、耐熱性、安定性、復元力から治具やエンドパーツに適しています。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/fdm/industrial_series/)

大(L)

Raise3D Pro2、Raise3D Pro2 Plus(RAISE 3D社)

熱溶解積層方式(FDM) 低価格ながら高精度で多種多様なフィラメントに対応。可動式デュアルヘッドを搭載し、単色造形~2色造形、サポート専用材を使用した造形が可能です。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/fdm/raise3d_pro2/)

Value3D MagiX MF-2500EP II(MUTOH社)熱溶解積層方式(FDM)

高温対応した新型ヘッドとテーブルによりエンプラ(エンジニアリングプラスチック)造形に対応したデスクトップ3Dプリンター。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/fdm/mf2500ep/)

特大(LL)

AON-M2(AON3D社)熱溶解積層方式(FDM)

使用材料に制限がなく熱可塑性プラスチックも造形可能。工業用として設計されているので大型造形物も分割せずに造形できます。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/fdm/aon_m2/)

ACCULAS® BA-85S(D-MEC社)光造形方式

大きなサイズの造形ができるプリンター。照射速度やレーザー出力などが任意で設定可能、高性能・高品質な光造形モデルが作製できます。

参照元:リコー公式HP(https://www.ricoh.co.jp/3dp/lineup/sla/acculas_ba85s/)

よくある質問

Q1 部品が公称の造形サイズに収まれば、そのまま一体で造形できますか?
A

寸法上は収まっても、造形方向やサポート材の配置、台からの取り外しに必要な余裕によっては難しい場合があります。対角線上に置けても、サポートを追加すると実際の占有範囲が広がります。完成品を取り出す際に曲げたり傷つけたりしない余裕も必要です。部品データを候補機の造形準備ソフトに配置し、サポートを含む占有範囲と、造形後に取り出せるかを確認します。

Q2 幅が足りない部品は、斜めに置けば分割せずに造形できますか?
A

斜め配置で収まることはありますが、その分高さが必要になり、サポート材や造形時間が増える場合もあります。斜めにした結果、仕上げたい面へサポートが付くなら、分割した方が見た目を整えやすい場合があります。配置ごとの後処理も含めて選びます。仕上がりを重視する面と力がかかる向きを決めてから、複数の配置を造形準備ソフトで比べます。

収まっても品質や後処理に無理がある場合は、分割も検討します。

Q3 実物大の外観を確認する場合、部品を分割して造形しても評価できますか?
A

全体の大きさや形の印象を確認するなら、分割して組み立てる方法も使えます。使用者の手元での大きさを見るだけなら分割でも役立ちます。一方、長い面の反りや一体の組み付けを評価したい場合は、接合線が結果を隠さないようにします。ただし、接合線が見た目の判断を妨げる位置には注意が必要です。

継ぎ目を目立たせたくない面や、一体で寸法を評価したい箇所を先に決め、分割位置を選ぶとよいでしょう。

Q4 部品を分割するとき、接合位置と合わせ精度はどう決めますか?
A

荷重が集中する箇所や、重要な寸法を測る面を避けて接合位置を検討します。位置決め形状を小さくすると、接着時に押さえる力で欠ける場合があります。必要な組立回数や輸送の有無も接合設計に含めます。位置決め用のピンや溝を設ける場合も、造形誤差を見込んだ隙間が必要です。まず接合部だけを小さく試作し、組み立てやすさと必要な強度を確かめると手戻りを減らせます。

Q5 小さな部品をまとめて作るなら、造形サイズが大きい機種ほど有利ですか?
A

造形台が広いと一度に配置できる数は増やせますが、それだけで生産性は決まりません。造形台を埋めると一個の不良で同じ回の部品を失うこともあります。必要数量を作るまでの時間と材料ロスを併せて見ます。部品同士の間隔、造形時間、失敗時に作り直す範囲、後処理の量も関係します。普段作る部品の数量で配置と所要時間を比較し、必要な処理量を満たすか確認します。

Q6 大型機を導入するとき、設置場所は本体寸法だけ確認すればよいですか?
A

本体寸法に加えて、搬入経路、扉の開閉や保守作業に必要な空間、電源、換気、材料と後処理設備の置き場所を確認します。材料交換や保守作業のために機械の周囲へ人が入るなら、その空間を常時確保します。床の耐荷重や電源は機種の設置仕様で確認します。必要な設備は造形方式によって異なるため、設置図と運用手順を候補機ごとに照らし合わせるとよいでしょう。

Q7 造形サイズの候補は、最も大きい部品だけを基準に決めてよいですか?
A

最大部品だけで決めると、普段の造形には過大な機種になる場合があります。よく作る部品の寸法と数量、実物大で一体造形が必要な部品を分けて整理します。最大サイズを超える部品が少数なら、分割や外注を組み合わせる選択もあります。日常的な生産性を犠牲にしないかが重要です。

・頻度:普段よく作る部品の寸法と数量を確認します。
・一体造形:継ぎ目を設けられない部品を見分けます。
・分割:大型部品を分けて作れるか確認します。
・設置:必要な機種が作業場所に収まるかも比べます。

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用途・目的別!業務用3Dプリンター3選
       
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「試作の精度を高めたい」「現場で使える強度部品を内製したい」「最終製品を社内で量産したい」など、業務用3Dプリンターに求められる性能や導入目的はさまざまです。 業務用3Dプリンターを選ぶ際は、自社の課題に合った造形方式や精度、素材への対応力を見極めることが重要です。ここでは、試作・現場改善・量産の三つの用途に適した代表的なモデルを取り上げ、その特長と活用シーンを比較します。

       

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高精度造形と水洗いだけの後処理で、
試作検証をスムーズにしたい

設計/開発部門向け

アジリスタ
(キーエンス)

アジリスタ[キーエンス]の製品

引用元:キーエンス公式HP
https://www.keyence.co.jp/products/3d-printers/3d-printers/

特徴

  • 高精度な試作造形が誰でもできる インクジェット方式と15μmの積層ピッチにより、嵌合や細部形状まで忠実に再現できる高精度な試作造形が誰でも簡単にできるため、設計意図どおりの試作品を素早く確認できます。
  • 後処理は“水洗いだけ”で完了 水溶性サポート材を採用しており、複雑な内部構造でもサポート除去が簡単。後処理が水洗いだけで完結するため、工具や研磨作業が不要で試作検証までの時間を大幅に短縮できます。

公式サイトで
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高強度が求められる治具や機能部品を
内製したい

製造/生産技術部門向け

Mark Two
(Markforged)

Mark Twoの製品画像

引用元:Markforged公式HP
https://markforged.com/jp/3d-printers

特徴

  • 金属に匹敵する強度の部品を造形できる カーボンファイバーなどの連続繊維補強構造により、軽量ながらアルミ相当の高強度を実現。金属加工を待たずに、現場で使用可能な治具やパーツをそのまま造形できるため、改善スピードを落とさず即日対応が可能です。
  • 標準樹脂「Onyx」で優れた耐久性・耐薬品性を実現 ナイロンにマイクロカーボンを混合した独自素材を採用し、高い靭性と耐摩耗性・耐薬品性を両立。長期の使用や厳しい工場環境にも対応でき、現場で安心して使える耐久部品を内製化できます。

公式サイトで
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複雑形状の量産部品を内製したい

製造企業向け

ProX SLS 6100
(3D Systems)

Fortus 900mcの製品画像

引用元:キヤノンマーケティングジャパン公式HP
https://canon.jp/biz/product/indtech/3dpsolution/3dsystems/lineup/resin-powder/sls6100

特徴

  • サポート材なしで複雑形状の一体成形が可能 粉末焼結方式(SLS)を採用しており、サポート材を使わずに内部構造を含む複雑形状を一括造形。組み立てや加工を省略できるため、高機能部品の量産にも対応できます。
  • ±0.2mmの高精度と等方性で実用部品を直接造形 高精度かつ高剛性の一体構造を実現し、試作段階だけでなく最終用途部品としても使用可能。品質要求の高い業界(航空宇宙・医療機器など)でも安定した精度を維持できます。

公式サイトで
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