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CHECK03.どの造形方式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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FDM、光造形、インクジェットなど業務用3Dプリンターの造形方式の種類について解説します。

さまざまな造形方式から最適なものを選ぶ

3Dプリンターとは、3D CGや3D CADソフトで作成された3次元データ(STLデータ)をもとに、スライスした2次元層を積み重ねることで3D立体モデルを製作する機械です。一般のプリンターは紙などにインクを吐出し文字や図を印刷しますが、3Dプリンターは液体樹脂に光を当てて硬化させたり、樹脂を熱溶解させて積み重ねたり、粉末材料にーザーを照射したり、さまざまな方法で立体物を成形していきます。

ソフトクリームはノズルから出てくるアイスクリームを、ぐるぐる重ねて立体物を形作っていきますが、このように層状に材料を重ねて造形物を造りだす原理はどの3Dプリンターも同じです。しかし積層方式には、いくつかの種類があり、3Dプリンターのモデルによって採用されている方式も異なります。

3Dプリンターの造形方式の種類

3Dプリンターで使われている方式には以下のようなものがあります。

どれを選んでも立体的な造形物を出力できますが、それぞれの積層方式は特徴が異なるためクオリティや出力後のメンテナンスに差がつきます。

目的に応じた積層方式を選ぶ

大切なプレゼンテ―ションでの使用やデザインを精密に確認したいというなら、複雑な形状にも対応できる光造形が向いています。また、金属や樹脂などさまざまな材料を扱いたいなら、粉末焼結を選ぶのがおすすめ。このように、目的に応じた積層方式の3Dプリンターを選ぶ必要があります。

ちなみに、現在低価格で購入ができる3Dプリンターの多くは熱溶解積層方式です。熱溶解積層は2009年に特許期限が切れたことにより価格破壊が起こったため、数年前には数百万円した3Dプリンターが今は10万円程度から購入できるようになりました。(参照元:キーエンス公式HP(https://www.keyence.co.jp/ss/products/3d-printers/agilista/usage/birth_history.jsp)精度や表面の仕上がりは他の方式より比較的粗いですが、コンパクトなサイズや低価格、材料もカラフルなものが選べるなどメリットも多くあります。

「とにかく精度を重視している」「さまざまな材料を作りたい」「耐久性のある造形物を作りたい」「速いスピードで作りたい」など、要望に合った特徴を持つ3Dプリンターを選びましょう。

3Dプリンターイメージ
用途・目的別!業務用3Dプリンター3選
       
3Dプリンターイメージ
           

「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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用途・目的別!
業務用3Dプリンター3選

「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、求め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・精度・素材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3つの観点から、それぞれに適した代表モデルを比較します。

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。

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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。

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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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