さまざまな分野で利用が広がっている3Dプリンター。あたかも印刷するように造形することが可能な3Dプリンターの造形方式にはいくつかの種類があります。それぞれに特徴があり、材料、適する造形物の出力サイズなども異なるので、3Dプリンターを導入する際は、さまざまな角度から検討しなければなりません。この記事では造形方式別にその特徴を説明しています。3Dプリンターの導入を検討している方は、ぜひ読んでみてください。
3Dプリンターの基本
まず、3Dプリンターの基本を押さえておきましょう。
3Dプリンターは、冒頭で触れたとおり、テキストや画像をプリントするがごとく、3Dデータを実際に造形物としてプリントアウトすることを可能にした機械です。もう少し詳しく言うと、3DCADのSTLデータをスライスして、積層させることで、造形物をプリントアウトする機械です。
3Dプリンターの造形方式
3Dプリンターには以下の造形方式があります。
熱溶解積層方式
熱溶解積層方式は、数万円ほどで購入できる製品もあることから、家庭でも使われ始めている、現在、最も一般的な3Dプリンターです。熱でフィラメントと呼ばれる樹脂材料を溶かして、その溶かした樹脂を積み重ねることにより造形します。造形の精度と仕上がりにはばらつきがありますが、色の選択肢が豊富で、コンパクトで置き場所を選ばず、さらに必要十分な強度が備わるというメリットがあります。精度を考えると最終製品の製作には向かないプリンターもありますが、プロトタイプの製作には十分でしょう。
光造形方式
光造形方式の3Dプリンターは、紫外線で固まる性質を持つ液体樹脂を使って造形します。高い精度の造形が可能で、プロトタイプや大型の物品の製作やラピッドプロトタイピングにも向きます。造形物の表面が非常になめらかなので、最終製品の製作にも利用されていますが、造形後の仕上げに手間がかかることや機械自体の価格が高いことはデメリットだといえます。非常に安価な家庭用光造形方式の3Dプリンターも販売されています。
粉末焼結方式
粉末焼結方式の3Dプリンターは、主に製造の世界で使われている、一般ユーザーとはほぼ無縁の3Dプリンターです。パウダー状の樹脂材料にレーザー光線を当てて焼くことで造形します。粉末焼結方式では、金属樹脂やナイロン樹脂を混ぜ合わせるなどした、ひじょうに複雑な造形をすることが可能です。
粉末固着方式
粉末固着方式の3Dプリンターは、造形物の強度に不安があるものの、材料費を抑制しつつ、スピーディーに造形できるというメリットのある3Dプリンターです。パウダー状の材料に色の選択が可能な接着剤を吹いて固めるため、フルカラーで造形ができるという魅力も備わっています。3Dプリンターとしては、非常に高額な部類に入るため、やはりプロダクション向けです。
インクジェット方式
インクジェット方式の3Dプリンターは、紫外線に反応して硬化する液体樹脂を材料にして造形します。複雑で、しかもカラフルな造形物を出力できますが、維持費がかさむことや、造形物の耐久性にやや難があります。表現力は豊富なので、模型やフィギュアなどの製作には最適です。硬化したあとも紫外線の影響を受けて変形することがあり、屋外日当たりのいい場所に置く造形物を作りにくいというデメリットもあります。
まとめ
3Dプリンターの造形方式について解説しました。一般家庭用の3Dプリンターのほとんどは熱溶解積層方式のもので、あとは小型の光造形方式が選べる程度です。3Dプリンターを導入する場合は、個人、ビジネス問わず、その利用目的をしっかり考慮して、適切な造形方式のものを選ぶようにしましょう。