3Dプリンターを活用してみたいけれど、自社製品の製造に適しているものはどの機種なのか、種類が多すぎて何を基準にして選べばよいのかわからない、専門的すぎて相談できる人がいない……。そんな声を聞くことは珍しくありません。3Dプリンターの種類は、造形方式によってわけられ、価格帯も取り入れやすい家庭用のローエンドモデルから業務用のハイエンドモデルのものまで幅広くあります。
この記事では、3Dプリンターの種類を踏まえた上で選ぶポイントを紹介します。
3Dプリンターにはどんな種類がある？
3Dプリンターでは、3D CADや3D CGのデータをもとにして、材料を一層ずつ積層して造形物を作り出すことで、従来工法では難しかった複雑な形状をした製品の生産も可能になります。3Dプリンターの種類は造形方式によってわけられ、主な造形方式は以下のようなものがあります。
パウダーベッド（PBF）方式
パウダーベッド方式（PBF）方式は、粉末状の材料を造形エリアに敷き詰めて、レーザービームや電子ビームを選択的に照射することで、一層ごとに溶融と凝固を繰り返し、造形します。強度の高い材料でも造形できるため、金属3Dプリンターでは、最も多く使われている方法です。
金属3Dプリンターの造形方式や、導入のメリット及びデメリットについては「金属3Dプリンターとは？作れるもの、メリットや造形方式を解説！」も合わせてご覧ください。
熱融解積層（FFF/FDM）方式
熱融解積層（FFF/FDM）方式は、樹脂3Dプリンターと金属3Dプリンターの両方で使われている方式です。樹脂3Dプリンターの場合は、熱で溶かした樹脂をノズルから出して、一層ずつ積み重ねていきます。金属3Dプリンターの場合も積層の仕組み自体は同じですが、樹脂素材に金属粉末を混ぜた材料を使用します。最終的な品質を向上させるために焼結処理を行うことで、より高い強度や優れた耐久性を持つようになります。
また、造形の仕組みがシンプルなのが特徴で、低コストで利用できるのもメリットのひとつです。
構造がシンプルでサイズがコンパクトなものもあり、家庭用3Dプリンターでは、熱融解積層（FFF/FDM）方式が主流になりつつあります。
なお、FFF/FDM方式の3Dプリンターで3Dデータを出力するために用いる、細長いスパゲティのような糸状の樹脂素材がリールに巻きつけてある材料をフィラメントといいます。
光造形方式
光造形方式の中にSLA方式があります。SLA方式は、材料の樹脂素材（レジン）に点状の紫外線（UV）を照射して、土台側から少しずつ樹脂を固めていく方式です。紫外線をピンポイントで照射できるので、高精度な造形が可能です。また、FFF/FDM方式に比べて造形物の表面がなめらかで、透明材料も造形できる装置もあります。
粉末焼結積層造形（SLS）方式
粉末焼結積層造形（SLS)方式は、敷き詰めた粉末状の材料に、レーザー光線を照射して焼結させ、一層ずつ積層しながら造形物を作る方式です。金属3Dプリンターの粉末床溶融結合（PBF）方式と方法は同じで、高精度かつ高強度な造形ができます。
ただし、造形物の表面にややザラザラ感が残るため、粗さが気になる場合は、切削や研削加工と組み合わせて利用してみてください。
このように、3Dプリンターにはさまざまな種類があります。次に、選ぶときのポイントについて見ていきましょう。
3Dプリンターはどう選ぶ？
3Dプリンターを選ぶときは、造形可能なサイズ、用途や価格帯などの観点が重要です。次のポイントを確認しましょう。
造形可能なサイズで選ぶ
どのような目的で3Dプリンターを使うのか、また、作成する造形物のサイズを具体的にイメージしておくと、適切な3Dプリンターを選びやすくなります。
たとえば、生活用品や小物やアクセサリー作りなどコンパクトなものを作りたいのか、もしくは、立体看板やインテリア、大型のフィギュアや装飾、住宅や橋など、大型3Dプリンターで対応するサイズのものを作りたいのかによって、選ぶ3Dプリンターの種類は異なります。
用途や価格帯で選ぶ
趣味や家庭用ではなく、業務用として3Dプリンターを使う場合は、用途や値段に応じて選択肢を絞ります。たとえば、試作が目的であれば、FFF/FDM方式もしくは光造形方式で、業務用のミドルレンジモデル以上であれば、対応可能なケースが多いでしょう。
単なる試作ではなく、機能や動作の確認が必要な場合は、FFF/FDM方式や光造形方式もしくは、SLS方式で、業務用のミドルレンジモデルの3Dプリンターが必要となります。加えて、造形がうまくいくかどうかは材料や条件によっても変わります。さまざまなパターンで試作をしたいのであれば、幅広い材料に対応できる3Dプリンターが望ましいかもしれません。
もっと本格的に、小ロットの生産まで行うのであれば、造形物に強度と精度が求められます。業務用のミドルレンジモデル以上のものを選んでおくと、対応できるのではないでしょうか。
機能の豊富さに魅力を感じて、オーバースペックの機種を事業用に選んでも、使いこなせなければ意味がありません。自社が必要としている性能について、改めてじっくり考えた上で、3Dプリンターの機種を選びましょう。
上記のように、3Dプリンターを選ぶには、さまざまな基礎知識が必要となります。ほかにも、3Dプリンターの仕組みや、データの作り方を理解したり、造形物の歪みや崩壊を防いだりするためにどのようなサポート材が必要なのかなどさまざまな判断をしなくてはなりません。
3Dプリンターの導入を検討する際の一助として、まずはさまざまな3Dプリンターや材料の組み合わせを試してみることから始めてみてはいかがでしょうか。
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また、3Dプリントでは、造形姿勢を工夫することで、造形工程や費用の削減ができます。シミュレーションを重ねることで、無駄がなく、美しい仕上がりの造形物を3Dプリンターで制作できます。
目的に合いそうな3Dプリンターや材料が見つかったら、もちろん3Dプリンターをすぐ導入して使うのも良いですが、目的に合ったものが希望通りに作れるのか造形サービスで確認してみましょう。そのとき、重要となってくるのが、どのように業者を選べばよいのかと、外注依頼する際の注意点です。詳しくは「3Dプリンターでの造形を依頼するには？外注するメリットや依頼方法」をご覧ください。オリックス・レンテックでは、3Dプリンターの扱いに慣れている技術者が出力しますので、3Dプリンターの扱いに不安がある方も安心です。
そのうえで3Dプリンターの導入を検討するために、まずはレンタルで一定期間3Dプリンターを使用してみてから、購入を検討するのもひとつの方法です。
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