3Dプリンターとは、どんなモノでしょうか?

3Dプリンターとは

3Dプリンターとは(3D Printer)、紙上に印刷する2次元のプリンターに対して、主に3D CAD、3Dスキャナなどからのデータを元に立体物(3次元のオブジェクト)を造形する装置を言います。

3次元のオブジェクトを造形することを、3Dプリンティング(三次元造形、3D Printing)と言います。従来の製造技術は、形ある物を削って作る切削工法(subtractive)であるのに対し、3Dプリンターは、何も無い所から積層(additive)して行くのが特徴。従来から存在する造形技術(切削や金型 射出成型)と比較し、3Dプリンターは、以下のような優位点を持ちます。

 少量生産   大量生産 
 3Dプリンター ×
 金型+射出成形 ×
 切削 ×

造形物:
・切削では削ることの出来なかった中空形状・複雑な内部形状も3Dプリンターであれば造形が可能。
・部品を製造するのではなく、一体化された所謂アセンブリされた状態を一度で造形する。
・複数の異なる材料を使用しての一体造形が可能。
・誰が何個作っても毎回同じ物が出来る。

操作者:
・操作者の技術力に依存しない。
・機器の取り扱いが容易。造形に人手をあまり要さない。
・事故等の危険性も少ない。

従って、 3Dプリンターは試作(ラピッドプロトタイピング)に使われることが多いです。

3Dプリンターの方式と特徴

方式 特徴
インクジェット方式 液体のプラスチック樹脂をノズルから噴射し、UV(紫外線)を照射し硬化させ積層していく。
精度が良い。材料がカセット方式であったり、サポート材の設計が自動化されているなど、専門家でなくとも扱い易い。
ストラタシス社では、「ポリジェット方式」と呼ぶ。
FDM方式(Fused Deposition Modeling,熱溶解積層法) プラスチックを熱で溶解し、細い糸状のプラスチックを一筆書きのように積層していく。
形状精度は、インクジェット方式に劣るが、モデルの強度、柔軟性、耐熱性など、素材の物性の面が勝る。ストラタシス社によって開発された方式。
粉末固着方式(石膏) 粉末状の石膏を薄く敷き、接着剤を吹き付け、固める。その工程を繰り返し積層していく。
フルカラーなので、ホビー・芸術分野向き。モデルの表面が砂状である点と、モデルが割れ易いので工業製品分野には不向き。
金属粉末焼結積層方式 金属粉末をレーザー熱源により溶融し焼結し、積層する。
高価過ぎて、導入台数が少ない。
光造形方式 トレー上に浸した液体のプラスチック樹脂にUV(紫外線)レーザーを照射し硬化させていく。
精度は良いが、インクジェット方式に比べ、モデルに強度が無い。専門家向き。

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