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 | 〇 | × |
金型+射出成形 | × | 〇 |
切削 | 〇 | × |
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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