【3Dプリンタを学ぶ】1. 3Dプリンタとは 3Dプリンタの種類や特徴、全体像を解説

3Dプリンタは今や個人で使えるほどに低価格化、メーカーの新規参入が進んでいる分野で、ものづくりの新たな可能性を秘めております。3Dプリンタは想像したものを形にすることができます。そんな3Dプリンタにも様々な種類、造形方法が存在します。

今回は3Dプリンタの全体像を解説していきたいと思います。

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3Dプリンタの全体像

1.3Dプリンタの種類

熱積層造形方式(FDM,FFF)

熱可塑性樹脂を溶かし、ノズルで一層ずつ成形していく方法です。家庭向けの3DプリンタではこのFDM方式のものが多く、安いもので数万円~購入できるものがあります。
フィラメント(材料)の種類やカラーバリエーションもどんどん増えてきております。
主な材質はABS、PC、PLAなど。造形は比較的簡単で初心者にも手が出しやすい造形方法です。

詳しい記事はこちら→ 熱溶解積層方式(FDM)とは

光造形方式(SLA)

光硬化性樹脂に紫外線レーザーを当て硬化させていく方法です。歴史も古く、日本においても広く使用されています。精度が高く表面の仕上がりが滑らかです。主な材料はエポキシ系樹脂などで、造形後は洗浄の必要があり、後処理に少し手間がかかります。こちらも家庭向けの安価なモデルが存在し、初心者が手を出しやすい造形方法です。

詳しい記事はこちら→ 光造形方式(SLA)とは

インクジェット方式

インクジェット方式には大きく2種類あり、材料を噴射し体積させていくマテリアルジェッティングと結合剤を噴射していくバインダージェッティングに分かれます。加工速度が速く、着色できるのが大きな特徴です。

  • マテリアルジェッティング
     光硬化性樹脂を噴射し、紫外線を照射し硬化させる方法です。インクによって着色しながら造形することが可能です。
  • バインダージェッティング
     材料の粉末を噴射し、結合剤(バインダー)で固めていく方法です。色のついたバインダーで着色していくことが可能です。

粉末焼結積層方式(SLS)

CO2レーザーや放電により粉末材料(粉末樹脂や粉末金属)を溶融・焼結し、立体形状をつくりあげる方法です。非常にコストが高く、一般向けには普及していませんが、2014年に特許が切れたことによって様々なスタートアップ企業が参入してきております。

まとめ

これで3Dプリンタの全体像は見えてきましたでしょうか。
現在一般向けで手を出しやすいのが、主に熱積層造形方式と光造形方式の2種類です。
数万円で買える家庭向けのモデルがどんどん出てきておりますので、今後はさらに身近なものになっていくと思われます。