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CAREER LAB試作や小ロット生産には3Dプリンタがベスト!? 製造手法をご紹介

試作や小ロット生産には3Dプリンタがベスト!?
製造手法をご紹介
DATE2015/05/01
低価格の家庭用タイプが登場するなど、いっそう身近な存在になってきた「3Dプリンタ」。産業用途でもこれまで外注していた「試作」が社内でできるようになるなど、開発期間の短縮やコストの削減等で役立っています。さらに価格も数十万円~と手軽に導入できるモデルも登場し、導入する企業は増える一方です。

急激に普及の進んでいる3Dプリンタですが、その種類は実に多岐に渡ります。果たしてどんな手法があるのでしょうか? それぞれの製造技術についてご紹介します。
試作や小ロット生産には3Dプリンタがベスト!?製造手法をご紹介

3Dプリンタの種類

今回取り上げるのは「光造形」「レーザー粉末焼結」「熱溶解積層造形」の3つ。比較的最近開発された手法で、メジャーなものになります。

光造形
紫外線レーザーをタンク内の光硬化性樹脂の液面表面に照射し、一層ずつ硬化させる手法。これを何度も繰り返して積層することにより、立体モデルを作成します。低コストで高速・高精度につくれるのが最大のメリット。また複雑な形状にも対応できます。しかし、強度が弱く壊れやすいため、機能テスト等には不向き。デザイン検証や形状確認に適しています。

粉末焼結造形
レーザーを使って粉末の材料を熱によって溶融、焼結させて一層ずつ積層し立体モデルを作成します。光造形よりも高い精度と耐久性を実現できますが、表面が粗いのが欠点。また溶融粒子間の強度が下がってしまうので、他の手法でつくったものよりも弱くなってしまうことがあります。素材によっては手触りや色に変化をつけることも可能です。

熱溶解積層造形
ABS樹脂、あるいはPLA樹脂を高温で溶かし、積層させることで立体モデルを作成します。
他の材料添加型手法に比べて強度に優れるのが特徴で、場合によっては機能テストも可能です。複雑な形状にも対応できますが、表面仕上げが悪く波状のテクスチャが目立ちます。また材料コストがかさんでしまうという欠点もあります。

このように一口に3Dプリンタといっても種類はさまざま。試作の段階で「何を重視するのか?」ということを見極めて手法を選ぶ必要があります。

また高い機能や精度を求めれば、比例して値段も上がります。強度と表面仕上げいった面を求めるのであれば、3Dプリンタではなく切削加工や射出成形に頼る方がコストを抑えられる場合もあるでしょう。

ベストな試作方法を選定するためにも、種類やメリット・デメリットをきちんと押さえておきたいですね。

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