3Dプリンターとは？

3Dプリンターとは、3Dデータを基にして、実際の立体物を造形する機械のことです。CADソフトウェアで設計されたデータをもとに、樹脂や金属などの材料を層状に積み重ねていくことで、複雑な形状の物体も製造することが可能です。趣味での使用から、試作品の製作、さらには最終製品の生産に至るまで、その用途は多岐にわたります。
以下の手順で造形されます。

• 作りたいものの3Dデータを作成
• 作成したデータを3Dプリンター用のデータに変換
• 造形工程は全自動で行われる
• 余分な材料を取り除いたり、研磨したりして仕上げる

３Dデータは無料配布されていることもあります。

3Dプリンターでできること

①趣味の造形物製作：フィギュアやアクセサリーなど、個人の趣味で楽しむことができます。

②試作品の製作：製品開発の初期段階での試作品を短時間で製作でき、デザインの検証や改善が容易になります。

③カスタマイズ製品の製造：個々のニーズに合わせたカスタマイズ製品を少量から製造することが可能です。

３Dプリンターの仕組み

基本的に材料を層として積み上げていくことで立体物を作ります。

• 熱溶解積層方式（FDM方式）
  熱で樹脂を溶かしてノズルから押し出しながら形成していきます。積層痕が目立つため、美観が求められる作品と作る場合はパテ埋めや研磨などが必要になります。材料が安価で、ポピュラーな方法です。

• 光造形方式（SLA）
  液体状の光硬化樹脂に紫外線を照射し層を重ねて造形していきます。光に触れた部分が硬化されます。レーザー光を用いるものと、像を作って一括面露光するDLP方式があります。

• インクジェット式
  インクジェットのように材料を噴射し、紫外線をあててUV硬化性樹脂を層を重ねていきます。高精細な造形をつくることに向いています。金蔵やセラミックも材料として使えます。

上記以外にも色々な仕組みがあります。

３Dプリンターが必要になるケースとは

３Dプリンターは「少量をカスタマイズする」使い方が可能です。一方で、同じものを大量に作る場合は、切削機械での製造を行うなど、別の方法を選択したほうがコストを抑えられます。
そのときに必要なものを少量だけ作る場合、たとえば試作品や製造現場での治具であったり、破損したパーツの代用品の作成であったり、特殊性の高いシーンで登場する機会が多いと言えます。
一方で、高度な工業用3Dプリンターも登場してきており、量産製品のパーツの一部として使用されて初めています。従来の工法では製造できないような複雑な形状も可能になってきているようです。

今後の発展：3Dプリンターの年間平均成長率は21.2%（矢野経済研究所）ともいわれており、世界的にも注目されている分野です。

3Dプリンターのメリットとは

１．従来よりも複雑な造形も可能
２． 開発期間を短縮できる
３． コストを削減できる

おもに特定の用途で求められる試作品などで効果を発揮する３Ｄプリンターですが、最近では量産にも活用されてきています。金型を必要としないので、スピーディに量産できるほか、需要な急な変動にも対応可能な点も強みです。さらに、複雑な形のものでも形成できることもメリットです。従来のようにあとから複数のパーツを組み合わせるよりも低コストで済む場合もあることから、量産の領域にも進出してきています。

どんな素材で作るの？

熱溶解積層方式の場合は、フィラメントと呼ばれる熱可塑性のある素材を使用します。簡単に言ってしまうと糸状のプラスチックです。フィラメントの中にもポリカーボネイドやABSなどの種類があります。光造方式とインクジェット方式であれば光硬化性樹脂（レジン）が素材になります。
高い耐熱性や強度に対応した金属素材の３Dプリンターもあります。

3Dプリンターが活躍している産業

• 自動車　自動車用部品やシリンダーヘッドの試作、量産用アルミダイキャスト金型の製造、ボディなど
• 航空・宇宙　エンジン部品に3Dプリント部品を使用するなど
• 建築　住宅の建設など
• 医療　歩行補助具、関節、歯科の詰め物など

その他、産業分野や防衛産業など様々な分野で活用が広がっています。
社内制作が可能な３Ｄプリンターなら、社外に情報漏洩するリスクが軽減するメリットもあります。

ほかにもアディダスのランニングシューズで格子状のミッドソールを量産しており、シャネルのマスカラブラシも3Dプリンターによって量産されているものがあります。

また、近年注目されているのが住宅です。建築費用が安く、工期が短いなどのメリットがあります。素材は強化繊維プラスチックやガラス繊維強化石膏、コンクリートなどです。 木造住宅に比べて対応年数も倍近く長くなる見込みです。

家庭用も

産業用以外にも、家庭用の3Dプリンターも登場してきています。オリジナルの制作物が作れるのはもちろん、サイズや形を合わせることで、壊れてしまった部品の代わりを新しく作るという用途もあります。
家庭用３Dプリンターでは本体価格や運用コストの関係で熱溶解樹脂積層方式と光造形方式のどちらかになるかと思います。基本的には熱溶解樹脂積層方式の方が使いやすく、光造形方式は中級者以上の方におすすめです。

3Dプリンターはどれくらい時間がかかる？

一般的には１㎝積層するのに約１時間かかります。大きなものほど時間がかかることになります。また、高さを抑えたほうが時間を短縮できます。

個人ユーザー向けおすすめ3Dプリンター5選

１．XYZプリンティング「ダヴィンチ mini w+」
価格：45,800円（税込）
特徴：コンパクトで使いやすく、Wi-Fi接続に対応しています。初心者にもおすすめのモデルです。
URL：ダヴィンチmini w+

２．クリアリティ「Sermoon D1」
価格：情報提供元によると、100万円未満の価格帯で提供されています。
特徴：透明なアクリルパネルとアルミ合金製のフレームでデザインされており、安全性に配慮されています。
URL：Sermoon D1

３．Raise3D Pro3 / Pro3 Plus
価格：100万円未満 / 100~500万円
特徴：高精度で大型の造形が可能なモデル。プロユースにも対応しています。
URL：Raise3D Pro3

４．アンカー・ジャパン「AnkerMake M5」
価格：情報提供元によると、100万円未満の価格帯で提供されています。
特徴：印刷速度に優れ、AIカメラが内蔵されているため、プリントの進捗状況をスマホで確認できます。
URL：AnkerMake M5

５．日本3Dプリンター「3Dプリンター」3DP255A
価格：情報提供元によると、100万円未満の価格帯で提供されています。
特徴：金属製のボディが特徴で、幅広い素材に対応しています。
URL：3DP255A

出力サービスを利用する方法も

３Dプリンターを持っていない人向けに、出力だけ請け負うサービスがあります。本体導入費用以外にランニングコストが不要になるなど利点も多いでしょう。基本的にはオンラインで３Dデータを送ることで依頼します。３Dデータ作成が困難な場合はイラストや図面でも対応してもらえるサービスを選ぶと良いでしょう。

おすすめ3Dプリント出力サービス5選

１．DMM,make
価格：業界最安値を謳っています。
特徴： 小ロットからマスプロダクションまで対応。選べる素材は52種類です。
URL：DMM.make

２．リコー
価格：材料別、個数別で細かく一覧表示されています。
特徴：研磨だけではなく、塗装やねじ加工などの仕上げ加工もオプションも。また、3Dデータが用意できなくても対応してもらえます。
URL：リコー3Dプリンター出力サービス

３．3Dayプリンター
価格：制作物別に「フィギュア」「ジュエリー」「トロフィー」などの参考価格を確認できます。
特徴：メッキ塗装や手塗り塗装などの後加工にも対応しています。こういった点も含めて個人利用にも積極的です。
URL：3Dayプリンター

４．GRAPHIC 3D PRINT
価格：素材とサイズを選ぶことでオンライン見積もりが表示できます。
特徴：個人ユースのほかに試作品や建築模型など、幅広く対応しています。
URL：GRAPHIC 3D PRINT

５．JJMC
価格３Dデータを１回無料で作ってくれる（法人限定）ほか、見積もりは１時間以内というスピード対応。
特徴：最短翌日発送で365日稼働。
URL：JJMC

印刷などのビジネスサービスを全国展開しているkinko’sでも3Dプリンティングサービスが行われていましたが、2023年9月30日をもって終了しています。

3Dプリンターを選ぶ際は、用途や予算に合わせて最適なモデルを選ぶことが重要です。上記のおすすめモデルを参考に、3Dプリンターの世界を楽しんでみてください。