3Dプリンター出力サービス

3Dプリンター出力は、短納期・低コストや形状の自由さの高さがメリットの加工方法です。
本記事では、初めてご利用する方へ向けて、3Dプリンター出力の基本や注意点を詳しく解説します。

3Dプリンター出力とは

3Dプリンター出力とは、3Dデータを読み取り、材料を積み重ねて立体物を造形する3Dプリンターを用いた製作方法です。一定の材料から削っていく切削加工とは異なり、ゼロから材料を重ねていくため、複雑な設計にも柔軟に対応できます。

3Dプリンター出力の種類

3Dプリンターは、材料の積み重ね方である造形方式によって、材料の形状や仕上がりが異なります。
ここでは、代表的な造形方式を4つご紹介します。

熱溶解積層法（FDM方式）

熱で柔らかくなる糸状の熱可塑性樹脂(フィラメント)を高温で溶かしながら排出し、一層ずつ積み重ねる造形方式です。積み重ねた痕が残りやすく、造形後の表面処理が必要な場合があります。
ポリカーボネート、PCアロイ、ABS、ABSアロイ、PPSF/PPSU、ULTEMなど、幅広い材質を使用可能です。

光造形法

液体状の光硬化性樹脂に、紫外線を照射して立体物を造形します。
点状に光を当てる方法と、面で光を当てる方法など光造形方式の中でも種類があります。
滑らかな表面で、高精度な見た目の造形物を作ることができます。

粉末焼結方式

粉末状の材料にレーザーを照射し、一層ずつ焼き固めることで立体物を造形します。
ナイロン樹脂のほか、銅、チタン、ニッケル、青銅などの金属3Dプリンターでよく使用される造形方式です。
焼結させるため、層同士の結合力が高く強度に優れた造形物を作ることができます。

インクジェット法

インクジェットプリンターの原理を応用した造形方式で、液状の光硬化性樹脂を噴射し、紫外線を照射することで層を積み重ねて造形します。カラーインクを使用できるため、フルカラーの造形が可能です。

3Dプリンター出力のメリット

3Dプリンター出力は、材料を積み重ねるという加工方法のため、切削加工とは異なるメリットがあります。
ここでは、3つのメリットをご紹介します。

複雑な形状を製作できる

複数部品が入り組んだ構造や、刃物が届かないような形状は、3Dプリンター出力が適しています。
例えば下の写真のような、内部に別の構造があるような形状も、3Dプリンター出力では一度に造形ができます。

低コストで製作できる

3Dプリンターは必要な量の材料のみを使用するため、一定の材料から削る切削加工と比較して、材料コストを最小限に抑えることができます。
また、複数部品といった複雑な形状でも一度で造形が可能なため、加工時間も含めたコストを削減できます。

軽量化や強度の調整ができる

3Dプリンターでは、内部の密度や構造を調整することができます。内部に隙間を作ることで、軽量化ができ、密度を高くすることによって強度を高めることもできます。
また、内部構造にはさまざまな種類があり、軽量化と強度を両立できる場合もあります。
内部構造について詳しくはこちら→スパース構造

3Dプリンター出力依頼の注意点

3Dプリンターは短納期や低コスト、複雑な形状への対応などさまざまなメリットがありますが、精度について課題が残ります。ここでは、3Dプリンター出力でのご依頼の際に、注意が必要な精度についてFDM方式を例に解説します。精度についてより詳しい解説はこちら→3Dプリンター造形物の精度

FDM方式3Dプリンター造形物の精度

縦と横方向

FDM方式では、材料を加熱するため膨張します。そのため、縦と横方向における造形は、外側寸法はプラス目に、内側寸法はマイナス目になります。そのため、全体では0.2mmほどの寸法誤差が生じます。

高さ方向

高さ方向については、層ごとの厚みである積層ピッチの影響を受けます。
例えば、0.3mmの厚みで造形する場合、1.0mmを出すには積層ピッチの関係で、0.9mmまたは1.2mmとなります。そのため、高さ方向を正確な寸法で製作するには課題が残ります。

3Dプリンター造形物の精度を補うには

3Dプリンターの課題である精度は、造形後に切削加工などで追加工することによって補うことができます。
3Dプリンターの造形後に追加工することを、ハイブリッド加工といいます。DDD FACTORYでは、ハイブリッド加工も対応していますので、ぜひご相談ください。
ハイブリッド加工について詳しくはこちら→ハイブリッド加工はDDD FACTORY

まとめ：3Dプリンターの基本を知り、安心なご依頼へ

3Dプリンター出力は、3Dデータを基に材料を積み重ねて立体物を製作する方法です。複雑な形状や内部構造の変更など、柔軟な対応ができるといったメリットがあります。
一方で、造形方式の種類や精度に課題が残るなど、ご依頼にあたり注意が必要な点もあります。
DDD FACTORYでは、材料から造形方式、内部構造などもご提案いたしますので、ぜひお気軽にご相談ください。

3Dプリンター出力で試作・部品製作を検討中の方へ

DDD FACTORYでは、用途やご希望の納期に合わせて、3Dプリントをはじめとした最適な加工方法をご提案いたします。

当社の特徴

【短納期】1週間以内の納期に対応。当日出荷も可能です(※条件によります）。
【多品種小ロット】1個からご注文を承ります。
【高機能材質で造形】PEKKなどの高機能樹脂や金属による製作。

複雑な部品の製作は、ぜひ当社の3Dプリンター出力サービスにてお任せください。
2時間以内に見積もり回答いたしますので、まずはお気軽にお問い合わせください。