3Dプリンターを種類と造形方式から選ぶ

3Dプリンターの種類と造形方式とは

3Dプリンターにはさまざまな種類と造形方式があります。造形方式とは、どのようなアプローチで物体を積層するかという方法です。3Dプリンターの基本原理は積層造形（ものを積み上げてつくる）ですが、このアプローチが造形方式によってことなります。

3Dプリンターの造形方式一覧

造形方式	概要	特長	価格帯	注意点
FDM方式	フィラメント形状のプラスチック材料をノズルを通して溶かして積層する。	ABSやナイロンなど本物の熱可塑性樹脂が使用できる。	数万円～30万円 30万円～100万円 100万～200万円 200万円～500万円 500万円以上	機種・価格帯でできるできないが明確に分かれている。形状によって反りが発生する。
光造形方式	液体のUV硬化レジンに紫外線を照射して硬化する。	高精細で滑らかな造形ができる。	数万円～30万円 30万円～100万円 100万～200万円 200万円～500万円 500万円以上	メーカー・機種で安定性が異なる。自動化されているかがポイント。液体なため光学窓などの汚れに注意。
レーザー焼結法	粉末のナイロンパウダーにレーザービームを照射して焼き固める。	高精度で高強度の造形ができる。サポート材が付かない。	500万円～	造形後のパウダー除去に後処理機、場合によっては設備が必要。
インクジェット方式	UV硬化性樹脂を噴霧しながら紫外線をあてて固める方式。	高精細で滑らかな造形ができる。フルカラーでマルチマテリアルも可能。	500万円～	ノズルが詰まりやすいので定期的なメンテナンスが必要。

造形方式別のおすすめと比較表

3Dプリンターは造形方式ごとに向き不向きがあり、価格帯ごとで異なっています。

高精細・滑らかさ

高精細さや滑らかさでは、光造形方式とインクジェット方式がおすすめです。FDMは積層跡が目立ち、レーザー焼結はざらざら感が残ります。

強度重視

強度重視では、レーザー焼結、光造形、FDMの3種類がおすすめです。ただし機種や材料によって異なります。

低ランニングコスト

コスト重視だとFDM方式の100万円以下の3Dプリンターがおすすめです。材料が安価に利用できます。

手軽さ重視

手軽さですとFDM方式の100万円以下の3Dプリンターや、光造形3Dプリンターがおすすめです。後処理の手間もあまりかかりません。

フルカラー

フルカラーではインクジェット方式の限られた機種のみが可能になります。

小ロット量産

小ロット量産ですと、チャンバー内で造形ができるレーザー焼結法がお勧めです。

最終品製造

最終品製造は比較的高精度でかつ強度がある造形ができる機種で300万円以上のハイエンド機になります。

FDM方式の3Dプリンター

FDM方式の3Dプリンターは3Dプリンターの造形方式の中でも最もポピュラーな造形方式です。ストラタシスが開発した製法で、フィラメントといわれる糸状のプラスチックを加熱したノズルを通して溶かして積層するタイプです。

FDM方式の材料

FDM方式の材料はフィラメントといわれる熱可塑性樹脂を糸状にしたプラスチックです。金型量産と同じ素材で、ABSやポリカーボネートといった材料から、PEEK材などのスーパーエンジニアリングプラスチックが使用できます。

FDM方式の3Dプリンターの特長

FDM方式の3Dプリンターの最大の特長が本物の熱可塑性樹脂が使用できる点です。金型量産で使用されているABSやナイロン、ポリカーボネートなどが使用できます。機種によっては強度がある造形物を作ることができます。

FDM方式の3Dプリンターの注意点

FDM方式の3Dプリンターの注意点が「反り」です。フィラメントを一度加熱して溶かして、冷えて固まるため、材料が熱収縮を起こして反ってしまいます。この反りを抑える機能がある3Dプリンターは比較的高価格帯になります。

FDM方式の3Dプリンターで作れるもの・適しているもの

作れるもの	材料	価格帯
試作・モックアップ	PLAフィラメント	10万円以上～ほぼすべての価格帯で作れる。
機能性試作（強度・高耐熱）	ABSフィラメント PCフィラメントナイロンフィラメントエンプラ系	30万円以上～造形物の大きさによっては“反り”が発生する可能性あり。庫内温度・プレートの加熱機能が必要。
治工具	ABSフィラメント PCフィラメントナイロンフィラメントエンプラ系カーボンファイバー配合材ガラス繊維配合材	30万円以上～造形物の大きさによっては“反り”が発生する可能性あり。庫内温度・プレートの加熱機能が必要。
最終品・パーツ	ABSフィラメント PCフィラメントナイロンフィラメントエンプラ系カーボンファイバー配合材ガラス繊維配合材	30万円以上～造形物の大きさによっては“反り”が発生する可能性あり。庫内温度・プレートの加熱機能が必要。その場合は500万円以上の機種が必要。

FDM方式の3Dプリンターが作れない・向いていないもの

作るのが向いていないもの	理由
模型・フィギュアなど	積層跡が目立つため滑らかな表面を表現するのが難しい。パテ埋め、研磨などの後加工が必要。
細かくて精密なもの	FDM方式の最適な積層ピッチは0.2mmや0.1ｍｍ。積層跡が残るため、
透明なもの	積層跡が目立つため透明な造形物をつくるのは難しい。

FDM方式の3Dプリンターのメーカー

メーカー名	概要	価格帯
Creality 3D	低価格ブランド。シンプルにPLAでの試作	1台数万円～10数万円程度
FLASHFORGE	低価格から工業用まで。機種と用途で選べる。メンテナンスが楽で高安定性。多彩なフィラメント材料	1台4万円～150万円まで
UPシリーズ	PLAとABS、TPUが使用可能。	30万円～
Infinity	PLAのみ。積層跡が目立ちにくい	40万円～
Riase3D	メンテナンスが楽で高安定性。多彩なフィラメント材料	50万円～
MarkForged	カーボンファイバーなど繊維強化剤のFDM	70万円～
ストラタシス	ハイエンド機の代表。高強度＆高安定性の3Dプリンター	500万円～

光造形方式の
3Dプリンター

光造形方式の3DプリンターはFDM方式と双璧をなす代表的な造形方式です。UV硬化レジンに紫外線を照射することで形ににします。用途がFDM方式とは違うものに向いています。

光造形方式の3Dプリンターの特長

光造形方式の最大の特長が高精細と滑らかな造形ができる点です。材料が液体がベースなため、きれいな表面だったり細かいディティール、さまざまなテクスチャなどの表現が可能です。

光造形方式の3Dプリンターの注意点

光造形方式の3Dプリンターの注意点は、材料が液体であることから、レジンが垂れるなどによって光額窓などが汚れてしまうのに注意が必要です。

光造形方式の3Dプリンターで作れるもの・適しているもの

作れるもの	材料	価格帯
試作・モックアップ	硬質アクリル材料	10万円以上～ほぼすべての価格帯で作れる。
機能性試作（強度・高耐熱）	ABSライク PPライク PETライク高耐熱レジン	30万円以上～機械としての安定性が求められる。
治工具	ABSライク PPライク PETライク高強度レジン高耐熱レジン	30万円以上～機械としての安定性が求められる。
フィギュア・模型・ミニチュア等	硬質アクリル材料（グレイ、ホワイト）高精細系レジン	30万円以上～機械としての安定性が求められる。
3Dプリンター樹脂型	高耐熱材料	30万円以上～機械としての安定性が求められる。
型のマスターモデル（真空成形用、シリコン型用）	硬質アクリル材料高精細系レジン	30万円以上～機械としての安定性が求められる。
ジュエリー等の鋳造用ワックスモデル	ワックス専用レジン	30万円以上～機械としての安定性が求められる。
透明な造形物	透明材料	30万円以上～機械としての安定性が求められる。
最終品・パーツ	硬質アクリル材料 ABSライク PPライク透明など耐候性レジン高強度レジン	300万円以上～機械としての安定性が求められる。

光造形方式の3Dプリンターが作れない・向いていないもの

作るのが向いていないもの	理由
大型の造形物	1メートルなどを超す大型の造形物を作るのには向いていない。

光化学式の3Dプリンターのメーカー

メーカー名	概要	価格帯
FLASHFORGE	DLP方式のシンプルな光造形	30万円～
Formlabs	自動化による高い安定性。1台で15種類以上の材料に対応	30万円～
RayShape	DLPの高速造形機。多彩な材料が使用できる。	100万円～
3Dsystems	ハイエンド機の代表。中価格帯よりも高精度でかつ高強度。多彩な材料が資料可能。	300万円～

レーザー焼結方式の
3Dプリンター

レーザー焼結方式の3Dプリンターは装置としては高額ですが、精度、仕上がり、強度などの面で優れた性能を持ち、ランニングコストも比較的安いため、最終品製造や小ロット生産の場で真価を発揮します。

レーザー焼結方式の3Dプリンターの特長

レーザー焼結方式の特長はいくつかの点が挙げられます。ナイロンパウダーを使用するため高強度で靭性がある造形物を作ることが可能です。また、サポート材が付かずに造形ができるので、精度などが出しやすいです。また平面ではなく体積で造形を行うため一度に複数パーツの3Dプリントができます。

レーザー焼結方式の3Dプリンターの注意点

レーザー焼結方式の3Dプリンターの注意点は、材料がパウダーであることから粉塵対策が必要な点です。後処理機は必須でパウダーのリサイクルなども可能です。

レーザー焼結方式の3Dプリンターで作れるもの・適しているもの

作れるもの	材料	価格帯
試作・モックアップ	ナイロン	500万円～
機能性試作（強度・高耐熱）	ナイロン	500万円～
治工具	ナイロン	500万円～
最終品・パーツ	ナイロン	500万円～

レーザー焼結方式の3Dプリンターが作れない・向いていないもの

作るのが向いていないもの	理由
模型・フィギュアなど	パウダー状でざらざらしているため向いていない。造形後に研磨を施せばつるつるになる。
透明なもの	材料が黒か白が基本なため不可。

レーザー焼結方式の3Dプリンターのメーカー

メーカー名	概要	価格帯
Formlabs	Fuse1で高強度ナイロンで造形ができる。	500万円～

インクジェット方式の
3Dプリンター

インクジェット方式のメーカーは日本のミマキエンジニアリングとストラタシスの2社が代表的です。光造形と同系統のUV硬化性樹脂をインクジェットのように噴霧し、そこに紫外線を照射して固める方式です。

インクジェット方式の3Dプリンターの特長

インクジェット方式の最大の特長がフルカラーの表現力と高精細さと滑らかさです。インクジェット状に液体レジンを噴霧するため、14ミクロンなどの超微細なレベルで積層が可能です。また材料を配合しながら造形できるため、機種によってはフルカラー＆マルチマテリアルで3Dプリント可能です。

インクジェット方式の3Dプリンターの注意点

インクジェット方式の3DプリンターはUV硬化性樹脂が液体状で硬化していくため、ノズルの先端が固まってしまい、つまりやすくなります。定期的なメンテナンスが必要です。

インクジェット方式の3Dプリンターで作れるもの・適しているもの

作れるもの	材料	価格帯
試作・モックアップ	硬質アクリル材料	500万円～
機能性試作（強度・高耐熱）	ABSライク PPライク高耐熱レジン	500万円～
治工具	ABSライク PPライク PETライク高耐熱レジン	500万円～
3Dプリンター樹脂型	ABSライク	500万円～
型のマスターモデル（真空成形用、シリコン型用）	硬質アクリル材料	500万円～
透明な造形物	透明材料	500万円～
フルカラー＆マルチマテリアル	硬質カラー材料透明材料	500万円～

インクジェット方式の3Dプリンターが作れない・向いていないもの

作るのが向いていないもの	理由
最終品・パーツ	熱可塑性樹脂の物性を再現しているため、最終品などのパーツには規格上適していない。

インクジェット方式の3Dプリンターのメーカー

メーカー名	概要	価格帯
ミマキエンジニアリング	1000万色フルカラー	500万円～
ストラタシス	PolyJetシリーズ	500万円～

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