3Dプリンターとは3DCADの設計データ（STLデータ）をもとにして、スライスされた2次元の層を1枚ずつ積み重ねていくことによって、立体モデルを製作する機械のことを指します。以下ページより、より詳細な情報をご覧いただけますので、是非ご覧ください。
3Dプリンターの
造形方式の違い
3Dプリンターでは、3D-CADや3D CGのデータを元に一層一層、材料を積層していき造形物を製作しますが、その造形方式には数種類の方式があり、方式ごとに使える材料や造形物のサイズ・特性は異なります。3Dプリンターの導入を検討される際にはまず、どの造形方式が想定している用途に適しているのかを確認する必要があります。
3Dプリンターとは？
3Dプリンターの造形方式の比較
以下は造形方式別の比較表です。
強度や、微細性、造形速度など、造形方式ごとに様々な特徴があります。
3Dプリンターの造形方式別比較表
| 方式 | 強度 | 微細性・ 審美性 |
造形速度 | 必要付帯設備 |
|---|---|---|---|---|
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材料押出堆積法／FDM
高い耐久性や耐熱性を得やすいので、試作品や治具、簡易型の造形などにおすすめです。 |
○ | × | △ | なし |
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マテリアルジェッティング
高精細でなめらかな表面のモデルを造形しやすく、精度が求められるようなパーツの造形物の出力に力を発揮します。 |
△ | ○ | △ | 空調設備・洗浄装置 |
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バインダージェッティング
造形速度に優れた造形方式。着色が容易なため、デザインの確認やフィギアの作成などに向いています。 |
× | × | ○ | 粉塵対策 |
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粉末焼結積層造形（SLS）/（SLM）
耐久性のある造形物を製作でき、金属素材も使用可能なので、最終製品や鋳型の製造におすすめです。 |
◎ | × | [金属]
× [樹脂] △ |
不活性ガス用の設備 |
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光造形方式（レーザー方式）
もっとも古くからある方式で、高精細かつ表面の滑らかな造形物を作成することが可能です。 |
△ | ○ | △ | 空調設備・洗浄装置 |
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光造形方式（DLP方式）
DLPシステムにて一括露光することで高速造形を実現しながらも、SLA同等の高精度な造形を行い、細かいパーツなどの造形にも適しています。 |
△ | ○ | ○ | 空調設備・洗浄装置 |
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HP Multi Jet Fusion テクノロジー
HP独自の３D造形技術。最終製品造形に求められる高速でかつ堅牢で高精細な仕上がりを実現します。 |
◎ | △ | ○ | ビーズブラスト機 ・エアコンプレッサ・防爆掃除機 |
※環境や機種によって必要な付帯設備が変わる場合があります。
熱で溶かした樹脂で造形する安全&エコなシステム『材料押出堆積法／FDM』
主に熱で溶かした樹脂をノズルから押し出し、積み上げてモデルを造形します。高い耐久性や耐熱性を得やすいので、試作品や治具、簡易型の造形などに適しています。反面、素材を溶かして積み上げていくため、断層が目立ちやすいとうデメリットがあり、表面の滑らかさが求められる造形物の出力には向きません。
特徴
| メリット | ・プラスチック製部品とほぼ同等の強度の造形ができる
・カラーバリエーションが多く、カラフルな造形ができる ・取扱いが容易で設置場所を選ばない |
|---|---|
| デメリット | ・積層の断層が目立ちやすく滑らかな表面は造形できない
・安価な機種の場合はサポート材を手作業で除去する必要がある サポート材とは？
 3Dプリンターを使った造形は、底面からモデルが作成される。サポート材は、そのまま積層する事が難しい形状（例：庇（ひさし）のような形状）を造形する場合に必要である。もしサポート材がないと、せり出した部分が固化する前に落ちてしまい、所望の造形物を生成する事ができない。サポート材は、モデル造形後に取り除かれる（モデル形状や、サポート材の材質により、サポート材除去作業の難易度は変わる）。
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| 素材 | ABS 、 PC 、 PC/ABS 、PPSU、 PLA |
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FDMで出力した造形物
対応する主な3Dプリンター
| メーカー名 | 機種名 |
|---|---|
| Markforged | |
| Raise3D | |
| Stratasys | |
| 出力サービス |
インクジェットにより優れた表面仕上げを実現『マテリアルジェッティング』
インクジェットヘッドから噴射した樹脂を、紫外線で固めて積層する方式です。高精細で滑らかな表面のモデルを造形しやすく、精度が求められる造形物の出力に力を発揮します。機種によっては複数の素材を選択し、混ぜて使うことも可能。紫外線で硬化する樹脂を使う特性上、造形物は太陽光での劣化が起こりやすくなります。
特徴
| メリット | ・複数素材を混ぜることで、多様な硬度の造形ができる
・複数素材を混ぜることで、さまざまな色の造形ができる ・比較的高精度な造形ができる |
|---|---|
| デメリット | ・太陽光で劣化が起こる
・耐久性が低い |
| 素材 |
光硬化性樹脂、
ワックス
光硬化性樹脂とは？
紫外線など特定の波長の光によって硬化する樹脂。樹脂の分子が重合することによって、液体から個体に変化する性質を利用して、光造形方式やマテリアルジェット方式の3Dプリンターの素材として用いられる。
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マテリアルジェットで
出力した造形物
対応する主な3Dプリンター
| メーカー名 | 機種名 |
|---|---|
| Stratasys | |
| 3D Systems | |
| 出力サービス |
液体結合剤と粉末によるスピード造形『バインダージェッティング』
インクジェットヘッドから光硬化性樹脂を結合材として噴射し、粉末を一層ずつ固めていきます。光硬化性樹脂の色を変えることで、粉末を容易に着色できるため、 デザイン関連の確認やフィギアの製作などに向いています。また、造形速度が速く、未使用の造形材料は次回の造形に再利用して無駄を排除できるため、時間と資源を節約でき、優れたコストパフォーマンスを発揮します。
特徴
| メリット | ・色のついた結合剤を複数混ぜることでフルカラーの造形ができる
・造形速度が速い ・ サポート材 の除去が不要 |
|---|---|
| デメリット | ・表面がざらついた感じの造形物となる
・耐久性が低い |
| 素材 | 石膏パウダー 、樹脂パウダー |
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バインダージェットで出力した造形物
対応する主な3Dプリンター
| メーカー名 | 機種名 |
|---|---|
| 3D Systems | |
| 出力サービス |
粉末を焼き固めて鍛造に匹敵する強度を獲得『粉末焼結積層造形（SLS）/（SLM）』
粉末状の素材にレーザーを照射して焼結させる方式です。 この方式では、高精細かつ耐久性のある造形物を製作でき、金属金属素材も使用可能なので、最終製品や鋳型の製造にも用いることが可能です。 また、縦方向に効率的に造形できるため、高速かつ低コストで造形物を製造することができます。大型サイズの造形に適しています。
特徴
| メリット | ・高精細、高耐久な造形ができる
・鍛造に匹敵する造形ができる（金属の場合） ・ サポート材 が不要（樹脂の場合） |
|---|---|
| デメリット | ・表面がざらついた感じの造形となる
・サポート材除去作業が必要（金属の場合） ・装置や付帯設備及び運用コストが高価 |
| 素材 | ナイロン（SLS）、金属（SLM） |
対応する主な3Dプリンター
| メーカー名 | 機種名 |
|---|---|
| 出力サービス |
レーザー&光硬化性樹脂で高精細なモデルを作成『光造形方式（レーザー方式／SLA）』
液体状の 光硬化性樹脂 を、紫外線レーザーで一層ずつ硬化させて積層していく方式です。高精細かつ表面の滑らかな造形物を作成することが可能です。SLS同様、大きなサイズの造形が得意です。
特徴
| メリット | ・微細で高精細な造形ができる
・表面が滑らかな造形ができる |
|---|---|
| デメリット | ・太陽光で硬化が進み、壊れやすくなる
・洗浄などの後処理に手間がかかる |
| 素材 | 熱可塑性樹脂ライクな 光硬化性樹脂 、セラミックなどのフィラーの混入が可能 |
一括露光による高速造形を実現『光造形方式（DLP方式／SLA）』
光造形方式の一種。UVで硬化する液体樹脂に下部からLED光線を当て一層ずつ造形する方式です。DLPシステムで一度にXY方向の樹脂を露光し硬化させる方式のためレーザー露光方式に比べ速い造形を行います。造形物の精度も高く､エッジの立った高精細な造形ができます。
特徴
| メリット | ・一括露光による高速造形
・積層痕のない滑らかな造形 |
|---|---|
| デメリット | ・太陽光で硬化が進み、壊れやすくなる
・洗浄などの後処理に手間がかかる |
| 素材 | 熱可塑性樹脂ライクな 光硬化性樹脂 |
対応する主な3Dプリンター
| メーカー名 | 機種名 |
|---|---|
| 出力サービス |
粉末に熱を加え融合する独自の造形システム『HP Multi Jet Fusionテクノロジー』
粉末焼結とは異なり、粉末に熱を加えて粉末の樹脂を融合するHP社独自の３D造形技術で、水平方向と垂直方向の強度の差（異方性）を最小限に抑えます。
これにより、最終製品造形に求められる高速で且つ堅牢で高精細な仕上がりを実現し、従来の３D造形方式と比べて格段の生産性と最終部品に必要な靭性と強度、耐衝撃性に優れた製品の造形を可能にしています。
現行の造形材料 PA12/PA12GBに加え、今後、PA11、PPなどへの対応やカラー化など予定されています。
特徴
| メリット | ・高速かつ高精細の造形が可能
・サポート材が不要 ・一度に大量の造形が可能 |
|---|---|
| デメリット | ・表面がざらついた感じの造形となる |
| 素材 | ナイロン |
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造形材料を敷くパウダー状の熱可塑性樹脂を
敷き詰めます。フュージングエージェント、
ディテイリングエージェントの噴射その上にフュージングエージェント(溶融促進剤)と
ディテイリングエージェント(表面装飾剤)を
毎秒3000万滴で高速噴射します。加熱エネルギー照射さらに噴射した部分に熱を加え樹脂を溶融します。
加熱には数百カ所の温度センサーで温度制御し
微細な造形をコントロールしています。繰り返しレイヤーを敷く工程を
繰り返します。
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- 造形材料を敷く
- パウダー状の熱可塑性樹脂を敷き詰めます。
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- フュージングエージェント、ディテイリングエージェントの噴射
- その上にフュージングエージェント(溶融促進剤)とディテイリングエージェント(表面装飾剤)を、毎秒3000万滴で高速噴射します。
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- 加熱エネルギー照射
- さらに噴射した部分に熱を加え樹脂を溶融します。加熱には数百カ所の温度センサーで温度制御し、微細な造形をコントロールしています。
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- 繰り返し
- レイヤーを敷く工程を繰り返します。
対応する主な3Dプリンター
| メーカー名 | 機種名 |
|---|---|
| HP | |
| 出力サービス |
3Dプリンターに関するよくある質問
3Dプリンターの情報を集め始めると、様々な疑問が浮かんでくる方も多いかもしれません。
ここでは、3Dプリンターに関するよくある質問をご紹介したいと思います。
- 3Dプリンターの価格はどれくらいですか。
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弊社アンケート結果によると、100万円～500万円の価格帯の商品を導入している企業が多いようです。
3Dプリンターは10万円以下のものから5,000万円以上のものなどその価格帯は非常に幅広いです。
3Dプリンター導入企業412社にアンケートを取った結果としては100万円～500万円の3Dプリンターを導入している企業が約半数を占めていました。
※調査資料は以下より無料でダウンロードいただけます。
- ものづくり補助金など公的支援制度を活用した導入は可能ですか。
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可能です。
「ものづくり補助金」や「中小企業投資促進税制」、「先端設備導入計画」など、3Dプリンターを導入する際、公的支援制度を活用する企業は増えています。詳しくはこちらをご覧ください。
- どのメーカーが一番人気ですか。
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世界シェアNo.1はストラタシスですが、国内においてはメーカーの偏りが見られません。
3Dプリンターといえば、ストラタシス、3Dシステムズが二強と言われていますが、3Dプリンター導入企業412社にアンケートを取った結果、国内においては１メーカーに偏っている、といった結果にはなりませんでした。
自社でどの様な用途で活用するのか、といった点を明確化し、それに合った3Dプリンターを導入することが重要と言えそうです。
※調査資料は以下より無料でダウンロードいただけます。
- 造形物の強度や精度はどれくらいですか。
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素材・材料はもちろん、出力方式によって異なります。
3Dプリンターは素材・材料と出力方式の組合せによって、様々な強度や精度を出力することができます。
試作品として用いられることが多い3Dプリンターの造形物ですが、最終製品に求められる品質を実現することも可能で、医療機器や自動車などの部品として造形物が使われていることもあります。
3Dプリンター展示ルームのご案内
リコーでは、3Dプリンターについてまだよく分からない方、お悩みを抱えている方を対象に、展示ルームを横浜、大阪、名古屋にご用意しています。
本展示ルームでは、実際に3Dプリンターが動いている様子や、造形物をご覧いただくことができます。
また、定期的に3Dプリンターの基礎知識や企業事例を解説したセミナーも開催中。
貴社の3Dプリンターに関するお悩みを解消します。
是非、お気軽にお越しください。
初心者から
商品購入検討者まで
必見！
20種類以上にわたる3Dプリンターお役立ち資料
3Dプリンターに関する情報を集めたい方から具体的な製品購入検討者まで、様々なニーズに応えるお役立ち資料を無料でご提供します。
メーカー別に機能比較ができる当社独自の総合カタログや、3Dプリンター導入済みの企業412社のアンケートによる調査資料、導入企業事例など20種類以上にわたる資料を無料でご提供しています。
この機会に是非ご覧ください。
以下の様な資料を無料提供しています。
・3Dプリンターの基本
・3Dプリンター導入活用に関する調査資料
・3Dプリンター総合カタログ
・3Dプリンター出力サービス概要
・3Dプリンター導入企業 事例
など全20種類