樹脂を使った3Dプリンターは、試作から小ロット生産まで幅広い場面で使われています。必要な形をそのまま出力できるので、時間の短縮や作業の最適化が進み、製造業だけではなく多くの企業が導入を進めています。ここでは、樹脂の3Dプリンターがどのように使われているのか、試作から量産前の段階まで活用しやすいポイントを紹介します。
樹脂3Dプリンターの基本と特徴
樹脂の3Dプリンターは、素材を積み重ねながら形を作る方法が中心で、加工の自由度が高いことが特長です。ここでは種類や材料の違いをふまえて基本を紹介します。
樹脂3Dプリンターのおもな方式を知る
樹脂を使った3Dプリンターにはいくつかの方式があります。もっとも身近なFDM方式は、樹脂を溶かして積み重ねる方法で、扱いやすい点がメリットです。
造形スピードが安定し、家庭用から業務用まで広く使われています。SLA方式は光で硬化させる方法で、滑らかな仕上がりになる点が強みです。試作で細かい表面を確認したい場面に向いています。
SLS方式は粉状の樹脂を焼き固めて造形する方法で、強度が高く、複雑な形でも作りやすいことが魅力です。製品に近い状態で確認したいときに向いています。方式ごとに特長が異なるため、目的に合わせて選ぶことが大切です。
使われる樹脂の種類と特性を知る
樹脂3Dプリンターでよく使われる材料にはPLA、ABS、PETGなどがあります。PLAは扱いやすい素材で、反りが出にくく、初めて使う人にも取り入れやすい点が評価されています。
ABSは丈夫で耐久性が高く、試作モデルを繰り返し使う場面に向いています。PETGは衝撃に強く透明度があるため、見た目を重視する試作品で使われています。
また、ナイロンなどの高機能樹脂は強度が必要な試作に適しており、部品モデルとしても活用されています。素材ごとの性質を知ることで、用途に合った出力が可能になります。
データ制作の自由度が高い点が魅力になる
3Dプリンターはデータを準備すれば、そのまま形として出力できます。複雑な形や細かい設計でも対応しやすく、設計者が自由に形を調整できます。
従来の加工では難しかった形も樹脂の3Dプリンターなら出力しやすいため、試作の段階で多くのパターンを試すことができます。データ制作の自由度が高いと修正もすばやくでき、開発の流れがスムーズになります。
試作段階で活躍する樹脂3Dプリンターのメリット
試作段階では、形状や機能を短い時間で確認することが重要です。ここでは試作において樹脂3Dプリンターが役立つ理由を紹介します。
短い期間で形を確認できる
試作の段階では、形が適切かどうかを早めに確認する必要があります。従来の加工方法では金型の準備に時間がかかり、修正もかんたんではありません。
一方で3Dプリンターはデータと樹脂があればすぐに出力できるため、短い期間で形を確かめられます。設計段階の確認が早く進むと、その後の工程がスムーズになり、全体の見直しがしやすくなります。
問題点が見つかったときも、データを少し調整して再出力するだけで確認できます。
複数パターンを同時に検証できる
設計を細かく調整したい場面では、複数パターンを一度に試作したいことがあります。3Dプリンターはデータを切り替えるだけで複数のデザインを自由に作れるため、比較しながら検証ができます。
複雑な内部構造や曲線の形状なども再現しやすく、実際の使用シーンを想像しながら調整しやすくなります。違いを見比べることで判断がしやすくなり、最適な形が見つかります。
図面だけでは分からない部分を立体で確かめられる
試作段階では、図面で分かりにくい部分を立体で確認することが重要です。3Dプリンターを使うと、細かい厚みや角の形なども立体として見られるため、強度や使いやすさの確認が進みます。
手に取って確認できることで、設計の見直しがしやすくなり、試作品としての価値が高まります。細かい形を実際に触れることは、完成品のイメージを固めるうえでも役立ちます。
小ロット生産で広がる樹脂3Dプリンターの活用範囲
小ロット生産では生産数が限られるため、大きな設備を使うよりも柔軟な方法が求められます。ここでは小ロットで3Dプリンターが選ばれる理由を紹介します。
必要な分だけ作れる柔軟さが強みになる
小ロット生産は、必要な数量だけ生産する場面が多く、大きな設備を使うと負担が大きくなります。3Dプリンターは必要な分だけ出力できるため、ロスが少なく柔軟に対応できます。
新しいデザインを試す場面でも少量だけ作れるので、試しながら生産する流れがつくりやすくなります。販売数が読みにくい製品でも、出力と調整を繰り返しやすい点が魅力です。
複雑な形状でも対応しやすい加工方法になる
3Dプリンターは複雑な形でも出力できるため、従来の加工では難しかった部分の再現が可能になります。内部で動かす構造や細かい形も作れ、特定の用途に合わせた部品を少量だけ制作する場面で活躍します。
金型を作る必要がないため、コストの負担が軽く、生産の自由度が広がります。機械部品からデザイン雑貨まで幅広い用途で使われています。
外注せずに自社で生産できる可能性がある
3Dプリンターを活用すると、自社で生産できる部分が増えるケースがあります。小ロット生産では外注すると費用がかさみやすく、納期の調整も必要になります。
3Dプリンターを使えば、必要なときに自社で出力できるため、生産の流れを整えやすくなります。必要な量をすぐに作れることで、納期に合わせた生産がしやすくなり、顧客の要望に応えやすい環境が整います。
まとめ
樹脂の3Dプリンターは、試作から小ロット生産まで幅広く使える方法であり、設計をすばやく確認したり、複数の形を比べたりしやすい点が大きな魅力です。少量だけ必要な場面でも柔軟に対応でき、複雑な形にも向いているため、開発段階の調整が進めやすくなります。ただ、自社での設備導入や運用には専門的な知識やメンテナンスが求められ、思ったような精度が出ないケースもあります。安定した品質で試作や小ロット生産を行いたい場合は、3Dプリンターにくわしい外注先に依頼するほうが効率的です。専門の技術者による出力は精度が安定し、素材の選定も任せやすく、製品開発の流れをスムーズに進めやすくなります。
