3Dプリンター初心者必見！知っておくべき3Dプリンターの種類と原理

今回は、3Dプリンター初心者の方が知っておきたい3Dプリンターの種類と原理について、解説したいと思います。

そもそも、3Dプリンターとは、どんな原理で動くものなのでしょうか。

まずは、その種類と用途について考えてみましょう。

3Dプリンターの種類と原理

3Dプリンターと一言でいっても、種類は様々です。
今回は、代表的な3Dプリンターの種類と原理について説明します。
他にも、インクジェット法、粉末焼結法、粉末固着法などがありますが、家庭用、一般工業用では今回説明する3Dプリンターを用いることが多いです。
各々の原理を知っておくことで、トラブルが発生したときに、どこに問題が発生したのか、イメージすることができます。

方式	熱溶解積層法（FDM）	光造形方式（SLA）
原理	熱可塑性樹脂を細いノズルの先端から押出積層する。	光硬化性樹脂に光を当て、選択的に硬化させる。
利用できる材料	ABS樹脂、PLA樹脂	エポキシ樹脂
長所	構造がシンプル。 比較的強度がある。 価格が比較的安価。	細かい造形が得意。 表面の仕上がりが、比較的滑らか。
短所	層の断層が目立ちやすく階段状になる。	太陽光での劣化が進みやすい。 温度に弱い。 サポート材がモデル材と同じ。

特に、熱溶解積層法の3Ｄプリンターは、個人向けのものも、高速、高品質になってきており、比較的安価に入手することが可能です。

熱溶解積層法（FDM）

熱溶解積層法（FDM）の簡単な模式図を示します。
供給装置よりフィラメント（材料）が装入され、送り出し装置にてノズルへ送られます。
ノズルは高温で温められ、温められたフィラメントが押し出され、不ラメントが積み重なって造形物になります。

光造形方式（SLA）

光造形方式（SLA）の簡単な模式図を示します。
光硬化性樹脂（UVレジン）が入った槽に、紫外線レーザーを当て、部分的に硬化させ造形します。
原理は、レジンアクセサリー、レジンアートと同じ原理です。
レジン液に紫外線レーザーを当てて硬化させます。

代表的な製作品のイメージ

熱溶解積層法（FDM）と光造形方式（SLA）の製作品のイメージを比較してみます。

方式	熱溶解積層法（FDM）	光造形方式（SLA）
外観
プリント結果
特長	・積層のあとが目立つ ・積層時の加熱によるフィラメントの定着不良によりヒゲが出る場合がある	・表面形状は段差がなく、スムーズな表面形状

まとめ

今回は、代表的な3Dプリンターの種類と原理についてお話ししました。
種類と特徴を理解することで、製作する際に、どの方式が最適かを判断できます。
また3Dプリンターの原理を理解することで、どのようなプロセスで造形され、万一トラブルが発生したときも、対処することができます。
皆さんも、これらをイメージすることで、より楽しい3Dライフを送りましょう。