3Dプリンティングは、さまざまな業界や分野の多く企業にメリットをもたらします。積層造形としても知られるこのテクノロジーを利用すれば、プロトタイプを社内で作成したり、ツールや最終用途製品を製造したりする場合に、迅速かつ簡単な手段となります。
部品を繰り返しプリントできるため、最終的な設計に向けて多くの情報に基づいたアプローチを取ることができ、多くの場合、大幅にコストを抑えることができます。3Dプリンティングは、学校で学生を教えたり、さらには特定の治療法を改善したりするためにも使用されることがあります。
3Dプリンティングのメリットとは
3Dプリンティングの最も優れている要素は、その汎用性です。企業は、使用する材料やプリンターの種類によってさまざまな成果を達成することができます。
たとえば、エンジニアが、機械用のツールを作成しようと考えたとします。その場合は、耐久性と耐熱性に優れ、高い引張強度を備えた材料を選ぶことで、エンジニアは自らのニーズにぴったりの最終製品をプリントすることができます。
一方、Killa Designのような建築事務所では、(細かなディテールを含めるために)最高品質の仕上がりと高解像度を実現できる材料でプリントすることで、複雑な建物のデザインをクライアントに示すこともできます。
Killa Designにより3Dプリンティングで作成された建築モデル
3Dプリンティングの各テクノロジーのメリット
3Dプリンティングをするときに考慮しなければならないことは、材料の選択だけではありません。テクノロジーの種類によっても生み出す結果は変わります。ここでは、よく使用されるテクノロジーのいくつかとそのメリットについて簡単に説明します。
FFFのメリット
FFF(熱溶解積層法)プリンティングは、さまざまな材料でプリントすることができるため、2種類以上のプリント製品を作成したいユーザーにとって便利な方法です。また、安価で使いやすく簡単にスケールアップできるため、中小企業にとってありがたい方法とも言えます。
SLAのメリット
SLA(光造形法)プリンターでは、レーザーと樹脂を使用して正確にプリントすることができます。SLAによる3Dプリンティングの利点は、複雑な製品を簡単に作成できることです。この方法は、複雑なエンジニアリング部品をプリントしたり、宝飾品などのコンシューマー製品を製造したりする場合に便利です。
SLSのメリット
SLSテクノロジーは、粉末状の原材料(通常はポリマー)を溶解させることで機能するものです。SLSで製造した部品は、全方向に対して比較的高い機械特性(等方性機械特性)を備えています。
材料噴射のメリット
材料噴射は、いくつかの欠点があるとはいえ、液状樹脂を使用したその並外れて滑らかな仕上がりは高く評価されています。この方法は、最終コンシューマー製品をプリントしている会社にとって理想的です。
詳細については、各3Dプリンティングテクノロジーについて説明された当社の完全版ガイドをご覧ください。
積層造形のメリット
広く一般的に言えば、すべての積層造形テクノロジーの(環境保護の観点から見た)大きなメリットの1つは、無駄を削減できることです。材料を除去するのではなく追加するため、必要な分だけ材料を使用することができます。積層造形は、社内でプロトタイプを作成するのに最もコスト効率の高い方法の1つと考えられており、ワークフローの効率を大幅に向上させることができます。
3Dプリンティングの主な用途の1つは、このBOSE製のヘッドフォンのように製品のプロトタイプを作成することです。
各業界における3Dプリンティングのメリット
3Dプリンティングの利点は、すでにさまざまな業界で認められています。ここでは、作業工程を向上させるために、それらの業界においてこのテクノロジーがどのように使用されているのか簡単に紹介します。
製造における3Dプリンティングのメリット
このテクノロジーにより、企業は工具、治具、固定具を3Dプリンティングで続けざまに作成することができます。つまり、機械のセットアップ時間を短縮し、調整や組み立て時のばらつきを減らし、生産プロセスを合理化することができます。Ford社などの企業では、ABSまたはCPEなどの丈夫で耐衝撃性のある材料を使用して、フル稼働の生産ラインに適したツールをいつでも必要なときにプリントすることができます。
製品開発における3Dのメリット
多くの企業にとって、3Dプリンティングでプロトタイプを作成することにはメリットがあります。設計を素早く評価したり、機能プロトタイプを使用して実際の有用性を簡単に試験したりできます。また、フィードバックをターゲット市場から迅速に得ることもできます。さらに、製品の市場投入期間を大幅に短縮することができます。BOSE社は、製品開発プロセスに3Dプリンティングを使用し、ヘッドフォンセットのプロトタイプを多数作成しました。
教育における3Dプリンティングのメリット
教師や講師は、アイデアを説明したり、学生の理解を高めたりするために3Dプリンティングを使用しています。学生も、実験や調査に3Dプリンティングを使用することで、理論を実際に試し、構想に磨きをかけることができます。PLAなど、非常に細部までを再現できる材料が適している場合があれば、または、使いやすく信頼性の高い成果物を作成できる、ナイロンなどの材料の方が適していることもあります。その一例として、メトロポリタン美術館がこのテクノロジーの可能性を活用した方法をご覧ください。
建築および設計における3Dのメリット
3Dプリンティングの利点の1つとして、企業では設計モデルを作成し、クライアントに提示したり、アイデアを見直してそれに磨きをかけたりできます。PLAは、より詳細なプリンティングに適しており、建築家に好まれる材料となっています。たとえば、Make Architectsは数台のUltimakerプリンターを備えた施設を使用して、設計プロセスを向上させています。
医療分野における3Dのメリット
3Dプリンティングは医療業界の様相を一変させています。カスタマイズした人工装具を作成したり、患者への外科手術の説明に3Dプリントを役立てたりということが行われています。このテクノロジーは、歯科にも使用できます。たとえば、OpLabは歯列弓のモデルの作成に3Dプリンターを使用しています。
3Dプリンティングのメリットについて、その他の情報もぜひご確認ください。