3Dプリンターとは何か

3Dプリンターという名前くらいは、耳にしたことがあるかと思います。しかし、実際に3Dプリンターの仕組みを聞かれてもよくわかりませんよね。そこで今回は、3Dプリンターについて解説いたします。

3Dプリンターは、立体的な造形を行うことができる機械のことです。一般的な家庭用プリンターやコンビニや職場にあるようなコピー機では、平面的にデータを取り込み平面的な2次元の印刷を行いますが、3Dプリンターでは立体的にデータを取り込み立体的な3次元の造形を行えるのが、一般的なプリンターやコピー機との大きな違いです。

そのため、データとして出力する媒体にも差が生じます。一般的なプリンターやコピー機では基本「紙」を出力しますが、3Dプリンターでは基本「樹脂」が利用されます。これにより、2次元の印刷では到底作ることのできないものまで、3Dプリンターでは造形することができるのです。

気になる3Dプリンターの仕組み

3Dプリンターは一般的なプリンターと違い3次元の造形を行う都合上、3DCGや3DCADのデータを用意する必要が生じる場合もあります。そのような製品を使う場合、初心者としてはいくらお金があったとしても、個人的に趣味で使ったり会社に導入したりすることは、お金が許しても技術が伴わないため、宝の持ち腐れになってしまいます。

仮にそのような製品を技術もなしに導入してしまうと、3DCGや3DCADの技術を習得するのに非常に時間がかかり、開発に必要となるハイスペックなパソコンも用意しないと作業効率が落ちてしまうため、現実的とは言えません。

ですが、一般的なコピー機がボタンを押せば文書を読み取ってくれるように、3Dプリンターにもスキャニング機能を搭載した便利な製品はあります。そのような製品を使えば、新しい製品を生み出すことはできないのですが、既にある製品のコピーを作ることは先に挙げたような技術がなくともできるのです。

造成にはさまざまな種類があるのですが、3Dプリンターで一番よく使われているのは「熱溶解積層法」を用いたもの、次に「光造形法」を用いたものです。ほかにも「粉末焼結積層造形法」や「シート積層法」「インクジェット法」といったものも存在します。

比較的安価な3Dプリンターでは、この中でも「熱溶解積層法」や「粉末焼結積層造形法」を用いたものが多く、これらの方式は『素材』を『どのような方法で』造形するのかという分類わけになっています。

例えば「熱溶解積層法」であれば、素材となる樹脂を高熱にして溶かし指定どおり重ねていくことで造形をするもので、低コスト型の「粉末焼結積層造形法」ならば素材となる粉末の樹脂をあらかじめ置いておき、接着剤を吹きつける過程で造形が行われるという違いがあるのです。