3Dプリンター専門用語集

3Dプリンター関連の専門用語集


あ行

ABS樹脂

加熱することで軟化、冷やすと硬化する樹脂の一種であるABS樹脂は、耐衝撃性・剛性などに優れていて、塗装後の加工がしやすいのが特長。電化製品の外装部品や事務機器のボディーなどに用いられることが多い。

 

アクリル樹脂

透明度が非常に高い合成樹脂で、3Dプリンタで使用される素材の一つ。水槽やレンズなど、様々な用途で使用されている。

 

アディティブ・マニファクチャリング

素材を付加していくことによって、造形物を製作していくこと。積層によって立体造形をつくり出す3Dプリンターはこの手法にあたる

 

イソプロピルアルコール(IPA)

お酒のアルコール成分であるエタノールと同じ、アルコール類の一つ。レジンの洗浄時に使用する。

 

インクジェット方式

インクジェットノズルでUV硬化樹脂を塗布して硬化させながら造形する方式。少量からでも樹脂で塗布できるので高精度な造形が可能。

 

エクストルーダー

3Dプリンターを構成するパーツの一部。これが回転しフィラメントを押し出す。

 

STL形式

3Dデータを保存するファイルフォーマットのひとつで、全ての形状を微小な三角形の平板(ポリゴン)で表現する。非常に単純なデータ形式のため汎用性が高い一方、物理的に整合が取れていないモデルも表現できてしまうため、造形に用いる際には注意が必要

か行

キャスタブルレジン

宝飾原型やインベストメント(ロストワックス)鋳造に最適化されたレジン材料で、灰や残渣のない高解像度プリント用の素材。

 

クホリア

久宝金属製作所が開発製造した溶融樹脂積層型3Dプリンター。非常に精度が高く、価格も抑えられており評判が良い。

 

ゴム

代表的な3Dプリンターの素材の一つで、天然ゴムや合成ゴムといった有機高分子を主成分としている。型を起こしてから形状を作るので、コストが高い。

さ行

サポート材

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)。

 

サービスビューロ

商用印刷に関連するサービスを行う事業者のこと。

 

ショア硬度

硬さの指標の一つ。ダイヤモンドハンマーを落下させて反発の高さにより硬さを測定する。

 

伸張強度係数

物質を引っ張って切断される直前の最大応力のこと。

 

積層ピッチ

造形を積み上げていく間隔のことを積層ピッチと呼ぶ。3Dプリンターでは、ごく薄い層を少しずつ積み上げてモデルを造形していく。積層ピッチが小さいほど、造形物の密度が高くなるので、強度が増して、表面も滑らかになる。ただし、造形できるものの精度には、その他のさまざまな条件も関わるため、一概に積層ピッチ=精度とは言えない点に注意が必要である。

 

切削加工

切削機で素材を削り出してモデルを造形する方法。素材そのものを利用できる反面で形状に制限があり、中空構造などは難しい。

 

石膏

硫酸カルシウムを主成分とする鉱物で、建築用のボードとして広く用いられる。

強度があまりなく脆いのが特徴。

 

造形サイズ

3Dプリンターによって一度に出力できる造形物の大きさ。本体の大きさに必ずしも比例するものではないため、注意が必要。造形サイズの大きなプリンターであれば、大きなものを出力できるだけではなく、小さな造形物を一度に複数製作することもできる。

た行

弾性係数

物質の変形のしにくさを示す値。体積弾性係数、ヤング率、ポアソン比、剛性率などがある。

 

デジタルマテリアル/マルチマテリアル

3Dプリンタでの造形において複数の素材を同時に使うことを、デジタルマテリアル又はマルチマテリアルという。造形物に部分ごとに異なった色、特性を持たせることができる。

 

注型

金型を作る代わりにシリコーンゴムなどウレタン、エポキシ等の2液性樹脂を注入し利用して、反応硬化させて射出成型品に近い簡易型で製品を作る手法。3Dプリンタなどで造形したマスターを利用して簡易型を作る。

 

中空構造

中が空洞になっている構造で、従来構造に比べて、軽量化や低コストのメリットがある。3Dプリンターでは、中空構造のモデルを直接作る事が可能である。

 

鋳造

主に鉄、アルミ、銅、真鍮などの金属を融解状態にして、型に流し込み成形する加工法。鋳造に用いられる型を、鋳型と呼ぶ。近年では、3Dプリンターで複雑な砂型を造形し、鋳型に用いることもある。

 

塗装

3Dプリンタで造形したモデルに塗装して見た目も商品に近いモック(試作品)が作られる。

な行

熱可塑性樹脂

熱を加えると柔らかくなり、冷やすと硬くなる樹脂のこと。熱溶解積層法を採用した3Dプリンターでよく使用される素材。

熱溶解方式(FDM方式)
熱可塑性樹脂のフィラメントを高温で溶かし、積層させることで立体形状を作成する。
1990年にストラタシス社により商品化され、商標についてはストラタシス社が保持しているが特許権は2009年に基本特許の保護期間が終了した。

 

ナイロン

デュポン社が開発した、耐熱性や高い強度を持つポリアミド合成繊維のことを指す。

ナイロン粉末をレーザーなどで固めて造形するのが一般的。

は行

バインダージェッティング

3Dプリンターの造形方式のひとつ。インクジェットヘッドから液体の結合剤を噴射し、石膏や樹脂粉末を一層ずつ固めていく方式。インクによる着色が可能なため、フルカラーモデルを作成できる機種もある。短時間で出力できる反面、強度が必要なものには向かない。また、粉塵対策など設備環境にも気を遣う必要がある。

 

薄膜積層法/LOM

シート状の素材を積層させ立体物を生成する方法のこと。LOM- Laminated Object
Manufacturing層状にシートを接着剤で固定し、3Dデータの情報をもとにレーザ等でカットし造形する。比較的造形速度が速く大型のものにも対応できるが、内部のカットが難しいという課題がある、RP(ラピットプロトタイピング)の一種。

 

Hunter

Flashforge社が開発製造しているDLP方式の光造形3Dプリンター。造形精度が非常に高く、メンテナンスも容易で評判。造形スピードはその他低価格機種をはるかに凌駕。

 

PLA樹脂

イモ類やトウモロコシなどのデンプンからつくられる植物由来のプラスチックで、造形物の原料に用いられる素材。

高温に弱く固いため、やすりがけなどで加工しづらく塗料がなじみにくいというデメリットもあるが、材料が粘り強く固いため大型の造形物に向いている。

 

光硬化性樹脂

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ティング方式の3Dプリンターの素材として用いられる。

 

光造形/SLA

3Dプリンターの造形方式のひとつ。3Dプリンターの造形方式としては、もっとも古くからある方式。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する。高精細かつ表面の滑らかな造形物を作成することができるが、使用できる素材の特性上、太陽光による劣化などが起こりえる。

 

フィラメント

FDMやマテリアルジェッティングの3Dプリンターでの出力に使われる、リール状の樹脂。2次元のプリンターでのインクに相当する。

 

粉末焼結方式

レーザーを粉末素材の表面を走査し、照射部のみが硬化する造形方式。

 

粉末固着方式

敷き詰められた粉末に水溶性接着剤を噴射して固化させて造形する方式。接着剤に着色するとカラーの造形ができる。

 

ポリイミドテープ

耐熱温度が非常に高いテープ。400度以上の熱にも耐える。黄色の半透明で薄い3Dプリンターのテーブル部分やホットエンド部分にも使用される。

 

ポリカーボネート

加熱すると軟化して変形が可能になり、冷やすと固くなる性質をもつプラスチックの一種。透明性や耐熱性、耐衝撃性などに優れており、航空機や輸送機器、電子光学、医療機器などの材料にも使用されている。

ま行

曲げ弾性係数

試験片に亀裂や破断が起こる前に生じる最大繊維応力のこと。三点曲げ試験によって計測する。

 

マテリアル・ジェッティング

3Dプリンターの造形方式のひとつ。紙を印刷するインクジェットプリンターの原理を応用し、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。微細な粒子を噴射して積層面を造形するため、高精細でなめらかな表面のモデルを造形しやすく、精度が求められる造形物の出力に適しているが、光硬化性樹脂を使用するため強度や耐久性には注意が必要。

 

マルチマテリアル/デジタルマテリアル

3Dプリンタでの造形において複数の素材を同時に使うことを、デジタルマテリアル又はマルチマテリアルという。造形物に部分ごとに異なった色、特性を持たせることができる。 

 

水洗いレジン

IPAを使用して洗浄する通常の有機レジンと異なり、水洗いのみで洗浄が完了するレジンのこと。比較的に軟性である。

 

無水エタノール

IPAと同様に、レジンの洗浄液として使用される。

 

面露光/DLP

プロジェクターを利用して断面データの形状でUV光を照射して樹脂を硬化させる方式。

造形速度が速く、DLP式と呼ばれる。

 

モデル材

3Dプリンターで造形する際の素材のことをいう。サポート材に対応してこう呼ばれる。モデル材は、造形物の使用目的に合わせて選ぶ必要がある。

 

モックアップ

試作・検討時に制作される模型のこと。デザインが大事な商品の時等に、3Dプリンターで試作されることが多い。

や行

UVランプ

紫外線硬化樹脂を用いる3Dプリンターで特にインクジェット方式のタイプは、インクジェットヘッドから吐出した樹脂をUVランプで硬化させている。

ら行

ラピッド・プロトタイピング

デザインや形状などを確認するため、試作品を文字通り短期間(Rapid)で製作すること。3Dプリンターの普及にともない、これまで数日から数週間を要していた試作品の製造が大幅に短縮できるようになり、コストの削減につながっている。

 

ラピッド・マニュファクチュアリング

3Dプリンターを用いて、最終製品を製造すること。型などをつくらずに、最終製品を製造できるので、開発から市場に出るまでのスピードを大幅に短縮できる。1回につくれる量に限りがある3Dプリンターの性質から大量生産には向かないが、受注生産品などの少量の製品をつくる際には大きなアドバンテージとなる。

 

ラピッド・ツーリング

ラピッドプロトタイピングと同様に、射出成形鋳造に用いる型や治具などを短期間でつくることをラピッドツーリングと呼ぶ。鋳型の製造コストを抑えられるのはもちろん、必要な時に必要なものをすぐに出力できるため、治具などをストックしておかなくて良いというメリットもある。

 

リバース・エンジニアリング

ソフトやハードなどを解析して、仕組みや構造、設計図などを紐解く手法のことである。
他社の技術を自社に製品や商品などに応用する場合にも使われる方法。

 

ロストワックス製法

ロウを用いた鋳造方法のひとつ。ロウでつくった原型を鋳砂や石膏で覆い固めた後に、ロウを溶かすことによって出来た空洞に、金属を流し込んで鋳物を製造する。

 

ロックウェル硬度

硬さを示す尺度の一つ。一定の荷重をかけて生まれた永久くぼみの深さによって計測する。

英数字

ABS樹脂

加熱することで軟化、冷やすと硬化する樹脂の一種であるABS樹脂は、耐衝撃性・剛性などに優れていて、塗装後の加工がしやすいのが特長。電化製品の外装部品や事務機器のボディーなどに用いられることが多い。

 

Anycubic
3Dプリンターの会社。日本市場ではAnycubic Photonという光造形機種が人気を博しており、所有者は光の戦士と呼ばれている。

 

STL形式

 

3Dデータを保存するファイルフォーマットのひとつで、全ての形状を微小な三角形の平板(ポリゴン)で表現する。非常に単純なデータ形式のため汎用性が高い一方、物理的に整合が取れていないモデルも表現できてしまうため、造形に用いる際には注意が必要

 

IPA(イソプロピルアルコール)

お酒のアルコール成分であるエタノールと同じ、アルコール類の一つ。レジンの洗浄時に使用する。

 

UVランプ

 

紫外線硬化樹脂を用いる3Dプリンターで特にインクジェット方式のタイプは、インクジェットヘッドから吐出した樹脂をUVランプで硬化させている。

 

SLA/光造形

 

3Dプリンターの造形方式のひとつ。3Dプリンターの造形方式としては、もっとも古くからある方式。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する。高精細かつ表面の滑らかな造形物を作成することができるが、使用できる素材の特性上、太陽光による劣化などが起こりえる。

 

DLP/面露光

プロジェクターを利用して断面データの形状でUV光を照射して樹脂を硬化させる方式。造形速度が速い。

 

FDM/熱溶解方式
熱可塑性樹脂のフィラメントを高温で溶かし、積層させることで立体形状を作成する。
1990年にストラタシス社により商品化され、商標についてはストラタシス社が保持しているが特許権は2009年に基本特許の保護期間が終了した。

 

PLA樹脂

イモ類やトウモロコシなどのデンプンからつくられる植物由来のプラスチックで、造形物の原料に用いられる素材。高温に弱く固いため、やすりがけなどで加工しづらく塗料がなじみにくいというデメリットもあるが、材料が粘り強く固いため大型の造形物に向いている。

 

Wanhao

3Dプリンターの会社。Duplicator 7 Plusや水洗いレジン等の製品を製造販売している。

 


引用元及び参考文献: 日本3Dプリンティング産業技術協会、Ricoh Japan、3D Printer Navi、Wikipedia、etc