3Dプリンターとは？仕組み・種類・材料・用途・主要メーカーをわかりやすく解説

3Dプリンターは、デジタルデータから立体物を積層造形（Additive Manufacturing）によって直接成形する装置です。

試作・部品製作・金型レス生産など、製造業における新たな生産技術として注目されています。

近年は、金属・樹脂・セラミックスなど対応素材が拡大し、試作だけでなく量産にも活用されるようになっています。

この記事では、3Dプリンターの仕組み・方式・材料・用途・代表メーカーをわかりやすく解説します。

3Dプリンターとは？（基礎知識）

3Dプリンターは、3次元データ（CADデータなど）を基に、樹脂や金属粉末などの素材を一層ずつ積み上げて立体物を作る装置です。

従来の切削や鋳造とは異なり、材料の無駄が少なく、形状の自由度が高いのが特徴です。

「付加製造（Additive Manufacturing）」とも呼ばれ、製造業の効率化と設計革新を支えています。

3Dプリンターの仕組み

3Dプリンターは、設計データ（STL形式など）をスライスソフトで数百〜数千層に分割し、各層を順に造形します。

造形方式や素材によって、樹脂を溶かす・粉末を焼結する・光を照射するなど、生成の仕組みが異なります。

造形後はサポート材の除去や表面仕上げを行って完成します。

主な造形方式

• FDM（熱溶解積層法）：樹脂フィラメントを溶かして積み上げる方式。安価で最も普及している。
• SLA（光造形法）：紫外線レーザーで樹脂を硬化。高精度な試作モデルに適する。
• SLS（粉末焼結法）：ナイロンなどの粉末をレーザーで焼結。強度が高く実用品にも対応。
• DLP（デジタル光処理）：光を投影して層を同時硬化。高速造形が可能。
• 金属3Dプリント（SLM/EBM）：金属粉末をレーザーまたは電子ビームで溶融。高強度部品の直接成形が可能。

使用される主な材料

• 樹脂系：PLA、ABS、ナイロン、PETG、樹脂レジンなど
• 金属系：ステンレス、アルミ、チタン、インコネルなど
• 複合材料：カーボン繊維・ガラス繊維強化樹脂など
• その他：セラミック、石膏、バイオマテリアルなど特殊用途向け

3Dプリンターの種類

• デスクトップ型：小型で安価。教育機関や個人向けに普及。
• 産業用大型機：金属造形・樹脂試作・複合材料成形などに対応。
• ハイブリッド機：切削機能と積層機能を併せ持つ高機能モデル。

3Dプリンターの特徴とメリット

• 金型不要で試作・小ロット生産が容易
• 複雑形状や中空構造など、設計自由度が高い
• 材料のロスが少なく、環境負荷を低減
• デジタルデータから即造形でき、リードタイムを短縮
• 設計と製造を一体化した新しい開発手法に対応

主な用途

• 試作モデル・デザイン検証
• 治具・工具・補助具の製作
• 航空宇宙・自動車部品などの軽量化部品
• 医療分野（義手・義足・歯科模型など）
• 教育・研究開発用途

代表的な3Dプリンターメーカーと特徴

ストラタシス（Stratasys）

FDM方式の世界的リーダー。高精度・高信頼性の産業用3Dプリンターを多数展開。
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フォームラブズ（Formlabs）

SLA方式を採用する高精度デスクトップ3Dプリンターを展開。医療・工業分野で人気。
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3Dシステムズ（3D Systems）

金属・樹脂双方に対応するハイエンド3Dプリンターを開発。航空・自動車産業で実績多数。
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XYZプリンティング（XYZprinting）

個人・教育向けの低価格FDMプリンターで人気。初心者にも扱いやすい製品ラインアップ。
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EOS（イーオーエス）

金属3Dプリンター分野のトップメーカー。航空宇宙や医療用途で多く採用。
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メーカー比較表

導入時のポイント

• 造形方式（FDM／SLA／SLS／SLM）を使用目的に応じて選定
• 造形サイズ・精度・速度のバランスを確認
• 素材のコストと供給の安定性を把握
• 後加工（研磨・塗装・切削）の有無を考慮
• 試作か量産かに応じた機種選定が重要

WEBでの購入・比較

3Dプリンターは個人向けから業務用まで幅広く販売されています。
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Q&A

Q. 3Dプリンターは誰でも使える？

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