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Q0901.金型を使わないという3Dプリンタについて教えてください。
機械部品を、金型を用いて製作している製造業です。最近、金型を用いない「3Dプリンタによる製作」という技術があることを知りました。当社の事業にどのような影響を与えるか、また今後、取り入れていくかについて検討したいと思います。この3Dプリンタとはどのようなものか、教えてください。

3Dプリンタは、3Dデータから立体モデルを造形する装置です。現状では、工業製品に活用するには課題がありますが、安価、短期間で、模型、検討モデルなどが試作できます。今後、大きく発展する可能性があるため、目を離さないほうがよいでしょう。

Q09012016年2月19日

テーマ:製造・設備

3Dプリンタは、3Dデータにより立体モデルを造形するもので、一種の工作機械です。通常のプリンタのように、用紙に文字や図形を印刷するものではありません。現状では、実物相当品(模型、検討モデルなど)の試作が主ですが、今後、大きく発展する可能性があります。

【3Dプリンタとは】

3Dデータから断面形状を生成し、材料を積層していくことで、立体モデルを造形する装置です。

1.原理

3Dプリンタの原理は、立体物の3Dデータをコンピュータ処理で薄くスライスし、平面状のデータの積み重ねに変換します。これを稼動ヘッドから、インクの代わりに溶かした樹脂などを吐出し、1層ずつ台の上に印刷します。1層の印刷が終了したら、その上に、次の層を印刷し、これを繰り返して積層していくことで、立体物を作成します。

2.特徴

3Dプリンタの特徴は、3Dデータさえあれば、個人や家庭でも安価に「モノ」を製作できることです。射出成型、プレス加工などのように金型を製作する必要がないため、製作期間が短くできます。また、1個、2個という少量の製作でもコスト面での制約はありません。
 ただし、製作できる大きさ、材料などに制限があり、仕上がり精度も高くはありません。また、大量生産には不向きです。したがって、工業製品の製造に活用するには、さまざまな課題があります。

【3Dプリンタで何ができるか】

3Dプリンタの大きな特徴は、安価で、短い製作期間で、実物相当品(模型、検討モデルなど)が試作できることです。これにより、完成品のイメージの確認、簡単な機能検証などができます。
 現在、製造業を中心に、建築・医療・教育・先端研究などでも普及が始まっています。各分野の代表的な活用例を、以下に示します。
(1)製造分野
 製品や部品などの「デザイン検討」「機能検証」などの試作やモックアップの作成。
(2)建築分野
 コンペや顧客へのプレゼン用の「建築模型」の作成。
(3)医療分野
 コンピュータ断層撮影や、核磁気共鳴画像法などのデータをもとにした「術前検討用モデル」の作成。
(4)教育分野
 「モノづくり教育のツール」として活用。
(5)先端研究分野
 「テストパーツ」「治具」などの作成。

【3Dプリンタの今後の展開】

3Dプリンタは、ものづくりの世界に、今後、以下のような変革をもたらす可能性があります。
(1)専門企業でなければできなかったことが、個人や家庭でも可能になる。
(2)金型などによる製造とは違い、短納期、少量生産が可能となる。

現状では、まだ、活用できる範囲は限られていますが、今後の発展には、注意をしておいた方がよいと思います。

回答者中小企業診断士 芳賀 知

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