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意匠性重視なら光造形!メビーマーケットプレイスで3Dプリントを徹底活用

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試作のコスト高や納期遅延・複雑形状の再現性に悩む設計者へ。高精度の「光造形」がなぜそれらの課題を解決するのか、技術的特長と具体的なメリットを深掘り解説したうえで、光造形を手軽に試せる方法としてメビーマーケットプレイスを提案します。

意匠性重視なら光造形!

光造形は、他の3Dプリント方式と比較しても高い寸法精度と滑らかな表面仕上げを実現できる工法です。従来の切削や成形では困難だった複雑形状も、短時間かつ低コストで再現可能。試作から意匠デザインの検証、さらには簡易的な機能試験まで、スピードと品質を両立する手段として注目されています。

①デザイン確認から機能試験まで幅広く対応

光造形品は表面平滑性が高いため、塗装や蒸着メッキなどの後加工との相性が抜群です。これにより、最終製品と同等の外観モックアップとしてデザイン確認に利用できます。同時に、材料技術の進化により、靭性や耐熱性を持った樹脂も選択できるため、単なる形状確認だけでなく、組付け試験や機能試験まで、幅広いフェーズで活用できます。

②高精度で滑らかな造形が可能

光造形は、液状の樹脂をレーザーで硬化させるため、極めて微細な造形が可能です。積層ピッチは数十ミクロン単位で制御され、射出成形品に近いレベルの表面品質を実現しやすい工法です。これにより、微細なスナップフィットの嵌合確認やシビアな寸法公差が求められる部品の検証が可能になり、設計検証の精度が飛躍的に向上します。

③小ロット試作でも高いコストパフォーマンスを発揮

金型起工費や段取り替えのコストが不要なため、特に「多品種少量」や「一品もの」の試作において圧倒的なコストパフォーマンスを発揮します。
また、メビーマーケットプレイスのようなオンデマンド製造サービスを活用すれば、高額な産業用光造形機を自社で購入・維持管理することなく、必要な時に必要な分だけ利用できます

光造形の仕組み・工法を分かりやすく解説

ここで、光造形(SLA: Stereolithography / DLP: Digital Light Processing)の技術的なメカニズムと特長について、より専門的な視点で解説します。

液体樹脂を紫外線で硬化させる3Dプリント方式

光造形は、液状の光硬化性樹脂に紫外線やレーザーなどを照射し、選択的に硬化させて積層します。樹脂槽内で光源が3Dモデルの各層の断面形状を描くように照射され、硬化した層の上に新しい液状樹脂を供給し、これを繰り返して立体物を形成します。特定の波長の光を受けると液体から固体へと化学変化(架橋反応)を起こす樹脂の特性を利用しています。3Dプリンタの歴史の中で最も古くからある信頼性の高い工法であり、現在も進化を続けています。

ミクロン単位の精度と美しい表面仕上げ

レーザーのスポット径は非常に小さく、XY方向の解像度が極めて高いため、CADデータのエッジや曲面を忠実にトレースできます。また、積層ピッチ(Z方向)も細かく設定できるため、積層痕が目立ちにくく、まるで成形品のような表面が滑らかな造形物を生成できます。この「面品質の高さ」が、他の3Dプリント方式に対する光造形の最大の優位性です。

サポート材を使いながら積層 → 複雑形状も対応可能

液体の中で造形を行うため、オーバーハング(宙に浮いた形状)部分には「サポート材」と呼ばれる柱状の支持構造が自動的に生成されます。FDM方式のサポート材とは異なり、光造形のサポート材は本体との接触点が非常に小さく(点接触に近い)、除去が容易であるという特長があります。これにより、サポート除去後の痕が残りにくく、複雑な形状でも表面品質を損なわずに造形可能です。

材料は主に光硬化性樹脂(ABSライク・透明樹脂など)

使用できる材料はエポキシ系やアクリル系のUV硬化樹脂に限られますが、用途に合わせて多様なグレードが開発されています。

  • ABSライク樹脂
    一般的なABS樹脂に近い引張強度や曲げ弾性率を持ち、機能部品の試作に適しています。
  • 透明樹脂
    アクリルに近い高い透明度を持ち、研磨することで内部構造の可視化や導光パーツの試作が可能です。
  • 耐熱・高靱性樹脂
    高温環境下でのテストやスナップフィットのような変形を伴う部品向けに特化した樹脂もあります。

光造形方式の活用シーン

光造形の「高精細」「表面平滑性」「短納期」という特性は、以下のような開発シーンで威力を発揮します。

精密試作
医療機器・精密部品・電子機器など

寸法の狂いが許されない医療用デバイスや微細なコネクタ・センサー筐体などの電子部品において、光造形は必須のツールです。0.1mm以下のディテール再現が求められる場合や、複数の部品が複雑に絡み合うアセンブリの干渉チェックにおいて、実機に近い精度での検証が可能となり、手戻りのリスクを最小限に抑えます。

デザインモデル
外観確認・プレゼン用モデル

製品の「顔」となる外装パーツのデザインレビューにおいて、光造形の滑らかな表面は大きな武器となります。サフェーサー処理や塗装・シルク印刷などの後加工が容易なため、社内プレゼンテーションや展示会用の高品位なモックアップ(コスメティックモデル)を短期間で製作できます。画面上のCGではなく、質感まで再現された実物を提示することで、意思決定のスピードを加速させます。

機能検証
組付け確認・流体解析用モデル

透明樹脂を使用した光造形品は、内部の「可視化」に最適です。例えば、ポンプやバルブなどの流体機器において、水や空気の流れ(キャビテーションの発生など)を目視で確認する実験モデルとして重宝されます。また、ABSライク樹脂を用いることで、部品同士の組付け作業性(クリアランスの確認)や、繰り返しの着脱に対する耐久検証にも活用されています。

短納期対応
開発初期のスピード試作

開発初期の「PoC(概念実証)」段階では、詳細な設計よりも「まずは形にして、手に取って確認する」スピードが優先されます。メビーマーケットプレイスでは、最短で設計完了の数日後には実物を入手でき、1週間で複数回の設計改善サイクル(PDCA)を回すといったアジャイルなハードウェア開発が可能になります。

メビーマーケットプレイスの
3Dプリント造形サービスはこちら

まとめ

試作では目的に応じた工法選定が重要であり、複雑形状や機能検証には粉末造形、意匠確認には光造形、初期検討には他工法と使い分けることで開発効率が向上します。

光造形は、高精細な造形と滑らかな表面品質を強みとする3Dプリント方式であり、意匠性やデザイン性が求められる試作フェーズにおいて、非常に有効な選択肢です。

メビーマーケットプレイスでは、光造形をはじめ、切削加工・板金加工・注型など、複数の試作手法をワンストップで検討・依頼できます。「まずは外観を確認したい」「設計変更を素早く反映したい」といった場面では、光造形を起点とした試作プロセスをぜひ検討してみてください。

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意匠性重視の試作依頼も「メビーマーケットプレイス」へ

メビーマーケットプレイス(meviy Marketplace)は日本最大級の製造業マーケットプレイスとして、製造パートナーから図面加工品の手配が可能です。ミスミのIDがあれば新規口座開設の手間なく手配を進められます。

設計データ(3Dまたは2D)をアップロードし、加工方法・材質・表面処理などの見積条件を設定することで、条件に合ったパートナーが提案されます。これにより、複数の加工会社と個別にやりとりする手間が省け、見積もりや出荷日の比較・検討に費やす時間も大幅に短縮できます。

見積金額や出荷日は最短10分で確認でき、急ぎの場合は最短1日目の出荷にも対応。さらに、小ロット(1個から)にも対応しているため、開発初期の試作や検証用途にも便利です。

試作段階における多様なニーズに応える3Dプリント造形サービスでは、6種類の造形工法に加え、80以上の材料バリエーションを用意しており、軽量化や高強度など、さまざまな設計条件に柔軟に対応できます。
意匠性重視の試作品手配なら、メビーマーケットプレイスにお任せください。

製作事例

メビーマーケットプレイスでは、以下のような光造形方式の3Dプリント品の事例があります。

部品名 治具部品
造形工法 光造形(SLA/DLS)
材質 ABSライク(PMMA)
サイズ X140 * Y122 * Z55 mm
数量 1個
単価 16,500円/個
出荷日 5日目
部品名 シリコンカバー
造形工法 光造形(SLA/DLS)
材質 Formlabs Silicone 40A(ショアA硬度40度相当)
サイズ X31 * Y30* Z148 mm
数量 10個
単価 4,550円/個
出荷日 11日目
部品名 コネクタ
造形工法 光造形(SLA/DLS)
材質 ABSライク
サイズ X46 × Y43× Z30 mm
数量 1個
単価 53,000円/個
出荷日 2日目

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