3Dプリントか射出成形か？使い分けの判断基準

試作、単品、大量生産のいずれであっても、使用する製造手法を深く理解する必要があります。特にプラスチック部品を作る場合、その手法は通常、3Dプリントか射出成形のどちらかになります。

本記事では、生産量、予算制約、設計の複雑さ、材料選択、表面仕上げ要件、納期、公差などの要因に焦点を当て、各手法のメリットを探ります。

3Dプリントとは？

3Dプリントは積層造形の一種で、3Dプリンターで部品を層ごとに積み上げて作る方法です。通常、プラスチックや金属（金属の場合はDMLS：金属レーザー焼結）で部品を作り、デジタルモデルに基づいて製造されます。エンジニアリング業界で、特に試作に広く使用されています。

射出成形では、ポリマー粒子を溶融し、圧力で金型に射出します。材料が冷却・凝固すると金型の形状を取り、良好な公差を持つ同一品が得られます。射出成形は最も広く使用されている製造手法の一つです。あなたの周りのほぼすべてのプラスチック部品は射出成形で製造されています。

3Dプリントと射出成形の選択では、プロジェクトや作成予定の部品についていくつかの基本的な要因を考慮する必要があります。それらと、自分やチームに問うべき質問を見ていきましょう。これにより、最適な選択に必要な情報がすべて揃います。

上記の質問に答えれば、どちらの技術を選ぶべきか、より明確なイメージが湧くはずです。以下のセクションで、あなたのプロジェクトに最適な製造手法（3Dプリントか射出成形）を見極めてください。

あなたのプロジェクトが以下の基準の1つ以上に当てはまるなら、3Dプリントを検討すべきです。

試作と迅速な反復。 3Dプリントは一般的に射出成形より全体として高速です。まず金型やその他の工具を作る必要がないためです。設計を迅速に試作・反復する必要がある場合に最適です。
少量〜中量生産。 短納期のため、3Dプリントは少量バッチ生産に適し、コスト効率も良好です。
低い初期セットアップコスト。 金型製作を考慮しなくてよいため、3Dプリントは射出成形より初期コストが低い傾向があります。3Dプリントコストの詳細はこちら。
複雑な形状。 3Dプリント部品は、複雑で入り組んだ形状を、大きな追加コストなしで実現できます。
材料の汎用性。 3Dプリントではより多くの材料から選択可能です。また、複数材料で構成される部品も作れます。産業用途の3Dプリントについてはこちらの記事をご覧ください。
時間的制約。 短時間で少量の部品が必要な場合、3Dプリントが最適な選択肢となり得ます。

あなたのプロジェクトが以下の基準の1つ以上に当てはまるなら、射出成形が最適な選択肢となり得ます。

大量生産。 射出成形はサイクルタイムが短いため、大規模・大量生産に非常に効率的です。ただし、金型製作にかかる時間も考慮する必要があります。つまり、単価は3Dプリントより低くなりますが、セットアップコストは高くなる可能性があります。一般的な用途についてはこちら。
部品の一貫性。 射出成形で作られる部品は高い再現性を持ち、非常に一貫した品質を示します。部品に厳しい公差が必要な場合、射出成形が最適かもしれません。
シンプルな設計の部品。 射出成形は、大量生産でのシンプルな設計に適しています。
高強度部品。 射出成形部品は通常、3Dプリント部品より強度が高いです。3Dプリントが複数層で構成されるのに対し、射出成形は一体成形のソリッド部品だからです。
低単価。 射出成形は初期セットアップコストが高いかもしれませんが、大量生産では3Dプリントよりはるかにコスト効率が良く、単価が低くなります。射出成形コストの詳細はこちら。
滑らかな表面。 3Dプリント部品は層ごとに作られるため、完成品には通常層線が見え、滑らかな表面を得るには後処理が必要です。一方、射出成形は後処理なしで滑らかな表面が得られます。