産業用 vs デスクトップ SLA/DLP 3Dプリンティング：あなたに適しているのはどちら？

はじめに

ステレオリソグラフィ（SLA）とデジタルライトプロセッシング（DLP）プリンターは、最古の3Dプリンティング技術である槽光重合を利用します。両技術とも光でレジンの特定領域を硬化・硬化させ、固体部品を形成します。SLAプリンターはレーザーで部品の各層断面積を走査し、DLPプリンターはデジタルライトプロジェクタースクリーンで各層の単一画像を一度にフラッシュします。小型筐体からフルスケール自動車バンパー試作まで、幅広い用途に適した多数のSLA & DLPプリンターが存在します。

本記事では、典型的なデスクトップと産業用SLA/DLP 3Dプリンターの主な違いを議論し、用途に適した機種選定の指針を提供します。

精度

産業用SLAおよびDLPプリンターは、デスクトップ機より高精度な部品を製造可能です。産業用機は通常、制御された環境で部品を製造し、機種専用材料を使用し、高コストコンポーネントで構成されています。デスクトップSLA/DLPが150〜300ミクロンの公差で部品を製造可能（大型部品ではこれが大幅に悪化）なのに対し、産業用機はあらゆる造形サイズで30ミクロンまでの公差を達成可能です。

SLAとDLPのデスクトップ・産業用両方で、部品精密造形にはサポート材が必要です。部品精度がクリティカルな場合、サポート位置と形状の最適化が極めて重要です。SLA向け部品設計アドバイスはこちらを参照してください。

選定のヒント： 産業用SLAまたはDLPプリンターはデスクトップより高精度で、大型造形でも精度を維持。SLA/DLP造形のすべてにサポートが必要。

材料

産業用SLA/DLPがデスクトップ機に対して持つ最大の利点の一つは、産業用プリンターで造形可能な材料の範囲です。デスクトッププリンターがフレキシブルレジンを提供する程度でも、産業用機はショア硬度、耐熱性など様々な機械的特性を持つ、多数のフレキシブルレジンを提供します。SLAとデスクトップ機は、全3Dプリンティング技術中で最も広範な材料ラインナップを提供します。

レジンタイプ	デスクトップ	産業用
鋳造用	VisiJet FTX Cast、VisiJet SL Jewel、Formlabs Castable	Accura Amethyst、Accura CastPro、Accura Sapphire、DWS DC 700、DWS RF、EnvisionTEC EC500、EnvisionTEC PIC100、Somos Element
透明	VisiJet FTX Clear、VisiJet SL Clear、Formlabs Clear	Accura 60、Accura ClearVue、Asiga PlasCLEAR、EnvisionTEC E-Glass 3SP、Somos 9120、Somos WaterClear、Somos Watershed
ABS/ポリプロピレンライク	VisiJet SL Tough、Carbon3D RPU 60、Formlabs Tough	Accura Xtreme、Accura 55、Accura ABS、Accura PP、DWS AB、EnvisionTEC ABS、Somos 9420、Somos 14122、Somos EvoLVe、Somos NeXt
歯科用	VisiJet e-Stone、Formlabs Dental SG	Accura e-Stone、Detona Pro3dure、DWS DS2000、DWS RF、DWS RD095
フレキシブル	Carbon3D EPU 40、Formlabs Flexible	EnvisionTEC ABS 3SP Flex、DWS GM08

ほとんどの産業用機の制約の一つは、トップダウン方式で部品を製造するため、大容量レジンタンク（100L超）が必要になることです。これにより材料切り替えが困難になり、部品納期が長くなる可能性があります。また、これら機械の維持コストも高くなります。

すべてのSLAおよびDLPレジンは経時的にUV劣化しやすいですが、造形後のコーティングでこれを緩和可能です。

選定のヒント： 外観が機能より重要な設計ならデスクトッププリンターで概ね十分。耐熱性、鋳造性、透明性等のエンジニアリング特性が必要なら、産業用機がより幅広いソリューションを提供。

生産能力とコスト

3Dプリンティングのメリットの一つは、層ごとの製造法により、単一ビルドで複数部品を作成できることです。SLAとDLPプリンターの利点の一つは、単一ビルドプラットフォーム上で複数部品を製造しても品質低下がないことです。製造部品は一般的に均質で、他の3Dプリンティング技術に関連する異方性問題を経験しません。

デスクトッププリンターと比較して、産業用機は再現性と信頼性のために設計されています。同一部品を繰り返し製造でき、デスクトップ機が通常必要とする高レベルのユーザー介入を必要としません。

産業用SLAおよびDLP機は、視覚的ビルドラインなしでモデルを造形可能で、サポート材除去以外の後処理がほぼ不要です。これは他の3Dプリンティング技術と比較してリードタイムを大幅に短縮できます。デスクトッププリンターは高レベルのユーザーメンテナンスと、プリントのより多くの後処理を必要とします。

複雑・カスタマイズ部品をバッチ生産できる能力により、産業用SLAとDLPは小型部品・少量生産の一般的な製造手法となっています。

選定のヒント： 産業用プリンターが提供する大型造形ボリュームにより、歯科、ジュエリー、補聴器業界でバッチ製造の実用的手段として採用されています。

SLA/DLPへの期待値

SLAとDLPは滑らかな表面と高レベルディテールを持つ部品を生成します。プリントはしばしば脆いため、SLAとDLPは非機能部品や視覚モデルに最適です。サポート必要性により後処理は常に必要。産業用SLA/DLP機はより微細なサポートと大きなオーバーハングに対応可能で、後処理削減とより良い表面仕上げを実現します。

比較まとめ表

以下の表は、典型的なデスクトップSLA/DLPプリンターと典型的な産業用SLA/DLP機の比較です。

特性	デスクトップDLP	デスクトップSLA	産業用DLP	産業用SLA
標準精度	30〜140ミクロン	240ミクロン	10〜100ミクロン	30〜140ミクロン
典型的層厚	5〜150ミクロン	25〜200ミクロン	25〜150ミクロン	50〜100ミクロン
最小肉厚	0.1mm	0.5mm	0.1mm	0.1〜0.3mm
最小フィーチャーサイズ	10〜200ミクロン	300ミクロン	10〜100ミクロン	75ミクロン
表面仕上げ	★★☆☆☆	★★★☆☆	★★★★★	★★★★☆
最大造形エンベロープ	小（例：58×32×127mm）	中（例：145×145×175mm）	小〜大（例：48×28×100〜192×120×230mm）	特大（例：2100×700×800mm）
一般的レジン	透明、鋳造用、歯科用	透明、鋳造用、歯科用、フレキシブル、タフ	透明、鋳造用、歯科用、フレキシブル、ワックスライク、ABSライク	透明、鋳造用、歯科用、フレキシブル、ワックスライク、ABSライク
生産能力（台あたり）	低	低	中	高
機械コスト	$2,500〜$5,000	$2,000〜$15,000	$15,000〜$85,000	$100,000〜$500,000

経験則

• 滑らかな表面を必要とする小型・高精度・視覚試作には、デスクトップSLAとDLPプリンターが高速・低コストソリューションを提供。
• 機械的特性やより高い精度を必要とする大型部品には、産業用SLAとDLP機が最適解。
• 設計に多数のオーバーハングフィーチャーがあり、極めて微細なディテールが不要なら、SLS 3Dプリンティングを検討すべき。