PolyJetとSLAの主な違いと選び方ガイド
この2つの従来の造形方式には多くの共通点があります。例えば、どちらも液体レジンをUV光で硬化させる積層造形プロセスであり、層ごとに造形する点も共通しています(ただし、その方法にはいくつか違いがあります)。では、具体的にどう違うのか、それぞれいつ使うべきなのか、詳しく見ていきましょう。
PolyJetの定義とSLAとの比較
PolyJet 3Dプリンターは、2000年にObjet-Geometries社によって最初に開発され、インクジェットプリンターと非常に似た仕組みで動作します。ただし、液体インクの滴を吐出する代わりに、フォトポリマーの滴を1層ずつ吐出し、3Dモデルを構築します。造形と同時にUV光が各層を硬化・固化させます。このタイプのプリンターは複数のヘッドを同時に使用して材料とサポート材を吐出し、サポート材は後でウォータージェットで除去可能です。サポート材が厚すぎる場合は、薬品浸漬、剥離、洗浄などの追加後処理が必要になることもあります。これらのプリンターはレジン以外の材料も造形でき、比較的大量生産にも対応できますが、大型パーツの造形には向いていません。以下は、XometryでPolyJetプリンターで造形されているパーツの画像です:
PolyJet造形にはさらなる利点があります。例えば、多色造形に対応しており、造形パーツは優れた引張強度を持ちます。また、高解像度のパーツが得られ、造形後には十分に硬化しているため、SLAパーツのようにUVオーブンで二次硬化する必要がありません(詳細は後述)。さらに、5インチ立方体に収まるモデルであれば、非常に高速に造形できます。この技術の主な欠点、特にSLAと比較した場合は、材料費が通常より高いため、コストがかかる傾向があることです。詳細は「PolyJetとは」のガイドをご覧ください。
SLAと比較したPolyJetの利点
PolyJetはSLAに対して以下の利点があります:
- PolyJetはSLAより多用途です。マルチマテリアル・マルチカラー造形が可能です。
- PolyJetパーツは優れた引張強度を持ち、強靭で耐久性のある製品を製造できます。
- PolyJetは解像度の面で優れています。
- PolyJet造形パーツは造形後に十分硬化しています。一方、SLAは完全硬化のためにUVオーブンが必要です。
- PolyJetはSLAより大量生産に適しています。
SLAと比較したPolyJetの欠点
PolyJetのSLAに対する欠点は、材料コストが高いことです。
SLAの定義とPolyJetとの比較
SLAはステレオリソグラフィー(光造形)の略で、史上初の3Dプリンティング技術として発明されました。1980年代にチャック・ハル氏によって開発され、後に3D Systems社を設立しました。この方式のプリンターは、液体レジンタンクの表面上でUVレーザーを照射し、パーツの各層をトレースします。各層ごとにビルドプラットフォームがタンク内に降下し、新しいレジンが層に供給されて硬化・結合します。造形完了後、モデルは薬品浴で洗浄され、サポート材が手作業で除去され、UVオーブンで硬化されます。場合によっては、表面を滑らかにするためにサンディングが必要です。PolyJetとは異なり、SLAは内部ハニカム構造を使用するため、大型プロトタイプや中空パーツの造形に優れ、パーツが堅牢で高品質になります。そのため、SLAパーツは医療やジュエリー分野でよく使用されます。
しかし、欠点もあります。SLAプリンターはPolyJetほど安定しておらず、同一パーツを複数造形する際にばらつきが生じる可能性があります。また、材料の選択肢が限られ、グレー、ホワイト、クリアの色しか選べません。最小層厚は約50ミクロンで、PolyJetの16ミクロンと比較して厚めです。さらに、SLAパーツは脆く壊れやすい傾向があり(機能プロトタイプには不向き)、レジンの漏れ、後処理、悪臭など、プロセスがかなり汚れやすいです。
詳細は「SLAとは」のガイドをご覧ください。
PolyJetとSLAの両プリンターは主に産業用途で使用されます。価格帯は重複しています。PolyJetは約6,000ドルから75,000ドル以上、SLAは約1,200ドルから100,000ドル以上(産業用)と、SLAの方が価格レンジが広いです。SLAは大型モデルに適し、PolyJetは小型で詳細なプロトタイプに最適です。両者とも複雑なパターンに対応し、高品質な製品を提供します。
PolyJetとSLA:技術比較
SLAは最初の3Dプリンティング技術として確立されています。PolyJetプリンターはフォトポリマーの液滴を噴射し、層を重ねてビルドトレイ上に3Dモデルを形成し、UV光で硬化させます。一方、SLAはレーザービームでレジンタンクから3Dモデルを造形します。
PolyJetとSLA:材料比較
PolyJetは材料選択の面で非常に多用途です。剛性と柔軟性のあるパーツを同時に、複数の色で造形できます。これは、ほとんどの3DプリンターにはないPolyJet独自の特長です。一方、SLAは1造形あたり1材料に限定され、色もグレー系に限られます。
PolyJetとSLA:製品用途比較
PolyJetかSLAの選択は、最終製品とその用途によります。PolyJetはマルチカラー・マルチマテリアル造形が可能な数少ないプリンターの一つで、汎用性では群を抜いています。同等の材料で造形する場合、SLAは大型プロトタイプに強く、PolyJetは細かいディテールが必要な小型パーツに適しています。
PolyJetプリンターは医療、建築、歯科、自動車などの業界で使用されています。一方、SLA造形はジュエリー、医療などの業界で用いられています。
PolyJetとSLA:造形ボリューム比較
PolyJetはSLAより高い造形ボリュームを持ち、より多くのパーツを生産できます。ただし、両タイプの実際の造形ボリュームは使用するプリンターモデルに依存します。ビルドボリュームの面では、SLAの方が大型造形に対応でき、PolyJetは小型造形に限定されます。
PolyJetとSLA:表面仕上げ比較
SLAとPolyJetの両方とも滑らかな表面仕上げのパーツを生産します。違いは、PolyJetパーツは造形直後に滑らかな表面を持つのに対し、SLAはサンディングを行ってより滑らかな表面を得る必要がある点です。
PolyJetとSLA:コスト比較
PolyJetとSLAは価格面で比較的同等です。ただし、SLAは利用可能な機能の範囲が広いため、価格レンジも広くなっています。材料コストの面では、PolyJet材料はその優れた汎用性とSLAでは使用できない高価な材料のため、通常より高価です。
PolyJetとSLAの共通点
PolyJetとSLAには以下の共通点があります:
- 両方ともレジンベース3Dプリンティングと呼ばれる3Dプリンティングファミリーに属します。
- 両プリンターとも優れた品質の最終製品を提供し、精度とディテールで知られています。
- SLAとPolyJetの両プリンターは、複雑なディテールとパターンの造形に使用されます。
SLA以外のPolyJetとの比較対象
以下の3DプリンターはPolyJet 3Dプリンターとよく比較されます:
- PolyJet vs. Multijet:Multijet Printing(MJP)はPolyJetと同じ技術・プロセスを共有します。両方ともUVランプで液体フォトポリマーを硬化させます。詳細は「PolyJet vs. Multijet」の完全ガイドをご覧ください。
PolyJet以外のSLAとの比較対象
以下はSLAの代替技術です:
- SLA vs. DLP:SLAと同様に、DLP(ダイレクトライトプロセッシング)も液体フォトポリマー材料を硬化させてパーツを造形します。両技術とも非常に高い精度のパーツを生産します。詳細は「SLA vs. DLP」の完全ガイドをご覧ください。
PolyJetとSLAに関するよくある質問
PolyJetとSLAの共通の代替技術は?
もちろんあります。主なものは2つ:FDMとSLSです。FDMは溶解積層法の略で、プラスチックを用いる材料押出方式であり、SLAと同様にサポート構造が必要です。また、PolyJetと同様にZ軸積層のための直交搬送機構を使用する点でも似ています。SLS(選択的レーザー焼結)はレーザーで材料を融着させる点でSLAと類似し、PolyJetと同様に等方的特性を持つパーツを生産します。
PolyJetとMultijetの違いは?
Multijet Printing(MJP)はPolyJetと非常に似ており、同じ技術・プロセスを使用します。両方ともUVランプで液体フォトポリマーを硬化させます。主な違いは、Multijetがより高精度のために複数のノズルを使用し、場合によってはサポート材用の別ノズルを持つことです。詳細は両者の違いに関するガイドをご覧ください。
SLAとDLPの違いは?
DLPはダイレクトライトプロセッシングの略で、SLAと同様に液体フォトポリマー材料を硬化させてモデルを造形します。両方とも非常に高精度です。主な違いは、DLPがデジタルライトプロジェクターを使用して層全体を一度に露光・硬化させるため、特定の造形ではより高速になる点です。詳細は「SLA vs. DLP」の記事をご覧ください。
著者:Kat de Naoum
Kat de Naoumは英国出身のライター、著者、編集者、コンテンツスペシャリストで、20年以上の執筆経験を持ちます。製造・技術分野の様々な組織向けに執筆し、エンジニアリングの世界を愛しています。ライターとして活動する傍ら、約10年間パラリーガルとして勤務し、うち7年は船舶金融を担当しました。印刷・オンラインの多くの出版物で執筆実績があります。キングストン大学で英文学・哲学の学士号、クリエイティブライティングの修士号を取得しています。
Kat de Naoumの他の記事を読む
3Dプリント
- Mark Oneプリントベッドにグルーが不可欠な3つの理由
- Stratasysが画期的FDMイノベーションを発表:Infinite-Buildとロボティック複合材デモ機
- SLSとDMLSの主な違いと性能比較
- 2021年、自動車生産を変革する最先端3Dプリンティング革新10選
- 金属3Dプリンティング2024:技術・応用・ビジネスメリット完全ガイド
- COVID-19が製造業に与えた影響:世界1万台超の3Dプリンタデータから見る洞察
- PLA 3Dプリントの寿命:どれくらい持つのか?
- 3Dプリントにおける材料押出:定義、歴史、応用、ワークフロー
- 3D プリントコストを削減する 5 つの実証済み方法
- 鋳造 vs 3Dプリント:製造現場で正しい選択をするための比較ガイド
- 3Dプリンタ「アンダーエクストルージョン」完全攻略:原因・診断・対策・設計指針