レジンvsフィラメント3Dプリンティング：あなたのプロジェクトに適した方式は？

XometryではSLA、PolyJetなどの多数のレジンベースプロセスを提供しています。同様に、フィラメント形態の材料を使用する溶解積層法（FDM）も提供しています。これらすべてのプロセスでお客様のカスタム3Dプリントパーツを作成できますが、レジンを用いた3Dプリンティングとフィラメントベースのプロセス・材料にはいくつかの重要な違いがあります。

両方式にはそれぞれ長所と短所があり、あなたにとって最適なのは取り組むプロジェクトのタイプによります。予算とタイトな納期も考慮する必要があります。レジンとフィラメント3Dプリンティングの違い、それぞれの強みと弱み、最適な活用方法を詳しく見ていきましょう。

レジン3Dプリンティングとは

レジン3Dプリンティングは、プリンター内部の何らかのUV光源（レーザーやプロジェクターなど）を使用して、液体フォトポリマーレジン材料を層ごとに硬化させます。レジン3Dプリンティングのタイプにはステレオリソグラフィー（SLA）やデジタルライトプロセッシング（DLP）があります。両方ともレジンを使用しますが、これらには違いがあります。SLAはUVレーザーを使用してレジン表面にアイテムの形状をトレースするのに対し、DLPはUV光パターンをレジン層全体に投影し、同時に硬化させます。造形中、ビルドプラットフォームが降下して後続層のスペースを確保し、プリント完了までプロセスが繰り返されます。完了後、後処理では通常プリントを洗浄・硬化させ、余分なレジンを除去します。

SLAによるClearVue材料の3Dプリントパーツ。

レジン3Dプリンティングの仕組み

レジン3Dプリンティングのプロセス、別名ステレオリソグラフィー（SLA）またはデジタルライトプロセッシング（DLP）は、UV光を使用した液体フォトポリマーレジンの層ごとの硬化を含みます。DLPのプロジェクターがUV光パターンをレジン層全体に投影して一度に硬化させるのに対し、SLAはレジン表面にオブジェクトの形状をトレースすることでレジンを選択的に固化させます。各層が乾燥した後、ビルドプラットフォームが降下し、プロセスが繰り返されてオブジェクト全体が完成します。最終製品は後処理され、余分なレジンを除去し材料を硬化させます。これには洗浄と硬化が含まれます。

レジン3Dプリンティングの利点

レジンによる3Dプリンティングはその多くの利点から人気があります。複雑な設計を詳細で高解像度、滑らかな表面のプリントにしたい人にとって、定番の3Dプリンティング方法とされています。フレキシブル、エンジニアリンググレード、歯科用コンポジットレジンなど、幅広いレジンが利用可能です。

プラスチックや粉末材料とは異なり、レジンは硬化後も耐水性を持ち、水分を吸収しません。これにより水密プリントの作成に最適です。レジン3Dプリンティングのもう一つの利点は、レジンプリントで一般的に使用されるUV硬化法で達成できる高精度により、マシンから出た時点で表面仕上げが通常より滑らかであることです。XometryのPolyJetとSLAプロセスは、いずれも50ミクロン以下の層高を容易に達成できます。

レジン3Dプリンティングの欠点

レジン3Dプリンティングにはいくつかの欠点があります。造形サイズが限定的で、通常フィラメントプリンターより小さく、プロセスが長いです。プリントからサポート突起を洗浄、硬化、サンディングするのに多くの時間と労力がかかり、かなり汚れることもあります。レジン3Dプリンティングでは、吸入すべきでない有毒ヒュームが発生するため、良好な換気が重要です。レジンには使用期限があり、期限切れレジンを使用するとプリントが損なわれる可能性があります。最後に、レジンプリントはUV、環境、その他の要因による劣化を受けやすいです。

レジン3Dプリンティングの利点と欠点。

レジン3Dプリンターで使用されるソフトウェア

Chitubox、Lychee Slicer、Formlabs PreForm、Autodesk® Meshmixerなどがレジン3Dプリンティングで人気のソフトウェアオプションです。これらのプログラムでは、3Dモデルの準備、スライス、プリンターへの送信、造形品質設定（層高、露光時間、サポート構造など）の修正・調整が可能です。すべてのソフトウェアがすべての3Dプリンターモデルと互換性があるわけではないため、メーカーの推奨を確認してニーズに合ったものを選んでください。

レジン3Dプリンティングはフィラメント3Dプリンティングより優れているか？

いいえ、レジン3Dプリンティングがフィラメント3Dプリンティングより本質的に優れているわけではありません。特定のユースケースによって、両技術にはメリットとデメリットがあります。フィラメント3Dプリンティングはより幅広い材料、より大きなビルドボリューム、より低い導入コストを提供する一方、レジン3Dプリンティングはより高解像度と滑らかな表面仕上げを提供します。選択は最終的に念頭にある用途と利用可能なリソース次第です。

レジン3Dプリントは脆いですか？

はい、レジンで作られた3Dプリントは脆くなり得ます。これはレジンプリントがABSやPLAのような材料より脆い可能性のある特定の種類のポリマーを使用するためです。さらに、レジン硬化プロセスが時折応力亀裂やその他の損傷を引き起こし、プリントが破損しやすくなることがあります。

フィラメント3Dプリンティングとは

フィラメント3Dプリンティング、別名溶解積層法（FDM）は、フィラメントまたは熱可塑性材料の連続した流れを押し出し、1層ずつ積み上げてパーツを構築する3Dプリンティング方法です。ホビーレベルから産業レベルまで、その適応性と入手しやすさのおかげで広く使用されている3Dプリンティングタイプです。

XometryによるFDM 3Dプリントパーツのクローズアップ画像。

フィラメント3Dプリンティングの仕組み

フィラメント3Dプリンターは、スプールから大きなプラスチックフィラメントをノズルに供給します。これは加熱・溶融・液化され、押出機とノズルを通過してビルドプレートまたは後続層に吐出されます。ノズルはプリセットパターンで移動し、1層ずつフィラメントを押出し、オブジェクトのプリントが完了するまで続きます。プリント層が堆積すると、フィラメントは冷却・固化し始めます。FDMは比較的シンプルなプロセスであるため、容易にスケールアップでき、非常に大型のピースをプリントできます。例えば、Xometryのマシンでは最大36"×36"×24"のビルドボリュームで造形可能です！

フィラメント3Dプリンティングの利点

フィラメント3Dプリンティングには多くの利点があり、非常に汎用性が高くアクセスしやすい3Dプリンティング方法となっています。このタイプのプリントは初心者向けで、レジンプリントよりはるかに簡単ですが、Xometryのようなプロフェッショナルサービスにも適しており、耐久性があり強靭で耐摩耗性のあるピースを作れます。

この方法では、幅広い熱可塑性材料でプリントできます。例えばXometryではPLA、ABS、ナイロン、ポリカーボネート、ULTEMなどでプリント可能です。これらの材料は幅広い特性とプロパティを持ち、プロジェクトの特定ニーズに合わせて選択できます。Xometryで使用しているような産業用FDMプリンターは非常に信頼性が高く、大型パーツを1回のビルドでプリントできるため、義肢のような実物大試作の作成に有利です。

フィラメント3Dプリンティングの欠点

フィラメント3Dプリンティングではいくつか注意点があります。まず、FDMプリントはしばしば目立つ積層線を持ち、見栄えが悪い場合があります。SLAのようなレジンベースプロセスほど多くの後処理ステップを必要としませんが、大型パーツでは依然として遅い造形プロセスになることがあります。

また、メインモデルと一緒にサポート構造をプリントして形状を維持する必要があることも留意点です。その後サポートを除去・廃棄するため、プロセス全体が長くなり、少し無駄も出ます。おそらく最もフラストレーションなのは、正しい設定と条件をすべて完璧に合わせない限り（これは試行錯誤でちょうど良い設定を見つけるまで時間がかかる）、プリント中にパーツが反りやすい傾向があることです。これがXometryが産業用FDMプラットフォームを使用し、幅広い材料を高信頼性・高品質でプリントするよう最適化している理由です。

フィラメント3Dプリンターで使用されるソフトウェア

フィラメント3Dプリンターはスライサーソフトウェアを使用します。3Dモデルを出発点として、スライサーソフトウェアはプリンターが層ごとに追従できるツールパスを生成します。Simplify3D、PrusaSlicer、Curaなどがスライサーソフトウェアの例です。これらのソフトウェアプログラムのユーザーは、層高、インフィル密度、プリント速度などの設定を変更して望む結果を得られます。

フィラメント3Dプリンティングはレジン3Dプリンティングより安いですか？

はい、フィラメント3Dプリンティングは一般的にレジン3Dプリンティングより安価です。フィラメント購入コストがレジンより低いためです。レジンは500ml〜1リットルで15〜80ドルかかるのに対し、PLA、ABS、PETGフィラメントの1kgスプールは通常約20ドルです。レジンプリントにはレジンタンク交換、イソプロピルアルコール購入、安全装備、UV硬化ランプなどの追加費用もかかり、これらが積み重なって長期的にはレジンプリントをより高価にします。

フィラメントはレジン3Dプリントより強いですか？

はい、一般的にFDM 3Dプリンティングで使用されるフィラメントは、レジン3Dプリンティングで使用される通常のレジンより耐久性があります。これはFDMプリントでよく採用されるABS、PLA、PETG、ナイロン、ポリカーボネートなどの材料がより高い引張強度と衝撃耐性を持つためです。例外はタフレジンで、これはPETG、ABS、ナイロンより強力です。

どちらが速い：レジン3Dプリンターかフィラメント3Dプリンターか？

SLAレジンプリントは通常、使用されるレーザーの小さな表面積のためFDMより遅く動作します。一方、プロジェクターベースとLCDベースのプリントは、層全体を一度に硬化できるためFDMより速い場合があります。設定、材料、ビルド高さなどの変数により各方式の速度が異なるため、どちらが速いか明確に答えるのは困難です。レジンとFDMの選択では、速度だけでなく意図するユースケースが最終的な判断基準となるべきです。

どちらが最も滑らかな表面を作るか：レジン3Dプリンターかフィラメント3Dプリンターか？

フィラメント3Dプリンターと比較して、レジン3Dプリンターはより滑らかな表面で知られています。これはレジンプリントが高いディテールと解像度で画像を生成できるためです。レジンプリンターは液体フォトポリマーを光で硬化させることで、信じられないほど細かいディテールと滑らかな表面を生み出します。対照的に、フィラメントプリンターは溶融プラスチックを押し出して層ごとにモデルを構築するため、わずかに粗い表面仕上げになります。

どちらが最もコスト効率が良いか：レジン3Dプリンターかフィラメント3Dプリンターか？

ほとんどの場合、フィラメント3Dプリンターの方がレジン3Dプリンターより経済的です。より幅広いフィラメントが使用でき、材料費が安いためです。レジンプリントには特殊な液体フォトポリマーが必要で、後処理手順にも通常追加のツールと材料が必要です。さらに、フィラメントプリンターと比較してレジンプリンターは通常、より高い初期コストがかかります。

どちらが最も強いプリントを作るか：レジン3Dプリンターかフィラメント3Dプリンターか？

フィラメント3Dプリンターで作られるプリントは、レジン3Dプリンターで作られるものより一般的に耐久性があると考えられています。これはフィラメントプリンターでABSやPETGなど優れた強度特性を持つ多様な熱可塑性樹脂を使用できるためです。一方、レジンプリンターではフォトポリマーレジンが通常使用され、これらは繊細で衝撃耐性が低い傾向があります。それでも、フィラメントプリンターでは作成が困難な複雑で高精細なモデルの作成にはレジンプリントが好まれます。

初心者向け最適なレジン3Dプリンターとフィラメント3Dプリンターは？

ユーザーの好みとプリンターの意図用途によって、最適なエントリーレベルモデルが決まります。レジン3Dプリンターとフィラメント3Dプリンターのどちらにするか決める場合、低コストと使いやすさからフィラメント3Dプリンターから始めることを推奨します。より多くの予算をかけられる人にはOriginal Prusa MK3S+がより高級な体験を提供し、Creality Ender-3 V2とVoxelab Aquilaはどちらも優れた低コストオプションです。レジンプリントにはElegoo Mars 3が高解像度とユーザーフレンドリーな機能で信頼できるオプションです。

レジン3Dプリンティングとフィラメント3Dプリンティングに関するよくある質問

レジン3Dプリンターを途中で失敗せずに使用できますか？

はい、適切な手順と安全対策を守れば、レジン3Dプリンターを途中で失敗せずに使用できます。レジン3Dプリンティングには適切なレジン取り扱い、キャリブレーション、メンテナンス、適切な安全装備が必要です。高品質レジンの使用、プリンターとの互換性確保、過度なUV露出の回避により、プリントプロセス中の失敗も防げます。

フィラメントを再利用できますか？

はい、3Dプリンティングでフィラメントを再利用することは可能で、プラスチック廃棄物削減の素晴らしい方法です。リサイクルフィラメントは品質面で通常のフィラメントと同等かそれ以上です。より入手しやすく安価でもあります。また、リサイクルPETG、PLA、ABSなど幅広い物質や、珍しい色、新素材でも利用可能です。一部の企業では、顧客が3Dプリンティングくずを送付して新しいフィラメント購入のクレジットを受け取れるリサイクルサービスを提供しています。総じて、リサイクルフィラメントを3Dプリンティングに使用することは持続可能で経済的な選択肢です。

レジン3Dプリンターでフィラメントを使用できますか？

いいえ、レジン3Dプリンターでフィラメントを使用することはできません。フィラメント3Dプリンターが溶融プラスチックフィラメントを層ごとに使用してオブジェクトを構築するのに対し、レジン3DプリンターはUV光に露出すると固化する液体フォトポリマーレジンを使用します。この2種類のプリンター間に互換性はありません。

Xometryがどのように支援できるか

XometryではFDMやSLAのようなレジンベースプロセスを含む9種類の異なる3Dプリンティングプロセスを提供しています！プロジェクトの独自の要件に合わせて選べる数十種類の材料があります。何より、すべての3Dプリンティングプロセスで即座に見積もりを提供しています。3D CADファイルをXometryインスタント見積もりエンジン®にアップロードして、今すぐ即時価格とリードタイムを取得できます！

著作権と商標に関する通知

1. Autodesk®は米国におけるAutodesk, Inc.、および/またはその子会社および/または関連会社の登録商標です。

免責事項

このウェブページに掲載されているコンテンツは情報提供のみを目的としています。Xometryは、情報の正確性、完全性、妥当性について、明示的か黙示的かを問わず、いかなる種類の表明や保証も行いません。性能パラメータ、幾何公差、特定設計機能、材料の品質と種類、プロセスなどは、Xometryのネットワークを通じてサードパーティのサプライヤーやメーカーから提供されるものを表すものと推測すべきではありません。パーツの見積もりを求めるバイヤーは、それらのパーツの具体的な要件を定義する責任があります。詳細については利用規約をご参照ください。

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