家庭用3Dプリンターの普及が進み、自宅で手軽にモノづくりができるようになりました。
家庭用3Dプリンターには主に熱溶解積層方式と光造形方式がありますが、モノづくりには「熱溶解積層方式」の方が適しているので、今回は熱溶解積層方式にフォーカスして3Dプリンターでモノづくりするメリット、デメリットについて触れていきます。
3Dプリンターを活用したモノづくりのメリット
自由度の高い設計が可能
3Dプリンターは3DCADのデータに基づいてフィラメントと呼ばれる樹脂素材を溶かしながら形作っていくため、従来の機械加工に比べて自由度の高い設計が可能です。
モノづくりとなると従来では金型を作成する必要があったため、複雑なデザインはコストと時間がかかりましたが、3Dプリンターを使えばCADデータから直接製品やパーツを生み出せすことができるため、自宅で手軽にオリジナルのアイテムを作ることができます。
例えば、リモコンのサイズに合わせてオリジナルのケースを作れたり、あるいは3Dプリンターのみで完結するようなオブジェを作ることも可能です。
市販品で売っていないパーツを作れる
自由度の高い設計ができることは、3Dプリンターの最大の強みとも言えます。
特に、市販品で売っていないような破損した樹脂部品のパーツの製作やDIYの場面で大いに3Dプリンターが活躍すると思っています。
例えば、既存品に対して組み付けを行うようなパーツや材料同時を任意の距離間で組み合わせたい時に、そんな都合のよいパーツってなかなか売っていないですよね。そういったユニークなパーツやジョイントなどが必要となった場面で3Dプリンターは活躍します。
カスタマイズ性に優れる
CADデータを修正するだけでデザインを変更できるため、すでに製作したパーツであっても図面の修正をして作り直すことが可能です。また、複数のパーツを組み合わせて作り上げるような作品や製品であったり、あと付けで機能を拡張できるように考えられたアイテムであっても対応できるため（扱う人の技量による）、そういった点でカスタマイズ性が優れています。
低コストでパーツの作製と複製が可能
家庭用3Dプリンターの材料であるフィラメント（一番よく使われているであろうPLAフィラメント）は、およそ1kg2000~3000円程度です。
造形するサイズやフィラメントの充填率により様々かと思いますが、1kgあればかなりの量のパーツを作ることができます。また、1度CADデータを完成させてしまえば、ボタン一つで複製可能なので利便性に長けており、尚且つ、お財布に優しいです。
3Dプリンターを活用したモノづくりのデメリット
初心者に立ちはだかる壁
（個人的に）はじめて3Dプリンターを購入する方にとっては
・3Dプリンター導入における初期設定や周辺機器の準備
・印刷中のトラブル発生への対処
・3DCADの学習
このような点が最初に立ちはだかる壁であり、3Dプリンターに興味を持っていても購入に至れない理由かと思います。
3Dプリンターでモノづくりするには、CADの操作を覚えたり、印刷中に発生するトラブルにも対応していく必要があるため、一通りできるようになるまではそれなりに時間と労力を要します。
印刷時間の長さ
いくら3Dプリンターでオリジナルのアイテムが安く作れると言っても、完成するまでに一定の時間がかかります。
印刷速度は3Dプリンターの機種により様々ですが、特に印刷サイズが大きく、フィラメントの充填率が多いパーツ、製品においては数時間単位で印刷に時間がかかってしまいます。しかも、印刷中のトラブルにより印刷が失敗したり、止まったりする可能性があるので、その点はデメリットと言えます。
材料の特性にあった使い方が必要
3Dプリンターで使われるフィラメントには、環境に優しいバイオフィラメントをはじめ、木質やゴム製など様々な特性を持ったフィラメントがあります。
耐熱性、強度、柔軟性など材料ごとに特性が異なるため、使用用途に合わせた素材選びが必要になります。また素材の選択によっては、コストや仕上がりの質感にも影響を与えるため、用途に合った材料選びが重要です。
3Dプリンターの活用事例
趣味としての活用事例
私はよく生活雑貨品や治具を作っています。
以下の記事で、製作品の一例をまとめているので、良ければ参考にしてみて下さい。
（これまでに作ったものはインスタに載せています）
副業としての活用事例
大多数の方は趣味で3Dプリンターを購入するかと思いますが、副業に繋がる可能性が大いにあると考えています。
その実例として、以下の記事にまとめているので是非参考にしてみて下さい。
まとめ
今回は家庭用3Dプリンターでモノづくりするメリット、デメリットについてまとめました。
個人的に3Dプリンターは私生活で何かと役目を発揮してくれる場面が多々あるので便利なアイテムだと感じています。また、趣味で遊びながら3Dプリンターの操作やCADの学習にも繋がるので学習メリットのあるアイテムかと思います。
そんな私が使用している3Dプリンターがこちらです。
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