近年の３Dプリンターの動向をみると、一つの製品で、複数の材料を取り扱うことが出来るようになってきています。その関係から3Dプリンターを材質に合わせて複数購入するという手間が減り、ユーザーのコスト的負担が軽減しています。今回はそんなマルチマテリアル対応の３Dプリンターが製造業にどのような付加価値を持たせるのか、また、製造業にとって3Dプリンターを使うときに足枷となる部分は、いったいどういった点なのかということについて解説していきたいと思います。
製造業での製品を作る時の材料課題
製造業において、材料の調達は重要な課題の一つです。市場全体は回復傾向にあるものの、安定的な材料供給が確保できず、製造ラインが滞っている状況が続いています。この課題を解決するには、生産力の向上、デジタル化の促進、人材の流動化への対応、サプライチェーンの再構築の4つの取り組みが有効とされています。
複数材料を取り扱うことができる3Dプリンターの現状
複数材料を扱うことができる3Dプリンターは、異なる材料を組み合わせた製品の製造が可能であり、従来の製造方法では難しかった複雑な形状の製品を作成することができます。現在では、3Dプリンター１台における対応材質は拡大しており、その利便性は増しています。こういった観点から、３Ｄプリンターを複数導入する必要もなく、導入コストでの課題も視野に入れる必要がなくなってきています。最初に試しにプリントアウトした材質に問題が生じても、別の材質に切り替えることによって理想の製品により近づけることが出来る場合もあります。
マルチマテリアルのメリット
扱える材料の種類が多いことから、異なる材料を組み合わせた製品の製造が可能です。また、従来の製造方法では難しかった複雑な形状の製品を作成することができます。材料の特性に合わせて最適な材料を選択することもできます。
マルチマテリアルのデメリット
複数材料を扱うことが出来るため、機械の操作が複雑になったり、材料特性ごとの後処理を覚える必要があります。また長期間使えるものの、対応材質が多い関係で機械の価格が高くなります。選ぶ製品によってはメンテナンスコストが高くなる傾向にあります。
マルチマテリアル3Dプリンターが製造業にどう役立つか
製造業における材料上の課題については、作るものによってどのような課題や達成目標があるのかによって、3Ｄプリンターがどのように役立てらるのかが変わってきます。例えば、製品の強度や耐久性が求められる場合においては、樹脂製の３Ｄプリンターでは再現が難しいため、セラミック製の材料や金属製の材料を選択することが合理的であると考えられます。一方で、どの3Dプリンターも複雑な形状の製品を作製したり、従来とは別の材質を選択して造形して製品評価するといったことが可能であるため、特に有用です。
まとめ
マルチマテリアル3Dプリンターは、製造業において材料課題を解決するための有力なツールとなります。複数材料を扱えることにより、異なる材料を組み合わせた製品の製造が可能であり、様々な形状や材質の製品を作ることができます。ただし、操作が複雑になることや、機械の価格が高くなることなどもデメリットとして挙げられます。製造業においては、作るものによってどのような課題や目標があるのかによって、3Dプリンターがどのように役立つのかが変わってきます。
