3Dプリンタ精度は何で決まるのか？

3Dプリンタ精度は何で決まるのかを詳しくご紹介いたします。

一般的に精度とは、何かを測定や計算をした際に発生したバラツキの大きさ、と言われています。3Dプリンタの場合には、元データとなる設計図と比較して、完成した造形物の寸法の誤差が、どの程度あるか、ということになります。当然、精度が高い方が使用できるシーンが多くなります。

旋盤や切削加工機を使用する場合には、数ミクロンの誤差で加工することもできます。しかし、3Dプリンタの造形物は、造形方式によって異なりますが良くても数十ミクロン、形状によっては数百ミクロンのレベルで、比較すると精度はどうしても劣ってしまいます。

3Dプリンタは元々、商品設計の過程で必要となる試作品を作るために開発されました。そのため、精度だけを追求するのではなく、スピードや使い勝手とのバランスがとられています。必要なタイミングに、できるだけ早く試作品を作れることが、優先されていると言えます。

3Dプリンタの精度を決定する要因としては、大きく５つの要素に分類できます。仕様表からは読み取れない項目もあるために、造形してみないとわからないことも度々です。そのため、3Dプリンタを導入する際には、実際に造形をしてみることが重要です。

もし3Dプリンタに精度を求めるなら、まず初めに確認するべきは積層ピッチになります。より細かく積層することで、Z 方向の精度を高めることが可能です。積層ピッチは数十μmから数百μmまでと、造形方式によって幅があります。

3Dプリンタは積層ピッチだけに注目しがちですが、X-Y 方向の解像度も要素の1つです。こちらは造形方式によって、表現の方法が異なりDP（I Dots per inch）やmmで記載されています。

3Dプリンタは積層の過程で、材料に熱が加わってしまいます。特に高温になる造形方式の場合には、大きな温度差ができるので冷えるタイミングで反りが出てしまいます。形状によっては、反り返りが精度にもっとも影響を与えます。

せっかく造形完了時に精度が出ていたとしても、サポート材が表面に残っていたら狙った寸法から誤差が生じてしまいます。造形物の精度を高めるためには、表面に残ったサポート材まで、完全に落とす必要があります。

比較的精度の高い造形方式のほとんどは、UV 硬化樹脂を使用しています。そのUV 硬化樹脂は、吸水によって樹脂が膨潤してしまう傾向がありました。選定の際には、時間の経過と共に、変形しないかを確認が必要です。

造形後の変形は、温度が要因になるケースもあります。特に薄い造形物を夏場の休日に放置してしまうと、力が加わっている方向に変形してしまいます。形状を維持できる、耐熱性が材料に求められます。