切削加工と3Dプリンタの違いについて徹底解説！

部品の加工方法である切削加工と3Dプリンターは双方小ロットの加工に適している加工方法ですが、特徴や加工方法が明確に異なります。本記事では、切削加工と3Dプリンターの違いから適している加工領域、当社の加工事例などについて詳しくご紹介します。ぜひご覧ください。

切削加工とは

切削加工は、金属や樹脂などの素材を削り出して目的の形状に仕上げる加工方法で、幅広い材料に対応できます。

鋳造・鍛造・プレスといった金型が必要な加工法とは異なり、金型を使用しないため、初期費用がかからず、短納期での対応が可能です。

そのため、単品や小ロット量産加工に最適な加工方法です。

3Dプリンターとは

3Dプリンターは、3DCADで作成された設計データ（一般的にはSTL形式）をもとに、スライスされた2次元の断面を一層ずつ積み重ねることで立体物を造形する装置です。基本的には「積層方式」と呼ばれる手法が採用されていますが、使用される造形方式にはさまざまな種類があります。

代表的なものとしては、液体樹脂に紫外線を照射して硬化させる「光造形方式（SLA）」、熱で溶かした樹脂を一層ずつ積み上げる「FDM方式（熱溶解積層法）」、そして樹脂や金属の粉末にレーザーを照射して焼結または溶融させる「粉末造形方式（SLS）」などが挙げられます。これらの方式にはそれぞれ異なる特性があり、用途や目的に応じて適切に使い分けられています。

3Dプリンターは、試作品の製作から、デザインの検証、最終製品の一部製造まで、幅広い分野で活用されています。

切削加工と3Dプリンターの違い

以下に切削加工と3Dプリンターの違いについてご紹介します。

加工方法

切削加工は、金属や樹脂の塊から不要な部分を工具で削り取って形を作る加工方法です。旋盤やフライス盤、マシニングセンタといった機械を用いて、ドリルやエンドミルなどの切削工具を使い、材料を削り出すことで精度の高い加工にも対応可能です。

3Dプリンターは、デジタルデータをもとに材料を層状に積み重ねて立体物を作り出します。切削加工と異なり、材料を追加していくことで造形するため、比較的複雑な形状の加工も可能です。

加工精度

切削加工はミクロン単位での高い寸法精度や表面粗さの加工に対応可能ですが、3Dプリンター加工は複雑形状などの加工は可能な反面、積層ピッチで調整可能なものの、加工精度に限界があります。

材質

対応材質に関して、切削加工は、金属や樹脂、木材など、幅広い材質に対応することができ、特殊な硬い材料でも、工具や機械によっては対応することができます。3Dプリンターは基本的に樹脂の使用が一般的ですが、金属、ゴムやセラミックスに対応することもできます。

3Dプリンターが得意とする加工領域

上述の通り、切削加工と3Dプリンターには多くの違いがあります。

下記に、特に3Dプリンターが得意な加工領域とその例についてご紹介します。

中空構造

切削加工は、材料の塊から削り出して形を作るため、内部が空洞になっている中空構造の加工には適しておりません。

しかし、3Dプリンターは材料を積み重ねていくことで部品を製造するため、外側からは見えない中空構造も造形することが可能です。そのため製品の軽量化や複雑な中空構造の加工が可能です。

一体成形

切削加工では、基本的に複数の部品を別々に作り、後から組み立てる必要がありますが、3Dプリンターは、複雑な形状であっても、部品を一つひとつ作るのではなく、一体成形で造形することが可能です。これにより、組み立ての手間やコストを削減することができます。

幅広い樹脂材料に対応可能

切削加工の場合、流通している樹脂ブロックの材料に限りがあります。一方で、3Dプリンターの場合、幅広いペレット材料からフィラメント化することができるので、切削加工以上に幅広い樹脂材料に対応することが可能です。

当社の3Dプリンターの加工事例のご紹介

軸受け固定プレート

こちらは、軸受け固定プレートを光造形方式で製作した事例です。

当初、光造形による製作に対応でき、かつ短納期で対応可能な企業が見つからないとのことで、当社へご相談をいただきました。

当社では、高い生産能力を有する独自の加工ネットワークを活用し、ご依頼からわずか6日で納品まで対応いたしました。

さらに、コスト面においても他社よりも抑えた価格で部品製作を実現しています。

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光造形試作品

こちらは、SLA方式による加工事例です。お客様より「発注から5日以内での納品が必要」とのご依頼がありましたが、他の加工業者では対応が難しく、大変お困りの状況でした。

そこで、当社へご相談をいただきました。当社では、1,000社以上と連携する独自の加工ネットワークを活用することで、他社では対応が難しい短納期案件にも柔軟に対応可能です。

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部品加工の試作、量産ならワンストップ部品加工センターにお任せください

いかがでしたでしょうか。今回は切削加工と3Dプリンターの違いについてご紹介しました。ワンストップ部品加工センターを運営するSST設計開発センターでは、切削加工や3Dプリンター、その他の部品加工に関して豊富な実績がございます。お困りの方はお気軽にご相談ください。

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