あなたのご自宅に「プリンター」はありますか?
文書や写真を印刷する2Dプリンターは、もはや当たり前のように一家に一台の時代です。最近では数千円~1万円程度でも高性能な機種が手に入るうえ、スキャナやコピー機能まで備えた複合機が登場し、ますます便利になっています。
では、「3Dプリンター」はどうでしょう?
3Dプリンターとは、一言でいえば“立体的な造形物を出力できるプリンター”のこと。ものづくりに興味がある方は聞いたことがあるかもしれませんが、普段から3Dデータに触れる機会の少ない方には「一体何に使うの?」と疑問に思われるかもしれません。
- 3Dプリンターって実際、どんなものが作れるの?
- 気になるけど試しに使う場所はある?
- 最近さらに進化しているらしいけど、どんな分野で活躍しているの?
この記事では、そんな疑問を持つ方に向けて、3Dプリンターの基礎から最新動向まで一気にご紹介します。
1.「3Dプリンター」って、一体何ですか?
1-1.3Dプリンターの概要
(1) 3Dプリンターとは
3Dプリンターは、パソコン上で作成した3次元データを基に、物理的な立体物を造形するためのプリンターです。一般的な2Dプリンターは紙に平面的な“縦×横”の情報を印刷しますが、3Dプリンターはここに“高さ”方向の情報を加え、材料を少しずつ積層していくことで立体物を作り上げます。
(2) 造形材料と造形方式
2Dプリンターで使うのはインクですが、3Dプリンターではプラスチック樹脂、金属粉末、セラミック、ゴム系素材などさまざまな材料が使われます。現在の個人向け機器では、熱で溶かした樹脂を層状に積み上げる「FDM(熱溶解積層法)」が主流ですが、金属パーツを造形できるレーザー焼結法(SLS)や、液体樹脂を紫外線やレーザーで硬化させるSLA方式など、多種多様な手法が研究・実用化されています。
(3) 設計図は3Dデータ
3Dプリンターで造形するには、**3次元モデル(3Dデータ)**が必要です。CADソフトや3DCGツールを使い、自分でパーツをモデリングしてプリンターに送信します。難しく感じるかもしれませんが、最近は初心者向けの無料ソフトやオンラインサービスが充実しているので、比較的手軽に始められるようになってきています。
1-2.これまでのモノづくりとの違い
従来の製造方法
日常生活で目にするプラスチック製品の多くは、射出成形という金型を使った大量生産方式で作られています。金属を削る切削加工や、金属を叩き出す板金加工などの技術もあり、いずれにしても専門の設備と高度なスキルが必要でした。
「欲しいもの」を自力で作れる時代へ
3Dプリンターの革新的な点は、個人であってもデータさえあれば、複雑な形状のものを簡単に“一つから”作れること。射出成形のように金型を用意する必要がなく、職人技に頼る工程も大幅に削減できます。「あと1ミリ短いネジがほしい」「壊れた家電のパーツを自分で置き換えたい」といったニーズに、手軽に対応できるのが大きな魅力です。
2.3Dプリンターの最新動向
2-1.海外で進む3Dプリンターの活用事例
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建築・土木:大型3Dプリンターで“家”を出力
近年、アメリカや欧州、中国、アラブ首長国連邦(UAE)などで、建築を丸ごと3Dプリンターで出力するプロジェクトが進んでいます。巨大なプリンターでコンクリートや特殊樹脂を積層し、短期間・少人数で家やオフィスを完成させる動きは、労働力不足やコスト削減の観点から注目を集めています。 -
航空・宇宙:3Dプリントされたロケットエンジン
スペースXやブルーオリジンなどの宇宙企業、そして米国航空宇宙局(NASA)や欧州宇宙機関(ESA)も、ロケットの部品に3Dプリンターを積極活用しています。従来は複雑すぎて製造しにくかったパーツを、金属3Dプリントによって一体成形し、軽量化や部品点数の削減につなげています。 -
医療・バイオ:オーダーメイド医療デバイス
人体に合わせた人工骨や、個別に最適化された歯科インプラント、手術用のガイドなど、医療分野の3Dプリンター利用は年々拡大中。近年は細胞を“インク”として使う「バイオ3Dプリント」技術にも注目が集まり、将来的には臓器再生の可能性も期待されています。 -
ファッション・ビューティー:ピッタリ色合わせの化粧品や衣類
肌の色を測定してその場で最適な色味のファンデーションを調合するデバイスや、3Dスキャンした足の形状に合わせてシューズを成形するサービスなど、美容・ファッション業界でも3Dプリンターが活躍。ユニークな素材開発が進み、“しなやかに伸縮する“3Dプリント衣類”も登場しています。
2-2.日本国内の動向
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個人向け3Dプリンターの低価格化とサブスクサービス
以前は数百万円以上した3Dプリンターも、今では5万円前後で購入できるエントリー機も多くなりました。また、月額制で3Dプリンターをレンタル・利用できるサービスも増え、自宅に置かなくても“ときどき使いたい”ニーズに応える仕組みが整いつつあります。 -
使ってみたい人向けの体験スペースが拡充
都市部には、カフェやコワーキングスペースで3Dプリンターを体験できるお店が増えています。技術スタッフが常駐するところもあり、「自分でソフトを触りながら手軽にプリントできる」「失敗してもすぐ相談できる」という安心感が魅力です。 -
BtoB向けサービス:試作品・小ロット生産の需要増
製造業でも試作品(プロトタイプ)の段階で3Dプリントを活用する企業が増え、樹脂だけでなく金属造形サービスを手掛ける業者が続々参入しています。1個から製造を依頼できるサービスは、設計者や研究者にとって大きなメリットになっています。
3.3Dプリンターで“何でも”作れる?~NG例にも注意
3-1.作れるもの・作ってはいけないもの
理論上は「ほぼ何でも」立体造形できるのが3Dプリンターの強みですが、作ってはいけないものが存在するのも事実です。例えば、銃や刃物などの違法な武器、通貨や公的証明書の偽造品などは明らかに法律に抵触します。過去には3Dプリンターで作られた銃の所持が問題になり、逮捕者が出た事例もあります。
3-2.モラルと法整備
3Dプリンターはあくまで「道具」のひとつであり、使い方次第で善にも悪にもなる可能性があります。子どもも自由に操作できる時代だからこそ、技術の進歩と並行して、法整備やモラル教育がますます重要になっていくでしょう。
4.3Dプリンターの今後
4-1.主要特許の切れと“ジェネリック3Dプリンター”
3Dプリンターは1980年代に始まって以来、大手企業が保有していた特許が切れるたびに市場が活性化してきました。2009年ごろにFDM方式の特許期限切れを迎えた際、各社が低価格3Dプリンターを続々リリースし、個人向け市場が一気に拡大したのは有名な話です。今後もさらなる造形方式の特許切れをきっかけに、“ジェネリック3Dプリンター”が増えていく可能性があります。
4-2.大手2Dプリンターメーカーの参入
キャノンやリコー、HPなどの2Dプリンターで実績を持つ企業が、インクジェット技術を応用したフルカラー3Dプリンターを続々開発中です。2Dプリンターで培われたノウハウが活かされることで、高精細・高速度・多素材対応など、品質と利便性の向上が期待されています。
4-3.分散型製造方式と“データ”を動かす時代
3Dプリンターの普及は、「生産拠点を少人数の小規模施設に分散し、必要に応じて3Dデータを送るだけで製造が完結する」というコンセプトを具現化しています。これは分散型製造方式と呼ばれ、世界各地にある3Dプリンターをオンラインで結び付け、最寄りの場所で造形→即納品できる仕組みがすでに実現し始めています。
今後は「何を作るか」「なぜ作るのか」がより重要になり、工場の大規模化より“アイデア”や“デザイン”の価値がますます高まっていくでしょう。
5.まとめ
いかがでしたか?
3Dプリンターは、もともと試作品づくりに使われる専門的な装置でしたが、技術革新と特許の切れ、ソフトウェアの進歩などが相まって、ここ十数年で急激に身近な存在となりました。医療・建築・宇宙・ファッションなど、さまざまな分野で実用化が進んでおり、さらなる発展が期待されています。
ただし、「何でも作れる」=「何でも作っていい」わけではありません。 3Dプリンターはあくまで1つの道具。使用者のモラルや法律の整備が追いつかないと、社会的なトラブルを招く恐れもあることを忘れてはなりません。
一方で、クリエイティブな発想やデザイン力があれば、個人でも独自の製品を生み出せる可能性が開かれています。“作れるもの”を選ぶ時代から、“自分が作りたいもの”を自由に生み出せる時代へ。あなたも一度、3Dプリンターを体験してみてはいかがでしょうか?
今後も3Dプリンターの進化から目が離せません。ぜひ、未来のものづくりを体感してみてください!