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【2024】3Dプリンターで何ができる?家庭での活用法を徹底解説

〜景品表示法に基づく表記:本サイトのコンテンツにはプロモーションが含まれている場合があります〜

こんにちは、管理人のウノケンです。

今回は、3Dプリンターを使ってできることについて、家庭での活用法という視点で解説していきます。

家庭で手軽に使えるタイプの機種が続々登場中の3Dプリンター。趣味や教育、DIYなど、日々の生活の様々な場面で活用されるようになっています。

とはいえ、

「3Dプリンターがちょっと気になっているけど、何ができるのかわからない!」

「3Dプリンターを買いたいけど、魅力を伝えられず、家族の理解が得られない」

とう方も少なくないでしょう。そこで本記事では、

  • 3Dプリンターとは何なのか
  • どんなものを作ることができるのか
  • 家庭にどんなメリットがあるのか?

など、初心者目線で家庭用3Dプリンターについて徹底解説します。

この記事を読めば、

  • これから3Dプリンターをはじめてみたい方
  • すでに3Dプリンターを買ったけど持て余してしまっている方
  • 3Dプリンターを購入する理由(家族への説得材料)がほしい!という方

が、「3Dプリンターにできること」をスッキリと理解できることでしょう。

さらに、最新の家庭用3Dプリンターから、初心者におすすめの3Dプリンターとその理由についても解説しています。ぜひ最後までご覧ください。

それでは見ていきましょう!



3Dプリンターとは?

3Dプリンターは、3DCADや3DCGソフト上で設計された3Dモデルを具現化する装置です。まずは、その基本的な仕組みと種類について理解を深めていきましょう。

3Dプリンターの基本

3Dプリンターとは名前の通り、立体的(3D)な造形物を印刷(プリント)する装置です。3Dデータをもとに、フィラメントやレジンといった樹脂を1層ずつ積み重ねることで3次元の物体が形作られます。

家庭用3Dプリンターは低価格化と高性能化が進み、十分な性能をもつ家庭用3Dプリンターが手の届く価格帯(2万円〜10万円以下)で購入できるようになっています。

家庭でも気軽に3Dプリンターが使えるようになり、

  • フィギュア
  • 生活雑貨
  • ハンドメイド品

など、アイデアを活かした造形物制作を楽しむ方がどんどん増えてきています。

家庭用3Dプリンターには2種類ある

現在、市販されている家庭用3Dプリンターには、大きく分けて次の2つの種類があります。

  • FDM(Fused Deposition Modeling)方式
  • 光造形方式

各方式の特徴について確認してきましょう。

FDM(Fused Deposition Modeling、熱溶解積層法)方式

FDM方式3Dプリンター本体(左)とフィラメント(右)(出典:Creality)

「FDM(Fused Deposition Modeling)」は、日本語で「熱溶解積層法」と訳されます(FFFとも呼ばれます)。FDMは、熱で繊維状の樹脂(フィラメント)を溶解して、ノズルから押し出しながら積層する方式です。

家庭用のFDM方式3Dプリンターは、最安で2万円台前半で購入することが可能です。機能が充実した人気の機種であっても、10万円以下で購入できるものが多いです。

光造形方式

光造形方式3Dプリンター本体(左)とレジン(右)(出典:ELEGOO)

「光造形」も家庭用3Dプリンターにおける代表的な2つの方式のうちの1つ。その名の通り「光」を使った造形方式です。液体の樹脂(レジン)に光を当てて、1層1層固めながら3次元形状を形作っていきます。

家庭用の光造形方式3Dプリンターも、最安で2万円台で購入することが可能です。解像度が高かったり、造形サイズの大きいハイスペックな機種であっても、10万円以下で購入できるものが多いです。

 



家庭用3Dプリンターで何が「できる」のか?

家庭用3Dプリンターの用途は非常に多岐にわたります。日用品やホビーの製作のみならず、教育キットや副業として販売できる作品まで、さまざまなものを自由度高く作成することが可能です。

具体的な例を見ていくことで、家庭用3Dプリンターでできることを理解していきましょう。

3Dプリンターの購入に迷う自分の背中を押したい方、家族の理解を得るのに苦戦している方、必見です。

日用品の製作

3Dプリンターを活用すると、日常生活のなかで一般的に使用するアイテムを気軽に製作することが可能です。

  • 壊れてしまった家具の部品や取っ手
  • 自宅のインテリアにマッチした装飾品
  • ユニークな形状のコースター
  • スマホ・スマートウォッチの充電スタンド
  • オリジナルのスマホケース

などなど、自分の好みに合わせてカスタマイズしながらさまざまなアイテムを作成することができます。

充電スタンドの例

出典:https://www.thingiverse.com/thing:6065903

スマホケースの例

キッチン用品の製作

クッキー型をはじめとするキッチン用品の製作においても、3Dプリンターは大活躍できます。

ハンドメイド作品においても大人気のクッキー型は、家族に作ってあげれば喜ばれること間違いなし(筆者実践済み!)

「3Dプリンター製のクッキー型を販売したり、他の人から購入するには衛生面が心配。。。」

という方も、家庭で利用する範囲であれば、(衛生面に配慮しつつ)気兼ねなく楽しむことが可能です。

モデリング・製作難易度は比較的低いので、3Dプリンターを導入してからすぐに製作することが可能です。3Dプリンターを購入するための、家族への「説得材料」としてもおすすめです。

クッキー型の例

画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: image-4-2.jpg
引用元:Creema クッキースタンプaimee おすわりもふねこ

ガーデニング用品の製作

3Dプリンターを使用すれば、自分だけのオリジナルガーデニング用品を作成することも可能です。

というのも、花瓶や一輪挿しは、家庭用3Dプリンターの代表的な活用方法。無料で使用できる共有サイトにも芸術的な3Dモデルが多数アップされており、3Dプリンターならではの複雑で美しいデザインの花瓶を誰でも簡単にプリントすることができてしまいます。

3Dモデリングについて少し学習すれば、オリジナルデザインで花瓶や一輪挿しを作成することも難しくありません。家庭を彩る1品としても良し、副業として販売してみても良いでしょう。

一輪挿しの例

データはThingiverseより

子ども向けのおもちゃ製作

お子さんのいる家庭でぜひチャレンジしてみてほしいのが、「おもちゃの製作」です。

3Dプリンターを活用すれば、立体的なパズルやフィギュアなど、子どもが使って遊べるアイテムを自由に作成することが可能です。自分でデザインできるのはもちろんのこと、Thingiverseのような共有サイトでも、たくさんのユニークな3Dモデルを見つけることができます。

さらに、お子さんと一緒に3Dモデルをデザインしたり、3Dプリンターを扱ったりすることで、

  • 子どもの想像力を刺激したり
  • 家族間のコミュニケーションを活性化させたり
  • 頼れるパパ・ママの背中を見せられたり

といった効果も期待できますね!

おもちゃの例

出典:https://www.thingiverse.com/thing:1763518

STEAM教育

注目されているSTEAM教育においても、3Dプリンターは重要なツールとなります。

3Dモデリングや3Dプリンティングの過程を通して、子どもは自分でデザインしたモデルを実際に形にし、その結果を直接視覚化するという経験ができます。これにより、問題解決スキルや創造的思考力を養うことができます。

また、3Dプリンターを使えば、分子模型や歴史的な遺物のレプリカ、立体的な地形図を作ったりすることも可能です。2次元的な教材(本など)による見たり読んだりといった学習に加え、3Dプリントされた立体物を手にとって感じることで、学習内容をより深く理解できることでしょう。

STEAM教育:Science(科学)、Technology(技術)、Engineering(工学)、Arts(芸術)、Mathematics(数学)の5つの領域を統合的に学ぶ教育のこと。創造性や問題解決能力、批判的思考力を育むためのアプローチで、科学や数学の理論だけでなく、実際の技術や芸術と結びつけて、より深く実践的な学習を促す特徴がある。

3Dパズルの例

出典:https://www.thingiverse.com/thing:208591

立体的な地形図の例

出典:https://www.thingiverse.com/thing:4692682

アクセサリーの製作

「子どもの教育用途」という強力な提案でもまだパートナーが首を立てに振らない場合は、最終兵器「アクセサリーの製作」を提案してみましょう。

3Dプリンターは、オリジナルアクセサリーを作るためのツールとしても使われています。市販品では手に入らない、特別なアクセサリーをデザインし、プリントしてあげれば、家族に喜ばれること間違いなし。

もちろん一定のモデリングスキルが必要になりますが、決して高度な技術は必要ありません。このスキルは副業としての作品販売にも繋げやすく、3Dプリンターや材料の購入資金を補填する上でも役立つでしょう。

ピアスの例

引用元:Creema ユニットblack・ピアス(イヤリング)#3Dプリントアクセサリー

指輪の例

引用元:Creema Bear,Bear … and Bear "HEART " / ring

コスプレアイテムの製作

大きめの3Dプリンターを導入すれば、コスプレ用のマスクやヘルメット、独特なアクセサリーやキャラクターアイテムを自作することも可能です。

これらのアイテムは、市販品として入手しにくいことも多く、コスプレイヤー界隈では自作のお供として3Dプリンターが重宝されていたりします。

コスプレマスクの例

出典:https://www.thingiverse.com/thing:4982153
出典:https://www.thingiverse.com/thing:1191393

副業

「3Dプリンターの購入は趣味のためではない、事業目的なのだ!」

という主張はいかがでしょうか?

副業ブームに後押しされ、3Dプリンターを使った副業に興味をもつ人が急増しています。フリマサイトやハンドメイドマーケットといった、オンラインで誰でも販売できるプラットフォームが整ってきたことも、「3Dプリンター副業」が関心を集めている要因の1つでしょう。

個人がモノを製作・販売する活動と、気軽に商品開発・改善ができる3Dプリンターは相性抜群。最小限のコストでオリジナル作品の物販を行うことができ、副業としてスモールスタートしたい方にはうってつけのアイテムです。

副業用として購入しつつ、ちゃっかり自分の趣味にも使っちゃうという作戦、悪くないのではないでしょうか?

販売されている3Dプリント品の例

引用元:Creema エアペイ 楽天ペイ  Uペイ STORES カードリーダー 目隠しスタンド 白 《覗き見防止》カバー



家庭用3Dプリンターで何が「できない」のか?

自由度高く3次元形状を製作できる家庭用3Dプリンター。とはいえ、「自由自在」に何でも作れるわけではない点には注意が必要です。

ここからは、以下の4点に着目して、家庭用3Dプリンターには「できないこと」について解説していきます。

  • サイズ
  • 解像度
  • 材質

これらの制約を理解して、家庭用3Dプリンターに「できること」・「できないこと」をしっかり把握しておきましょう。

大規模なオブジェクトのプリント

家庭用3Dプリンターがプリントできるモノのサイズは、プリンター自体のサイズに制限されます。今では大型の家庭用3Dプリンターも登場していますが、

  • 大型3Dプリンターは置き場に困る
  • 3Dプリンターの造形サイズを超える場合、部品に分けてプリント後に組み立てる必要がある
  • 大きければ大きいほどプリントに時間がかかる

といったデメリットがあることから、あまりに大きなモノの製作には向いていません。

家庭用3Dプリンターを導入する際には、どれくらいの大きさであればプリントできるのかを把握しておくことが重要です。その上で、自身の用途に適した造形サイズをもつ3Dプリンターを選ぶようにしましょう。

ここでは、代表的な3Dプリンターの造形サイズの例を示しておきます。

一般的な家庭用「FDM」3Dプリンターの造形可能サイズ
  • 幅:200〜300mm
  • 奥行き:200〜300mm
  • 高さ:250mm〜350mm
一般的な家庭用「光造形」3Dプリンターの造形可能サイズ
  • 幅:100mm〜200mm
  • 奥行き:60mm〜120mm
  • 高さ:150mm〜250mm

数値ではわかりにくいですね。ざっくりとした造形サイズ(光造形)のイメージは、

「1Lの牛乳パック(70×70×194mm³)を縦にして、横に2つ並べた体積」

前後だと覚えておきましょう。

Age of 3DPでは、主要3Dプリンターの造形サイズをはじめとするスペックを確認・比較できる無料ツールを用意しています。3Dプリンター選びの際には、ぜひ活用してみてください。

高精細なディテールの実現

家庭用3Dプリンターでは、工業製品レベルの高精細なディテールは実現できないことも。公差や微細なデザインが重要となる用途では注意が必要です。

個々の3Dプリンターのスペックをもとに吟味する必要がありますが、ここでは最低限知っておきたい一般的な傾向について示しておきます。

  • FDM方式よりも光造形方式の方が、微細な形状の再現(フィギュアなど)に適する
  • 光造形3Dプリンターの解像度は数十ミクロン(髪の毛の太さより少し細い程度)
  • 光造形3Dプリンターの精度にはレジンの性質も影響を与える

家庭用3Dプリンターは進化を続けており、数年前にできなかったことが、今では当たり前のようにできているということも。とくに光造形3Dプリンターは年々解像度が向上しているので、

「数年前の3Dプリンターを使っていて、最新情報はチェックしていない」

という方は、ぜひ最先端のクオリティも確認してみてください。驚きの性能向上に目を見張ることでしょう。

特殊な素材の印刷

家庭用3Dプリンターは主にプラスチック素材(PLAやABSなど)を使用しています。

産業用では一般的になりつつある、金属やセラミック、エンプラといった素材を使用した3Dプリントは困難です。

どうしてもこれらの材質を使って3Dプリントしたい場合は、DMM.makeのようなプリントサービスを利用すると良いでしょう。

カラフルな作品製作

家庭用3Dプリンターには色の制約があり、一般的な3Dプリンターでは、単一色のオブジェクトしかプリントできません。

プリント中にフィラメントの色を変えることは可能ですが、手動で行う必要があったり、多数の色使いや細かい切り替えは難しかったりと非常に制約が大きいです。その他にも、グラデーションフィラメントを使って装飾的なプリント品を得ることはできますが、この手法では意図的に色を切り替えることができません。

したがって、特定のパーツごとに異なる色を使用したい場合などにおいては、3Dプリンターだけで製作を完結させることは困難です。その場合は、プリント後に手作業でペイントすることがいまだに一般的です。

どうしても多数の色を使って3Dプリントのみで製作を完結させたい場合には、少し高価な3Dプリ