制造業3D打印機應用，從試制走向產品制造【4】

實力還不夠強大

除了直接成型之外，通過活用包括在內的原型等模具，3D打印機作為制造裝置的可能性將大大得到拓展。但多數觀點認為，就目前而言，3D打印機的實力還不足以用來制造產品（圖5）。必須要解決的課題還有不少。

圖5：詢問技術人員“3D打印機有沒有足夠的實力制造產品和部件”的結果。共得到了379份回答。

代表性課題有：①可以使用的材料種類有限；②成品的物理性質（如機械強度等）還達不到要求；③精度不夠。目前的情況是，3D打印機是從這些課題攻克的部分開始，逐步開始在作制造裝置之用的嘗試。

比方說，樹脂類材料基本上局限于熱可塑性樹脂或是光硬化性樹脂。熱可塑性樹脂中，ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂）、PLA（聚乳酸）得到了低價位產品的廣泛采用，在面向高功能產品的領域，PC（聚碳酸酯）、PPSF（聚亞苯基砜）等高強度、高耐熱性樹脂也已經粉墨登場。其中還不乏接受了飛機部件和醫療等認證的材料。纖維強化樹脂（FRP）類材料也在開發之中�，F在，雖然壽命有限，但利用3D打印機已經可以制作注塑成型模具，從而推動了上述樹脂的進化。

其實，3D打印機可以使用的材料的種類還并不足夠。雖然出現了物理性質接近橡膠的成型材料，但其質地并非橡膠，因此存在彈性極限低、易發生斷裂的課題。光硬化性樹脂中雖然有透明、耐熱的材料，但熱可塑性樹脂還達不到這樣的水平。就連ABS的物理性質也不是與注塑成型使用的材料完全相同，這一點需要提起注意。

反觀在結構材料等領域需求較高的金屬3D打印機，借助粉末材料品質的提高、以及直接燒結技術等進化，材質（純度）和密度近年來突飛猛進�！敖鼛啄赀M展卓著”（近畿大學教授、工學部長京極秀樹）。在歐美，金屬3D打印機已經運用到了航空航天領域，在日本國內，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）也在研究利用其制作火箭發動機等部件。

關于金屬粉末，現在，高耐熱合金、耐腐蝕合金等新合金的需求大，粒徑的微細化、粒徑分布優化、添加防銹功能是亟待解決的課題。因為成型方法太過新穎，不少用戶都擔心成型品的質量穩定性和可靠性出現問題。

樹脂材料和金屬材料雖然都存在著不少的課題，但是，3D打印機市場在未來有望實現快速增長，材料企業在今后估計也會增加對打印材料的涉足，擴大開發投資。使這些課題逐一得到解決。