3Dプリンターは、最近、多くの人気を集めていますが、3Dプリンターがどれほど高価なのか、あるいは手頃な価格なのか、疑問に思われているようです。

3Dプリントに必要な材料も、プラスチックフィラメント1KGが20ドル程度と、比較的安価です。 3Dプリントのアイテムは、購入するよりも数倍安く手に入れることができます。

他にもノズルやベルト、PTFEチューブなど消耗品はありますが、かなり安く済みますね。

この質問にきちんと答えるために、もっと詳しく説明しますので、重要な情報を読み進めてください。

3Dプリンティングは本当に高価なのか？

3Dプリントは、もはや高価でニッチな趣味ではありません。 添加製造技術の新たな進歩により、3Dプリントのコストは過去10年で急激に下がりました。

Creality Ender 3は、Amazonで購入できる最も人気のある3Dプリンターです。 3Dプリンターに求められる基本的な機能を備えており、素晴らしいモデルを作ることができます。 実はこれが私の最初の3Dプリンターで、数年後の今日でも健在です。

3Dプリンターを手に入れた後、3Dプリントの価格を左右する主な要因は、使用頻度と作成するモデルのサイズです。 常に大きなモデルをプリントする場合は、小さなモデルで作成頻度が低い場合よりもフィラメントにかかる経費は大きくなります。

大きな3Dプリントの場合は大型の3Dプリンターが理想ですが、実際にはモデルを分けてビルドプレートに並べ、その後に接着することも可能です。

これは、特にキャラクターモデルやフィギュアなど、3Dプリンターを趣味とする人たちの間では、かなり一般的なことだと思います。

FDM（溶融積層造形）プリンターや樹脂製SLA（ステレオリソグラフィー）プリンターなどの安価な印刷技術は、比較的安価でシンプルなため、初心者に人気があります。

驚くほど高品質なモデルを、格安で製作することができるのです。

NASAなどでは、宇宙飛行士が宇宙船の機能モデルを作成するために、このプリンターを使用することもあります。 しかし、提供できる品質には上限があります。

より良い品質を得るためには、プリンターをアップグレードするか、マシンがスムーズに動作するようにキャリブレーションを行うかのどちらかが必要です。

工業用途やより機能的な用途では、より良い素材や高い精度が求められるため、SLSプリンターなどの高級プリンターが使用されます。 このプリンターでは、より高品質な素材を使用し、高い精度で印刷を行うことができます。

その価格帯は、一般消費者の手の届かないところにあるのが普通です。

FDM印刷は、産業用として正しい用途があることは間違いなく、一から家を建てるためにコンクリートを敷き詰めるような用途にも使えます。

最後に、3Dモデルのコストアップにつながるのが、印刷材料や小物のアップグレード、買い替え、電気代、コーティングスプレーやサンドペーパーなどの仕上げ費用といった消耗品です。

プリンターと同様、高度な印刷技術に対応する消耗品も、格安のものに比べて高価になります。

自宅で模型を印刷する趣味の人には、格安のデスクトップ3Dプリンターですべてのニーズを満たすことができるだろう。

これらのモデルは非常に低コストで、印刷材料も安く、電気などの消耗品も最小限で済みますし、使い勝手も良いです。

価格を低く抑えるためにできることは、皮肉なことに、高品質の3Dプリンターを手に入れることです。このプリンターは、非常に安価なオプションと比較して、少し余分に費用がかかります。

そう言いながら、とても愛されている定番の3Dプリンター、「エンダー3 V2」があります。

AmazonやBangGoodで300ドル以下で購入でき、数年間、素晴らしい品質のプリントと簡単な操作を提供できるはずです。

3Dプリンティングはいくらかかるのか？

3Dプリントのコストに影響を与える要因については、上の項で述べたとおりです。 では、それらの価格がどのように積み重なり、最終的な3Dモデルのコストに寄与しているかを見てみたいと思います。

ここでは、これらすべての要素が3Dプリントプロセスのコストにどのように寄与しているか、その内訳を説明します：

3Dプリンターの値段は？

3Dプリンターの主要コストで、3Dプリンターを導入するための初期費用や投資です。

3Dモデルの品質は、印刷技術の種類によって異なります。 高品質なモデルを作るには、初期費用がかかることが多いです。

それでは、人気のある印刷技術の各価格帯のコストを駆け足で見てみましょう。

FDM 3Dプリンター

FDMプリンター Ender 3 V2のような低価格の製品は、270ドルからで、アマチュア、学生、そして3Dプリントのプロにも人気があります。

低価格のFDMプリンターは価格の割に印刷品質が良いですが、よりプロフェッショナルな印刷を行うには、より高価なデスクトッププリンターにアップグレードすることになります。 Prusa MK3Sはその一つです。

1,000ドルという価格は、印刷枚数が多く、プロフェッショナルな印刷品質を持ちながら、コストと性能の中間的な価格です。

Studio G2のBigRep ONE V3のような大容量の産業用FDMプリンターもありますが、63,000ドルという価格は、ほとんどの消費者の手の届かないところにあることは間違いないでしょう。

ビルドボリュームは1005×1005×1005mm、重量は約460kg。 一般的なビルドボリュームが220×220×250mmであることと比べると、もちろん通常の3Dプリンターとは違いますね。

SLA & DLP 3Dプリンター

SLAやDLPなどの樹脂系プリンター は、FDMプリンターが提供するものよりも少し良い印刷品質と速度を望む人々が使用するものです。

AnycubicのPhoton ZeroやPhrozenのSonic Mini 4Kのような安価なSLAプリンターは、150ドルから200ドルの範囲で入手できます。 これらのプリンターは、初心者向けのシンプルな機械です。

プロ向けには、Peopoly Phenomのようなベンチトップ機が2,000ドルという破格の値段で販売されています。

もう一つの立派なSLA 3Dプリンターは、Anycubic Photon Mono Xで、192 x 112 x 245mmの造形容積を持ち、価格は1,000ドルを大きく下回るものです。

このようなプリンターは、格安モデルでは対応できないような細かい大判プリントを作成するために使用されます。

SLS 3Dプリンター

SLSプリンター 一般的な3Dプリンターよりも高価で、Formlabs fuseのような入門機は5,000ドルもします。 これらの高価な装置は、工業印刷の厳しさにさえついていけないかもしれません。

シントラテックS2のような大型モデルは、30,000円程度の価格帯が最適です。

3Dプリンティングの材料はいくらで買えるのか？

3Dプリントでは、印刷材料の品質が3Dモデルの出来栄えを大きく左右します。 ここでは、一般的な印刷材料とそのコストについて説明します。

FDMプリンター用材料のコスト

FDMプリンターは熱可塑性フィラメントを使用します。 印刷に使用されるフィラメントは、強度や柔軟性、モデルの条件によって異なります。 これらのフィラメントはリール状になっており、フィラメントの品質によって価格が決定されます。

PLA、ABS、PETGフィラメントは、最も一般的なオプションです。 これらのフィラメントは、安価（スプールあたり約20～25ドル）なため、ほとんどのFDMホビイストが使用しています。 これらのフィラメントには、いくつかの異なる色のオプションがあります。

これらのフィラメントは、比較的印刷しやすく、PLAが最も簡単ですが、用途によっては脆すぎたり、弱すぎたりする欠点があります。

インフィル密度や外周壁の数、あるいは印刷温度を上げるなどの設定により、パーツを強化する修正方法があります。 それでも強度が足りない場合は、より強い素材に移行することも可能です。

木材、暗闇で光るフィラメント、アンフォラ、フレキシブルフィラメント（TPU、TCU）など、特殊用途のフィラメントもあります。 これらは、こうした特殊な素材を必要とするプロジェクトに使われるエキゾチックなフィラメントなので、価格は平均価格帯より高くなっています。

最後に、金属入りフィラメント、ファイバーフィラメント、PEEKフィラメントなどの高品質フィラメントです。 これらは、材料の品質と強度が非常に重要な状況で使用される高価なフィラメントです。 30ドルから400ドル/kgの範囲で購入できます。

SLAプリンティング材料のコスト

SLAプリンターは、印刷材料としてフォトポリマー樹脂を使用します。 樹脂は液状のポリマーで、紫外線に反応し硬化する。

一般的な入門用樹脂から高機能樹脂、さらにはプロが使用する歯科用樹脂まで、さまざまな種類があります。

エニキュービックエコレジンやエレグー水洗いレジンなどの定番レジンは、素材の硬化が早く、印刷のスピードアップが期待できるレジンです。

価格は1リットルあたり30〜50ドル程度です。

歯科用3Dプリンターやセラミックなど、特殊な用途の樹脂もあります。 これらの樹脂は、歯科用クラウンから金属入り3Dパーツまで印刷するのに使われます。 これらの樹脂は、1リットルあたり100ドルから400ドル程度です。

SLSプリンティング材料のコスト

SLSプリンター SLSプリンターの標準的な印刷用粉体であるPA12ナイロンは、1kgあたり100ドルから200ドルもする。

金属SLSプリンターの場合、金属の種類によっては、粉末のコストが1kgあたり700ドルにもなることがあります。

3Dプリントの消耗品はいくらぐらいするのですか？

電気代やメンテナンス費用など、3Dプリンターのサイズや印刷頻度、平均的な稼働時間によって、最終的な3Dモデルの価格も左右されます。

それでは、これらのプリンターの消耗品についてご紹介します。

FDM消耗品コスト

FDMプリンターは可動部が多いため、定期的な部品交換や整備が必要です。 その一つがプリントベッドです。

プリントベッドは、模型を組み立てる場所です。 印刷時に模型がプリントベッドにしっかり密着するように、プリントベッドを接着剤で覆います。 この接着剤には、プリンター用のテープやカプトンテープと呼ばれる特殊なテープがあります。

プリンター用テープの平均価格は10円です。 ベッドの接着が良いので、スティック糊を使う人も多いようです。

その代わりに、余分な物質を必要とせず、優れた粘着力を持つFlexible Magnetic Surfaceを選ぶことができます。 私が初めて手にしたとき、純正ベッドと比較して、その効果の高さに驚かされました。

また、ノズルも定期的なメンテナンスが必要なパーツです。 ノズルは非常に高温になるため、印刷品質の低下やミスプリントを防ぐために3～6カ月に1度交換が必要です。

プリントする素材（研磨剤入りもある）によっては、ノズルが数回のプリントで寿命になることもあれば、何ヶ月もプリントを続けることもあります。

フィラメントの種類を問わず、驚異的な耐久性を誇る焼入れ鋼ノズルを選択することができます。

プリントヘッドを駆動する重要な部品なので、精度を落とさないためにもアップグレードや交換が必要です。 頻繁に交換する必要はありませんが、新品ベルトの平均価格は10ドルです。

SLA消耗品コスト

SLAプリンター用 , メンテナンスは、光源の汚れをアルコール溶液で洗浄し、光質を低下させないようにすることが多いのですが、それでも定期的に点検・交換が必要な部品もあります。

FEPフィルムもその一つで、UVライトで液状樹脂を硬化させる際に、液状樹脂がタンクに付着しないようにするためのフィルムです。 FEPフィルムは、曲がったり変形したりしたら交換する必要があります。 FEPフィルムの価格は、1パック20ドルです。

また、プリンターの液晶画面は、熱や紫外線の影響を受けやすいため、交換が必要です。 交換の目安は、200作業時間ごとです。

液晶の価格は、私が詳細なレビューを行ったPhoton Mono Xのような高価な3Dプリンターでは、30ドルから200ドルまで様々です。

3Dプリンターの新発売や開発で、実際に2,000時間程度は交換不要で使えるモノクロ液晶が登場しています。 だからこそ、場合によっては予算以上の3Dプリンターにするのもアリだと思いますね。

SLS消耗品コスト

SLSプリンターは、レーザーなどの高出力部品を搭載した非常に複雑で高価な機械です。 これらの機械のメンテナンスは、資格を持った専門家が行うのがベストですが、非常に高額になることがあります。

また、すべてのプリンターを最高の状態に保つためには、クリーニング、潤滑、再校正などの予防保守を定期的に実施する必要があります。 これらは、使用時間という点で人件費に加算されることがあります。

トラブルシューティングも、うまくいかなかったり、チュートリアルに従わずにアップグレードしてしまったりすると、非常に時間がかかってしまいます。

3Dプリントの仕上げはいくらかかるのか？

印刷が完了したモデルには、使用する前にいくつかの処理が必要な場合があります。 これらの処理方法は印刷技術によって異なりますが、その一部をご紹介します：

FDMプリンターで印刷した後、プリントサポートを取り外し、表面を滑らかに仕上げるための加工を行います。 これらの作業により、人件費がかかります。

樹脂系3Dプリンターでは、プリント後にモデルを薬液で洗浄し、硬化させる必要があることが多い。 こうした活動の価格はモデルによって異なるが、比較的安価である。

中には、Anycubic Wash & Cureのようなオールインワンのソリューションを選択する人もいますが、これはコストを増加させる可能性がありますが、予算のオプションは常に利用可能です。

現在は、プラスチック容器にイソプロピルアルコールを入れ、別にソーラーターンテーブル付きのUVランプを使用しているだけですが、とてもよく効きますよ。

SLSプリント部品の処理は、余分な粉を拭き取るだけの簡単なものから、金属部品ではサンドブラストやオーブンを使った熱処理を行うものもあります。 この場合も人件費がかさむことがあります。

3Dプリントは、3Dモデルを買うより安い？

今までの費用や数字を見ると、3Dプリンターを手に入れることは手間をかける価値があるかもしれないと思うかもしれません。

つまり、オンラインプリントサービスにモデルを送れば、簡単にすべての作業をやってもらえるということですね。 そのアイデアの費用対効果を検証してみましょう。

CraftCloudのサイトで人気のある3Dプリントサービスの提供品を見て、Thingiverseからシンプルなスパイスラックをプリントアウトした場合の価格をチェックしてみました。

STLファイルをダウンロードまたは作成し、このページでファイルをドラッグ/アップロードするだけです。

次に素材を選びますが、選ぶ素材によって価格も様々です。

掲載されているのは非常に大きな増量でしたが、モデルをサンディングするか、通常のままにするかを選択することができます。

特にPLAを選ぶと、本当にたくさんの色が揃っています。 専用色は価格が大きく上がるものもあるので、基本色にこだわるのもいいかもしれませんね。

この段階で、モデルや仕様がすべて決まりました。

価格は、最も安いフィラメント（PLA）でプリントした場合、送料込みで27ドル、リードタイムは10～13日というものであった。

これは、PLAの1kgスプール全体よりもさらにコストがかかり、さらに配送にかかる時間は1週間をはるかに超えていました。

Curaにモデルを入力し、Ender 3のビルドプレートの寸法に合わせてモデルを拡大縮小したところ、印刷時間は10時間、フィラメント使用量は62gとなりました。

私の3Dプリンターでは、モデルを84%に縮小しなければならないので、20%程度追加して元に戻すと、12時間と75グラムのフィラメントが必要になります。

27ドルの3Dプリントサービス価格と比較すると、20ドルの1kg巻きのPLAで75gのフィラメントは、わずか1.5ドルに換算され、リードタイムもずっと早くなります。

3Dプリントサービスは、自社では対応できないような大型で特殊なモデルにも最適です。

これらのサービスは、優れたスケールメリットにより、一般消費者がアクセスできないような複数の特殊な印刷機器や専門知識を提供することができます。

私の知る限り、中小企業では、1回限りの試作品や、大口の注文を安く済ませるために、こうしたサービスを利用することが多いようです。

ここまで紹介してきたように、自社で対応できるような簡単な小規模デザインで3Dプリントサービスを利用すると、非常に高いコストがかかってしまいます。

また、納期が長いと、ラピッドプロトタイピングが従来の製造と比較してアピールしている利点が失われるのは言うまでもありません。

多くのモデルを頻繁にプリントするのであれば、初期費用を支払ってデスクトッププリンターに投資するのがベストです。 多くの学習時間と何度か失敗した3Dモデルが必要になるかもしれませんが、結局のところ、モデルをプリントすることにはそれだけの価値があると思います。

印刷プロセスを微調整したときの将来のリターンは、常に3D印刷サービスを雇うよりもはるかに大きい。

3Dプリンティングはモノづくりの費用対効果が高いのか？

3Dプリンターを使えば、一般的なモデルやオブジェクトを簡単に製造し、カスタマイズすることができます。 これにより、これらのオブジェクトのコストを削減し、サプライチェーンを合理化することができます。 特に、CADスキルを組み合わせて独自のモデルを作成する場合は、費用対効果が高いです。

しかし、3Dプリンティングは拡張性に乏しいと言わざるを得ません。 現在の技術の限界から、3Dプリンティングが従来の方法より費用対効果が高いのは、小さなものを小ロットで製造する場合のみです。

モデルのサイズや数量が増え始めると、3Dプリントは費用対効果を失います。

3Dプリンターとその産業への影響について非常に興味深い事実は、補聴器市場をどのように支配したかということです。

3Dプリンターは、一人ひとりに合わせた特殊でユニークなモノに最適です。 補聴器業界に3Dプリンターが採用されてから、現在製造されている補聴器の90％以上が3Dプリンターによるものです。

また、特に子供や動物のための義肢装具産業も大きな発展を遂げました。

3Dプリンターは、適切な産業であれば、非常に費用対効果が高く、多くの物体を迅速に製造することができます。 主な欠点は、実際にデザインを作成することですが、3Dスキャンとソフトウェアの技術的進歩により、それは非常に容易になりました。