制造业3D打印机应用，从试制走向产品制造【4】

实力还不够强大

除了直接成型之外，通过活用包括在内的原型等模具，3D打印机作为制造装置的可能性将大大得到拓展。但多数观点认为，就目前而言，3D打印机的实力还不足以用来制造产品（图5）。必须要解决的课题还有不少。

图5：询问技术人员“3D打印机有没有足够的实力制造产品和部件”的结果。共得到了379份回答。

代表性课题有：①可以使用的材料种类有限；②成品的物理性质（如机械强度等）还达不到要求；③精度不够。目前的情况是，3D打印机是从这些课题攻克的部分开始，逐步开始在作制造装置之用的尝试。

比方说，树脂类材料基本上局限于热可塑性树脂或是光硬化性树脂。热可塑性树脂中，ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂）、PLA（聚乳酸）得到了低价位产品的广泛采用，在面向高功能产品的领域，PC（聚碳酸酯）、PPSF（聚亚苯基砜）等高强度、高耐热性树脂也已经粉墨登场。其中还不乏接受了飞机部件和医疗等认证的材料。纤维强化树脂（FRP）类材料也在开发之中。现在，虽然寿命有限，但利用3D打印机已经可以制作注塑成型模具，从而推动了上述树脂的进化。

其实，3D打印机可以使用的材料的种类还并不足够。虽然出现了物理性质接近橡胶的成型材料，但其质地并非橡胶，因此存在弹性极限低、易发生断裂的课题。光硬化性树脂中虽然有透明、耐热的材料，但热可塑性树脂还达不到这样的水平。就连ABS的物理性质也不是与注塑成型使用的材料完全相同，这一点需要提起注意。

反观在结构材料等领域需求较高的金属3D打印机，借助粉末材料品质的提高、以及直接烧结技术等进化，材质（纯度）和密度近年来突飞猛进。“近几年进展卓著”（近畿大学教授、工学部长京极秀树）。在欧美，金属3D打印机已经运用到了航空航天领域，在日本国内，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）也在研究利用其制作火箭发动机等部件。

关于金属粉末，现在，高耐热合金、耐腐蚀合金等新合金的需求大，粒径的微细化、粒径分布优化、添加防锈功能是亟待解决的课题。因为成型方法太过新颖，不少用户都担心成型品的质量稳定性和可靠性出现问题。

树脂材料和金属材料虽然都存在着不少的课题，但是，3D打印机市场在未来有望实现快速增长，材料企业在今后估计也会增加对打印材料的涉足，扩大开发投资。使这些课题逐一得到解决。