SLAとは？

SLAは、光硬化性樹脂（フォトポリマー）を光によって硬化させながら積層する3Dプリント技術です。

3D CADなどで作成した3Dデータを水平断面にスライスし、その断面形状に合わせて光を照射します。

光が照射された部分の樹脂が硬化し、1層分の形状が形成されます。

その後、造形ステージを少し移動させ、次の層を形成します。

この工程を何度も繰り返すことで、最終的に3Dデータと同じ立体形状を作り上げます。

簡単に表すと、

3Dデータ

↓

スライスデータへ変換

↓

液体状の光硬化性樹脂に光を照射

↓

1層分の樹脂を硬化

↓

次の層を硬化

↓

積層を繰り返す

↓

立体形状が完成

という仕組みです。

SLAは、英語の**Stereolithography（ステレオリソグラフィー）**を略した名称です。

日本語では「光造形法」「光造形方式」などと呼ばれます。

「Stereolithography」は、

• Stereo＝立体
• Lithography＝印刷・転写技術

という言葉に由来する名称です。

SLAは、3Dプリンターが広く普及する以前から存在する歴史のある積層造形技術であり、現在でも高精細な試作品や精密モデルを製作するための代表的な方式として利用されています。

SLA方式では、一般的に液体状の光硬化性樹脂が入ったタンクと、光を照射するレーザーなどを使用します。

造形の基本的な流れは次の通りです。

1．3Dデータを準備する

まず、3D CADや3Dモデリングソフトなどで立体形状を作成します。

3Dスキャンによって取得したデータや、既存の3Dデータを使用する場合もあります。

2．3Dデータをスライスする

3Dデータを3Dプリンターが理解できる造形データへ変換します。

立体形状を水平に薄くスライスし、一層ごとの断面データを作成します。

積層ピッチを細かく設定するほど、造形表面の積層段差を小さくできますが、造形時間は長くなる傾向があります。

3．光硬化性樹脂に光を照射する

液体状の光硬化性樹脂に、紫外線レーザーなどの光を照射します。

光が当たった部分だけが硬化し、1層分の形状が形成されます。

4．一層ずつ積層する

1層目が硬化したら、造形ステージを移動させます。

その後、次の層に光を照射して硬化させます。

この工程を繰り返しながら、下から上へ立体形状を形成していきます。

5．造形後の後処理を行う

造形が完了した後は、造形品を取り出し、余分な樹脂を洗浄します。

さらに、必要に応じてサポート材を除去し、二次硬化を行います。

用途によっては、

• 研磨
• 表面処理
• サーフェイサー処理
• 塗装
• コーティング

などの後加工を行います。

SLA方式では、造形そのものだけでなく、造形後の後処理も最終品質を左右する重要な工程です。

「SLA」と「光造形」は、ほぼ同じ意味で使われることがありますが、厳密には少し注意が必要です。

光造形は、光を利用して光硬化性樹脂を硬化させる3Dプリント技術の総称として使われることがあります。

一方、SLAは、その光造形技術の中でも代表的な方式の一つです。

光を使った3Dプリントには、

• SLA
• DLP
• LCD

などの方式があります。

そのため、

光造形＝大きな分類

SLA＝光造形方式の代表的な方式

と理解すると分かりやすいでしょう。

ただし、3Dプリント業界では「SLA＝光造形」と表現されることも多いため、実際のWebサイトや製造現場では両方の言葉が使われています。

SLAとDLPの違い

SLAとDLPは、どちらも光硬化性樹脂を使用する光造形系の3Dプリント方式です。

大きな違いは、樹脂を硬化させるための光の照射方法です。

SLA

レーザーなどの光源を使用し、造形する形状に合わせて光を走査して樹脂を硬化させます。

DLP

プロジェクターのような光学システムを使用し、1層分の形状を面として一括照射して硬化させます。

そのため、DLPは造形条件によっては高速な造形が可能です。

一方、SLAは高精細な造形に対応しやすく、用途に応じた細かな造形条件の設定が可能です。

SLAとLCDの違い

LCD方式も光硬化性樹脂を使用する3Dプリント方式です。

LCD方式では、液晶パネルをマスクとして利用し、UV光を一括照射することで樹脂を硬化させます。

SLA、DLP、LCDは、いずれも光硬化性樹脂を使用しますが、

SLA＝レーザーなどで走査

DLP＝投影光で一括照射

LCD＝液晶マスクを利用して一括照射

という違いがあります。

SLA方式には、さまざまなメリットがあります。

高精細な造形が可能

SLA方式の大きな特徴の一つが、高精細な造形です。

細かな形状や複雑なデザインを再現しやすいため、精密な試作品や模型などに適しています。

滑らかな表面を実現しやすい

積層ピッチを細かく設定することで、積層による段差を目立ちにくくできます。

そのため、外観品質を重視するデザインモデルやモックアップなどに適しています。

さらに、研磨や表面処理を行うことで、より滑らかな仕上がりを目指すことができます。

複雑な形状を造形できる

3Dプリンターは、材料を削って形を作る加工方法とは異なり、3Dデータをもとに積層して形状を作ります。

そのため、切削加工では工具が届きにくい形状や、複雑な曲面を持つモデルなどにも対応できます。

小型・精密なモデルに適している

SLA方式は、細かな形状を再現しやすいため、小型部品や精密模型などの製作に適しています。

特に、

• 精密模型
• デザインモックアップ
• 小型部品
• 試作品
• フィギュア
• ミニチュア

などで活用されています。

透明樹脂を利用できる

材料によっては透明・クリア系の光硬化性樹脂を利用できます。

ただし、造形直後の状態では積層痕や表面の微細な凹凸によって、完全な透明には見えない場合があります。

研磨やコーティングなどの後加工を組み合わせることで、透明感を高めることが可能です。

SLA方式にはメリットだけでなく、注意すべき点もあります。

造形後の後処理が必要

SLAでは、造形後に洗浄やサポート材の除去、二次硬化などが必要になる場合があります。

完成品として使用するためには、造形後の工程も含めて考える必要があります。

サポート材が必要になる

造形形状によっては、造形中のモデルを支えるためにサポート構造が必要です。

サポート材を除去した部分には跡が残ることがあるため、造形方向やサポート位置の設計が重要です。

材料によって特性が異なる

SLAで使用できる樹脂にはさまざまな種類があります。

材料によって、

• 強度
• 硬さ
• 柔軟性
• 耐熱性
• 透明性
• 耐衝撃性
• 経年変化

などが異なります。

そのため、単純に「SLAなら何でも作れる」と考えるのではなく、使用環境や目的に合わせて材料を選ぶことが重要です。

紫外線や経年による変化

光硬化性樹脂は、材料によって紫外線や経年の影響を受ける場合があります。

長期間使用する製品や屋外で使用する部品などでは、用途に適した材料選択が必要です。

SLA方式では、用途に応じてさまざまな光硬化性樹脂が使用されます。

スタンダード樹脂

一般的な試作品やデザイン確認用モデルに使用されます。

造形性と外観品質のバランスが良く、幅広い用途に対応できます。

高精細樹脂

細かな形状や微細なディテールを重視する場合に使用されます。

精密模型や小型部品などに適しています。

透明・クリア樹脂

透明感のあるモデルや内部構造を確認する試作品などに使用されます。

研磨やコーティングなどの後加工によって、より高い透明感を目指すこともできます。

耐熱樹脂

高温環境での使用を想定した試作品や治具などに使用されます。

高靭性・耐衝撃樹脂

割れにくさや耐衝撃性を重視する場合に使用されます。

柔軟性樹脂

ゴムのような柔らかさや弾性を持つ材料です。

製品の感触確認や柔軟部品の試作などに使用されます。

一方で、光造形には注意すべき点もあります。

紫外線や経年による影響

光硬化性樹脂は、材料によって紫外線や経年変化の影響を受ける場合があります。

長期間の屋外使用や、強い紫外線環境で使用する場合は、用途に適した材料を選ぶ必要があります。SLA方式は、次のような用途に適しています。

製品試作

製品開発の初期段階で、3D CADデータを実物のモデルに変換できます。

設計データだけでは確認しにくい、

• サイズ
• デザイン
• 組み合わせ
• 形状
• 部品同士の干渉

などを実物で確認できます。

デザインモデル

外観を重視する製品のデザイン確認に適しています。

滑らかな表面を活かして、プレゼンテーション用のモデルやデザインレビュー用の試作品を製作できます。

精密模型

細かな形状を再現しやすいため、精密模型やミニチュアなどにも適しています。

小型精密部品

微細な形状や複雑なデザインを持つ小型部品の試作に利用されています。

透明モデル

透明・クリア系樹脂を使用することで、透明感のあるモデルを製作できます。

内部構造の確認や光学的なデザイン検討などに利用されることがあります。

医療・歯科分野

SLAを含む光造形技術は、医療・歯科分野でも利用されています。

用途に応じた専用材料を使用することで、

• 医療模型
• 手術シミュレーション用モデル
• 歯科模型
• 治療用装置の試作

などに活用される場合があります。

ただし、人体への直接使用や医療機器として使用する場合は、用途に適合した材料・装置・製造環境・法規制などを確認する必要があります。

サポート材が必要になる場合がある

造形する形状によっては、サポート材を設ける必要があります。

サポート材を除去した部分には跡が残る場合があるため、重要な外観面を考慮した造形方向の設定が重要です。

造形後の後処理が必要

光造形は、造形が完了したらそのまま完成品になるとは限りません。

一般的には、

• 洗浄
• サポート材除去
• 二次硬化
• 研磨
• 表面処理

などの工程が必要になります。

特に高品質な外観が求められる場合は、造形後の仕上げ工程が完成品の品質を大きく左右します。

SLA方式で高品質な造形品を製作するためには、3Dプリンターの性能だけでなく、さまざまな要素が重要です。

1．3Dデータの品質

元となる3Dデータに問題があると、正しく造形できない場合があります。

データの穴や面の不整合、極端に薄い部分などを事前に確認する必要があります。

2．造形方向

モデルをどの方向に配置するかによって、

• サポート材の量
• 表面品質
• 積層痕
• 造形時間
• 仕上がり

などが変わります。

3．積層ピッチ

積層ピッチを細かくすると、積層段差を目立ちにくくできます。

一方で、造形時間が長くなる傾向があります。

必要な品質と納期のバランスを考えて設定することが重要です。

4．材料選択

製品の用途に合わせて材料を選択します。

外観重視なのか、強度重視なのか、透明性が必要なのか、耐熱性が必要なのかによって、適した樹脂は異なります。

5．後加工

造形後の洗浄、二次硬化、研磨、塗装などの後加工によって、完成品の品質は大きく変わります。

特に外観品質を重視する場合は、**「造形＋後加工」**を一つの工程として考えることが重要です。

「どの方式が最適か」は、製品の用途、必要な精度、強度、サイズ、数量、材料、納期、コストによって異なります。

SLAが最適な場合もあれば、FDM、SLS、MJF、金属積層造形などの方が適している場合もあります。

SLA方式で3Dプリントを依頼する場合、基本的には3Dデータを使用します。

代表的なファイル形式には、

• STL
• STEP
• 3DM
• OBJ

などがあります。

ただし、ファイル形式によっては、そのまま3Dプリントに使用できない場合があります。

また、3Dデータがない場合でも、

• 図面から3Dデータを作成
• 現物を3Dスキャン
• 既存部品から形状を再現
• リバースエンジニアリング

などの方法で3Dデータを準備できる場合があります。

そのため、

「3Dデータがない」

「図面しかない」

「現物しかない」

「廃番になった部品を再製作したい」

といった場合でも、製作方法を検討することができます。

Q．SLAとは何ですか？

A．SLAとは「Stereolithography（ステレオリソグラフィー）」の略称で、液体状の光硬化性樹脂に光を照射し、一層ずつ硬化させて立体物を作る3Dプリント方式です。

Q．SLAと光造形は同じですか？

A．一般的にはほぼ同じ意味で使われることがあります。ただし、厳密には光造形が広い技術分類を指し、SLAはその代表的な方式の一つと考えることができます。

Q．SLAは何を材料に使いますか？

A．主に紫外線などの光で硬化する光硬化性樹脂を使用します。スタンダード樹脂、透明樹脂、耐熱樹脂、高靭性樹脂など、用途に応じてさまざまな材料があります。

Q．SLAは高精細な造形ができますか？

A．はい。SLAは高精細な造形を得意とする3Dプリント方式の一つです。微細な形状や複雑なデザインを再現しやすく、精密模型や試作品などに利用されています。

Q．SLAで透明な部品を作れますか？

A．透明・クリア系の光硬化性樹脂を使用することで、透明感のある造形品を製作できる場合があります。より透明度を高めるには、研磨やコーティングなどの後加工が重要になります。

Q．SLAとDLPはどちらが良いですか？

A．どちらが優れているかは用途によって異なります。SLAは高精細な試作品や複雑形状に適しており、DLPは造形条件によって高速な造形が可能です。必要な精度、サイズ、数量、納期などを考慮して選択することが重要です。

Q．SLAで作ったものは強いですか？

A．使用する樹脂によって強度や耐衝撃性は異なります。SLAは外観や精度を重視した試作に適していますが、強度や耐久性を最優先する場合は、材料や他の3Dプリント方式を含めて検討する必要があります。

Q．SLAは量産にも使えますか？

A．SLAは主に試作品や少量生産などで利用されています。ただし、製品の形状や数量によっては、SLAを活用した小ロット生産が適する場合もあります。量産を検討する場合は、SLAだけでなくSLSやMJF、射出成形なども含めて比較することが重要です。

Q．SLAの造形品はそのまま使えますか？

A．用途によります。造形後に洗浄、サポート除去、二次硬化などが必要になる場合があります。また、外観品質を高める場合は研磨、塗装、コーティングなどの後加工を行います。

Q．3DデータがなくてもSLAで製作できますか？

A．3Dデータがない場合でも、図面や現物をもとに3Dデータを作成することで製作できる場合があります。3Dデータ作成からSLAによる造形、後加工まで一貫して対応できる製作会社に相談するとスムーズです。

SLAとは、液体状の光硬化性樹脂に光を照射し、一層ずつ硬化させながら立体物を作る3Dプリント方式です。

高精細な造形と滑らかな表面を得やすいことが特徴で、

• 製品試作
• デザインモデル
• 精密模型
• 小型精密部品
• 透明モデル
• モックアップ

など、さまざまな用途で活用されています。

一方で、材料の特性やサポート構造、造形方向、積層ピッチ、洗浄、二次硬化、研磨など、さまざまな要素が最終的な品質に影響します。

SLAで高品質な造形品を製作するためには、3Dデータの設計から材料選択、造形条件、後加工までを総合的に考えることが重要です。

アリエルでは、SLAをはじめとする3Dプリント技術を活用し、3Dデータの作成、試作品製作、精密モデル、透明・クリア造形、表面処理、研磨、塗装など、お客様の目的や用途に合わせた製作方法をご提案しています。

**「SLAで試作品を作りたい」「高精細な模型を製作したい」「透明な部品を作りたい」「3Dデータがない」「現物から3Dデータを作りたい」**など、3Dプリントに関するご相談がありましたら、お気軽にお問い合わせください。

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