3Dプリンターと切削加工の違いとは？基礎知識を徹底解説

2025年6月16日

「3Dプリンターと切削加工、どちらを選ぶべきかわからない…」と悩んでいるあなたへ。このガイドでは、3Dプリンターと切削加工の違いやそれぞれの利点、用途について詳しく解説します。

ものづくりの世界は日々進化しており、新しい技術が次々と登場しています。その中でも、3Dプリンターと切削加工は特に注目されています。それぞれの技術には独自の特性があり、製品の設計や製造方法によって適切な手法を選択することが重要です。

「3Dプリンターってどんなもの？」、「切削加工はどういう仕組みなの？」、さらには「どちらが自分のプロジェクトに向いているのか？」といった疑問を抱えている方々に向けて、それぞれの技術の基本をはじめ、実際の使用例や比較ポイントを丁寧にご紹介します。

この文章を読み進めることで、あなたは3Dプリンターと切削加工の違いを理解し、自身のニーズに最適な製造方法を見つける手助けができるでしょう。ものづくりの新たな扉を開くための第一歩を踏み出しましょう！

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1. 3Dプリンター・切削加工の違いの基本理解

1-1. 3Dプリンターとは

3Dプリンターは、樹脂や金属などの素材を一層ずつ積み上げて造形する「積層造形」技術です。主に以下のような特徴があります：

CADデータをもとに直接造形するため、金型や刃物が不要。
複雑な内部構造や曲面も造形可能で、自由度の高い設計が実現可能。
少量生産や試作に強く、短納期での開発が可能。
使用される方式にはFDM（熱溶解積層）、SLA（光造形）、SLS（粉末焼結）などがあります。

1-2. 切削加工とは

切削加工は、金属や樹脂の素材を刃物で削って形を作る「除去加工」技術です。以下のような特徴があります：

精密で高強度な加工が得意で、最終製品としても使用できる部品を作成可能。
フライス、旋盤、マシニングセンタなど多様な加工機を使用。
寸法精度、面粗度ともに優れ、厳密な設計要求に対応可能。
加工素材は金属全般（アルミ、鉄、ステンレス、銅）から樹脂まで多岐にわたる。

1-3. 3Dプリンターと切削加工の違い

観点	3Dプリンター	切削加工
加工方法	積層（材料を積み上げる）	除去（材料を削る）
対応素材	主に樹脂・金属粉末	金属・樹脂のブロック素材
対応精度	0.1mm程度（方式により差あり）	0.01mm～の高精度
製作スピード	少量なら短納期	単品でも条件次第で短納期可能
設計自由度	非常に高い	工具の制限を受ける
強度・耐久性	材料や構造に依存	一体物として高強度
運用コスト	小ロット向きで低コスト	刃具や治具が必要な場合が多い

両者は対立するものではなく、用途や目的に応じて併用・使い分けることが最も効果的です。

2. 3Dプリンター・切削加工のメリットとデメリット

2-1. 3Dプリンターのメリット

金型不要でコスト削減：試作・少量生産では圧倒的に低コスト。
複雑形状の造形が可能：一体構造、内部構造、曲面など自由度が高い。
設計変更に強い：データ修正→即造形が可能で開発スピードが速い。
在庫レスが可能：必要なときに必要な数だけ生産する「オンデマンド製造」に最適。
軽量部品の最適設計が可能：トポロジー最適化などとの相性が良い。

2-2. 3Dプリンターのデメリット

寸法精度・表面品質に限界あり：後加工が必要な場合も多い。
材料の制限：対応素材の種類や強度が制限されることがある。
量産には不向き：製作スピードが遅いため、ロットが増えると不利。
造形条件が複雑：積層方向やサポート設計などに注意が必要。
設備導入コストが高い場合も：特に金属3Dプリンターは高額。

2-3. 切削加工のメリット

非常に高い寸法精度と再現性：±数μm単位での加工が可能。
優れた表面仕上げ：研削や鏡面加工などにも対応可能。
高強度材料の加工に対応：焼入れ鋼や難削材にも対応できる。
金型部品や機械構造部品など最終製品に対応。
安定した加工技術と設備が確立されている。

2-4. 切削加工のデメリット

材料ロスが多い：切りくずが大量に発生する。
工具や治具の準備が必要：段取りや設備の初期対応が必要。
複雑形状には限界：工具が届かない箇所の加工が困難。
形状変更に弱い：設計変更があった場合、再段取りや再加工が必要。
少量・試作にはコスト高になることも：段取りコストの比率が大きくなる。

3Dプリンターと切削加工はそれぞれの長所を活かし、「試作は3Dプリンター、本番は切削」、「外形は切削、内部は積層」といったハイブリッドな活用が今後ますます求められています。

3. 3Dプリンター・切削加工の違いの選び方

3-1. 試作における選択基準

試作段階では、以下の要素を基準に選択します。

スピード重視の場合：3Dプリンター
　→ データ作成からすぐ造形できるため、形状確認やフィッティング検証に最適。
機能性・強度を伴う試作品：切削加工
　→ ネジ穴やはめ合い、耐荷重などの検証を行う際は、実用材を削る方が有利。
デザイン評価やモックアップ：3Dプリンター
　→ カラー造形や見た目重視のプロトタイプにも向いています。

3-2. 製品の内製化における選択基準

社内での製造体制を整える場合、選び方が変わります。

多品種少量の内製化：3Dプリンター
　→ 設備コストが抑えられ、製品設計の柔軟性が高まる。
安定品質と精度重視：切削加工
　→ 社内にマシニングや旋盤があれば、信頼性の高い部品供給が可能。
現場の技術力とリソースに応じて選択
　→ 加工経験が豊富であれば切削、自動化に強い現場なら3Dプリンターが効率的。

3-3. コストと時間の観点からの比較

初期投資：3Dプリンターの方が安価な傾向（樹脂系）
　→ 金属3Dプリンターは高額だが、樹脂系は低コスト導入可能。
ランニングコスト：切削加工の方が材料単価は高くなる傾向
　→ 切削時の材料ロスや工具代がかさむ。
スピード：少量・簡易形状では3Dプリンターが圧倒的
　→ 1個もの・緊急対応において有利。
数量が増えると切削加工が逆転する場合も
　→ 仕上がり・再現性・加工時間でトータルコストを抑えられる。

4. 具体的な用途に応じた3Dプリンター・切削加工の使い分け

4-1. 小ロット生産に適した方法

3Dプリンターが優位：
　→ 多品種少量生産に強く、金型不要で設計変更にも対応しやすい。社内でも夜間自動稼働が可能なため、人的工数も最小限で済む。
切削加工も選択肢：
　→ 高精度・高強度が求められる部品では、小ロットでも切削の方が適している場合があります。

4-2. 大量生産に適した方法

切削加工は限定的：
　→ 同一形状を短期間で量産する場合、マシニングセンタやNC旋盤の自動運転で対応可能。
3Dプリンターは基本的に不向き：
　→ 一体時間がかかるため、同じものを大量に作るには非効率。大量生産は射出成形やプレスなど他の手段が向いています。

4-3. 複雑な形状の加工に適した方法

3Dプリンターが圧倒的に有利：
　→ 一体構造・内部チャンネル・ラティス構造など、切削では不可能または非常に難しい形状でも造形可能。
切削加工は制約が多い：
　→ 工具が届かない場所、段取りが複雑になる形状は苦手。分割加工や多面加工が必要になる場合もあります。

使い分けのポイントは以下の通りです：

スピードと柔軟性重視 → 3Dプリンター
精度と強度、再現性重視 → 切削加工
コストと数量のバランスを見て最適化する

これらを正しく理解することで、開発スピードと品質の両立が実現できます。

まとめ

3Dプリンターと切削加工は、物体を作る方法として異なるアプローチを取ります。3Dプリンターは材料を積層して形を作るのに対し、切削加工はブロックから不要な部分を削り取る手法です。前者は複雑な形状に適し、後者は高精度な仕上がりが可能です。それぞれの特性を理解することで、用途に応じた最適な製造方法を選べます。