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3Dプリンターの概要


記述中のページです

3Dプリンターの概要

3Dプリンターとは、その名の通り、3Dのオブジェクト(もの)を、作成・出力する機械で、
フィラメントと呼ばれるプラスチックの素材を溶かしながら積んでいくFDMというタイプと、
レジンと呼ばれる素材をレーザーで焼き付けていく光造形タイプがあります。

一般的に前者の方が安価、後者の方が高精細です。

前者のタイプのものを導入しましたので、ここに3Dプリンターコーナーを作りました。
(私が導入したのは BIBO 3D という機種1台です)

3Dプリンターは、ここ2,3年で急激に普及してきています。

3Dオブジェクトの出力だけでなく、レーザーによる刻印や彫刻など、
元々CNCという、コンピューター制御のロボッティングの体系があり、
それらを含めた進化によるものだと思われました。
(3Dプリンターの導入の際には、それら他の機能がおまけでついているかなどを、
チェックしてみると良いと思います。)

また、高価ですが、プリントしながら着色する方式の、フルカラーの3Dプリンターも、
登場してきています。今後の進化が楽しみです。

3Dプリンター用のソフトウェア

モデリングは通常の慣れたソフトウェアで可能です。私はMMD用のモデリングツールである、
PMXe を使っています。^o^

そのデータを、実際に3Dプリンターに送るためのソフトウェアが必要で、いくつか種類があります。
例えば cura というソフトは、多くの機種に対応しており、かなりの手間をかけられて開発が進んでいるようです。
内部的には g-code という制御用のコード、スクリプト言語を出力するものです。

データ作成の流れは、
PMXe > Blenderにてstlに変換(PMX読込プラグインを使います) > curaにてstlを読み込んでg-codeを生成 > 3Dプリンターにて出力(BIBO 3D)
としています。

選定のポイント

・機能(3Dプリンターのみ、削り出し、レーザー刻印など)
・押出機 (Extruder) がいくつ搭載されているか(多色同時出力)
・解像度(1層のピッチが 0.06mm など)
・対応素材(PLA、ABS、TPU)
・消耗品の対応(サードパーティーのものが使えるか)
・押し出し機部分のカスタマイズ(オプションで別の機能を使用できるか(レーザー刻印など))

※ 0.06mm = 60ミクロン

素材

PLA:通常の素材です。プリント後は軽石みたいなイメージです。
ABS:見た目に比較的柔らかそうな素材です。
TPU:柔らかく変形する素材です。

必須アイテム(BIBOの場合)

スキ:皮スキなど。
「目地はがし用皮スキ 9㎜(HANDY CROWN製)」がお勧めです。
BIBOはベッドがガラスですので、これで完成したオブジェクトをはがしたり、
次のプリントのために糊を取る掃除などに使用します。

ニッパー:小型のもの。バリやサポートを取り除いたりする時に使用します。

カッター:使用は十分注意してください。

ピンセット:エクストルーダーノズルに付着したり垂れているプラを取り除くために使います。

スティックのり:ベッドとプラスチックが着くように、プリント前にベッドに塗布します。
添付ですが消耗品ですので予備を用意します。

3Dペン:とても便利です、出力中、サポートの形状が崩れてしまった場合なども、手動で補正できます。

アロンアルファ:分けて出力したものを接着するために使用します。特に多色化の計画には必須です。

定規やノギス:オブジェクトの長さを測ったり確認したり、プリントが何らかの不具合で途中で止まった際に、
現在の高さを確認したりします。定規の場合、端から目盛りになっているタイプのものが便利です。

お勧めアイテム(BIBOの場合)

多色セットPLA:
色のサンプルとしても重宝しますし、
そんなに大きなものを出力しないのであれば、実際使うにも結構もちます。

アクリルカラー:
まだいろいろ試している段階ですが、出力したものを着色するのに使用しています。

細かい部分を塗るには、爪楊枝やプラスチック製の糸ようじを使用しています。
爪楊枝はある程度染み込むので筆のように使っています。更に細かい部分はプラスチック製の糸ようじを使用しています。

ヤスリ:
ヤスリは扱いが難しいのですが、時々使用しています。大きさの調整であれば、
爪とぎぐらいのものがちょうど良いと思いますが、
時々隙間にヤスリをかけるため、棒やすりも用意しています。
角のバリを取り除く際も棒やすりは重宝します。

空気清浄機(集塵機):
プラ出力中の匂いや、レーザー刻印の煙その他を除去するために、プリンタの側に配置します。

そのほか

3Dプリンターは、ドールや電子工作とも相性がよさそうです。
(ねんどろいどがあると楽しいです)

手書きで漫画を描く方のデッサン用に、あらゆるものを出力するのも便利そうです。

データ変換

プリント用のデータである cura で読み込むには、stl という形式にするのが便利です。
PMXからの変換は Blender 経由で行っています。

用語

エクストルーダー(extruder):
押出機、プラを押し出すヘッドとノズルのことです。

ベッド(bed):
3Dプリンタにてオブジェクトが作成される土台の板です。BIBOは耐熱のガラス板です。

サポート(support):
プラスチックを積んでいく際に、空中に浮いているような場所にあるものは、
そのままでは積めませんので、補助のために積んでいくプラスチックです。
プリント後にパリパリと剥がすことができます。

スカート(skirt):
オブジェクト出力の準備として、足場を強化するために補助として出されるプラスチックの部分です。
(写真)

g-code:
3Dプリンターを制御するときに使用されるスクリプト言語です。
言語自体はかなり前からあったものです。

留意点

素材(フィラメント)にはそれぞれ融点がありますので、温度の設定が結構重要です。
大抵はホイールに書いてあります。書いて無ければ買った時に書いておくといいですね。




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