3Dプリンタ

3D プリンターは、コンピューターから 3D モデルの設計を取得し、3D プリンターの種類に応じて、溶融プラスチックを層ごとに重ねて 3D オブジェクトを基礎から構築することで物理的なオブジェクトを作成することができる機械です。これらのタイプの 3D プリンターは、熱溶解積層法 (FDM) プリンターと呼ばれます。粉末の層とレーザーを使用してオブジェクトを作成する他のタイプの 3D プリンターもあり、この方法は選択的レーザー焼結法 (SLS) と呼ばれます。この記事の後半で、さまざまな 3D プリンターの種類について説明します。

3Dプリントオブジェクトを作成するプロセスは、3DモデリングまたはCADアプリケーションを使用してコンピューター上で3Dモデルを作成するか、または次のような多くの無料ダウンロードサイトの1つから既存の3Dモデルをダウンロードすることから始まります。シングバース3D スキャナーを使用して、コピーしたい既存のアイテムをデジタル化することもできますが、スキャナーを使用して 3D モデルを作成すると、結果がさまざまになる可能性があり、スキャナーでは特定の色のオブジェクトをスキャンするのが困難です。

3Dスライサーソフトウェア

スライサーソフトウェアの機能について説明する前に、3D プリントスライサーソフトウェアと互換性のある形式の 3D モデルファイルがあるかどうかを確認することが重要です。STLそして3MF形式は通常サポートされています。3Dモデルがこれらのいずれの形式でもない場合は、STL コンバータファイルを必要な形式に変換できます。

スライサーソフトウェアは、その名前が示すように、3D モデルファイルを受け取り、スライサーソフトウェアの設定に基づいてレイヤーにスライスします。ファイルをスライサーソフトウェアにロードすると、3D プリンターに送信する準備が整います。3D プリンターがオブジェクトを印刷できるようにするには、スライサーソフトウェアから、プリントヘッドをどこに移動するか、いつプラスチックを供給するか、ヘッドを移動する速度などを指示する低レベルの指示が必要です。この情報は通常、GCODE ファイルに保存されます。これがスライサーソフトウェアの主な目的です。つまり、STL などの標準ファイル形式で保存された 3D モデルを受け取り、3D プリンターが処理できるように GCODE のこの一連の指示に変換することです。

小さな歯車の3Dプリントプレビュー

3Dプリンターで印刷されているギア

3Dプリントされたギアが完成し、使用可能になった

3D プリンターは通常、直接 USB 接続するか、GCODE ファイルを SD カードに配置してプリンターに挿入することによって印刷をサポートします。

3Dプリンターの種類

3D プリンターにはいくつかの種類があり、それぞれに長所と短所があります。ここでは、最も人気のある 3 種類の 3D プリンターを紹介します。

熱溶解積層法（FDM）

FDM プリンターでは、3D オブジェクトの下部から始めて、すべての層が完成するまで層ごとに溶融プラスチックを押し出すことでオブジェクトが作成されます。この方法は、ほとんどの一般的な家庭用 3D プリンターで使用されており、優れた品質の結果と高速印刷を実現します。また、FDM プリンターはビルドボリュームが大きいため、他の種類のプリンターでは不可能なサイズの非常に大きなオブジェクトの印刷が可能です。

FDM 3Dプリンターで印刷する場合、プラスチックの種類は多種多様です。最も一般的な2種類はABSとPLAです。どちらも独自の特徴があり、その特定の材料タイプを選択する理由があります。FDMプリンターのプラスチックには他にも多くの種類がありますが、ここではさまざまな種類について説明しません。この素晴らしいオンラインリファレンスなど、役立つ情報が多数あります。3Dプリント材料ガイド。

選択的レーザー焼結（SLS）

FDM と同様に、SLS 方式では下から最終オブジェクトを構築します。ただし、SLS 方式では溶融プラスチックの代わりにナイロンなどの粉末の層を使用し、レーザーを使用してオブジェクトを層ごとに構築します。SLS 方式を使用して印刷されたオブジェクトは FDM 印刷されたオブジェクトよりもはるかに強度が高く、SLS 印刷されたオブジェクトの固有の強度を考えると、多くの産業や消費者向けアプリケーションで使用されています。

ステレオリソグラフィー（SLA）

SLA 3D プリンターでは、レーザーを使用して硬化する樹脂を使用してオブジェクトが作成されます。これも、一度に 1 層ずつ行われます。SLA 印刷では、硬化プロセスが FDM プリンターよりも長いため、オブジェクトの印刷に時間がかかりますが、完成品の品質と滑らかさは、FDM プロセスを使用して達成できるものよりもはるかに優れています。SLA プリンターは非常に詳細な印刷が可能で、複雑な部品を作成するためによく使用されます。SLA 印刷プロセスの欠点の 1 つは、印刷されたオブジェクトが FDM または SLS 方式を使用して印刷されたオブジェクトほどの強度を持たないことです。