エンダー3や他の3Dプリンターで金属や木材を3Dプリントできるのか疑問に思っている人は、あなただけではありません。 これは、この分野にもっと興味を持った後に何人もの人が疑問に思うことであり、この記事で答えることにしました。

Ender 3は純粋な木材や金属をプリントすることはできませんが、木材＆ランプ；金属入りPLAは広く使われている素材で、Ender 3で3Dプリントできます。 これらは代替品ではありません。 金属を3Dプリントすることに特化した3Dプリンターもありますが、これらはもっと高価で、10,000～40,000ドルもします。

この記事の続きでは、金属を3Dプリントする「メタル＆ランプ」「木材入りフィラメント」の詳細や、金属3Dプリンターの情報などをご紹介しますので、最後までお付き合いください。

3Dプリンター＆エンダー3は金属や木材を3Dプリントできるのか？

選択的レーザー焼結（SLS）と呼ばれる技術で金属をプリントできる特殊な3Dプリンターもありますが、エンダー3は含まれません。木目を混ぜたPLAのハイブリッドがあり、3Dプリントすると木の見た目や香りも楽しめますが、純粋な木を3Dプリントできるプリンターは現在ありません。

3Dプリンターで金属を印刷するには、それなりのお金をかけてSLS 3Dプリンターを購入する必要があります。格安のものは通常10,000～40,000ドルの価格帯です。

また、プリンターの操作方法を学んだり、他のパーツを購入したりする必要があり、素材自体も金属粉です。 かなり高価になるため、一般家庭のホビーユーザーには絶対にお勧めできません。

3DPrimaのSinterit Lisaは、約12,000ドルで、150×200×150mmの造形量を持ち、寸法精度が高く、細部にまでこだわった真の機能部品を製造する方法をユーザーに提供します。

また、SLS方式の3Dプリンターで作成したプリントを洗浄、研磨、仕上げするためのサンドブラスターというパーツがあり、研磨材と圧縮空気でモデルの外装に浸透させ、ディテールを浮き上がらせることができます。

3DPrimaの価格によると、このパウダーは1kgあたり165ドル程度で販売されているようで、2kgのロットで入荷します。

SLSとは何か、どのように機能するのか、もっとよく知りたい方は、「最も安い金属3Dプリンター」の見出しの下にあるビデオをさらに下にリンクします。

木材の場合、押し出しに必要な高熱に反応し、溶けるどころか燃えてしまうため、純粋な木材を3Dプリントすることはできません。

しかし、PLA樹脂に木目を混ぜた「木質混入PLA」という特殊な複合フィラメントがあります。

見た目や匂いなど、木に近い性質はたくさんありますが、よく見ると純粋な木ではないことがわかることもあります。 でも、私が見た木で印刷されたモデルは素晴らしいものでしたよ。

木材で3Dプリントして、XBONEのコントローラーを新しくしてみた

次回は、「金属混入」「木材混入」のPLAフィラメントについて、必要な情報をお伝えします。

メタルインフューズド＆ウッドインフューズドPLAフィラメントとは？

メタルインフューズドフィラメントは、PLAとカーボン、ステンレス、銅などの金属粉末のハイブリッドです。 カーボンファイバーPLAは、その耐久性と強度で非常に人気があります。 ウッドインフューズドフィラメントは、PLAと木材粉末のハイブリッドで、木材によく似ています。

金属や木材を配合したPLAフィラメントは、通常のPLAよりも高価で、25％以上値上がりします。 通常のPLAは1kgあたり20ドル程度ですが、これらのハイブリッドは1kgで25ドル以上します。

このようなフィラメントは、標準的な真鍮製ノズル、特に炭素繊維フィラメントではかなり摩耗してしまうので、硬化鋼ノズルのセットを購入することをお勧めします。

3Dプリンター用ノズル - 真鍮製、ステンレス製、硬化鋼製」という記事で、3種類の主なノズルの違いについて解説しています。

MGChemicals Wood 3D Printer Filamentは、高品質の木材フィラメントを入手するのに最適な選択肢で、Amazonから立派な価格で購入することができます。

ポリ乳酸（PLA）と木質粒子のブレンドで、MSDSによるとPLA80％、木質20％のブレンドとなっています。

ウッドフィラメントには、10％から40％までの木材が配合されていますが、比率が高くなると目詰まりや糸引きなどの問題が発生しやすくなるので、20％というのは大きなポイントになりますね。

木質フィラメントの中には、プリント中に少し木の燃えるような香りがするものもあります。 木質プリントを後処理することで、純粋な木のように染色することができ、本当にその通りになります。

では、3Dプリンター界で人気のあるカーボンファイバーフィラメントを紹介します。

ポリカーボネートフィラメント（非常に強い）とカーボンファイバーをブレンドしたPRILINEカーボンファイバーポリカーボネートフィラメントをお勧めします。

このフィラメントは通常より高価ですが、衝撃やダメージに耐えられる本当に強い3Dプリントを望むなら、これは素晴らしい選択です。 他のハイブリッドのように粉ではなく、全体に5～10％のカーボンファイバーストランドが含まれていると言われています。

など、多くのメリットを持つフィラメントです：

• 寸法精度が高く、反りのない印刷が可能です。
• 優れた層間密着性
• サポートの取り外しが簡単
• 本当に耐熱性が高く、機能的な屋外プリントに最適
• 非常に高い強度対重量比を実現しています。

自宅で金属を3Dプリントできるのか？

しかし、SLS 3Dプリンターだけでなく、その付属品や高価な3Dプリント用金属粉末など、多くの費用が必要です。 金属の3Dプリントには通常、プリント、洗浄、焼結が必要で、さらに多くの機械が必要です。

金属3Dプリント技術には、実は多くの種類があり、それぞれ独自の要件、特性、機能性を持っています。

PBF（Powder Bed Fusion）とは、金属粉末を1層ずつ敷き詰め、非常に高温の熱源で融合させる金属3Dプリント技術です。

主な金属3Dプリントは、プリントチャンバー内に窒素やアルゴンを内蔵し、大気中の空気を取り除くガス供給システムを必要とする複雑なプロセスです。

酸素のない環境では、標準的なPA12に代わるオニキスPA11ポリアミドなど、市販されているSLSパウダーの多くを使用することができます。

One Click Metalは、3つの機械を必要とせず、1つだけで作業できる手頃な価格の金属3Dプリンターに取り組んでいる会社です。

工程後に焼結や脱バインダーをする必要がなく、3Dプリントしたものをそのまま使うことができます。 ご覧のように非常に大きな機械なので、普通のオフィスには到底入りませんが、可能なことは間違いないでしょう。

最近の技術の発展ぶりは、金属3Dプリントのソリューションにどんどん近づいていることを意味しますが、多くの特許やその他の障害がそれを邪魔しています。

金属3Dプリンターの需要が高まれば、より多くのメーカーが参入し、安価な金属プリンターが登場し、私たちが活用できるようになるはずです。

最も安価な金属製3Dプリンターは何ですか？

市場に出ている最も安価な金属3Dプリンターの1つがiRo3dで、選択的粉末堆積法（SPD）を採用したモデルCの価格は約7,000ドルです。 これは、わずか0.1mmの層高と280×275×110mmの構築ボリュームで数種の金属プリントを作成できます。

下の動画は、その見た目と操作性で、実に印象的な作品です。

この3Dプリンターは、製造・販売するメーカーを募集していましたが、同社のホームページからiro3dにメールして直接注文することで購入できます。

この技術は、金属の強度を一切落とさず、収縮も一切なく、24時間程度でプリントを作成できる点が素晴らしい。

後処理が必要なため、3Dプリントを焼くための窯や炉が必要な場合もあります。

新品の陶芸窯は1,000ドル前後、中古品でも数百ドルはします。 1,000℃を超える温度まで上げる必要がありますから、単純なプロジェクトではないのは確かですね。

どんな種類の金属が3Dプリントできるのか？

3Dプリントできる金属の種類は、以下の通りです：

• アイアン
• 銅
• ニッケル
• 錫
• リード
• 蒼鉛
• モリブデン
• コバルト
• シルバー
• ゴールド
• プラチナ
• タングステン
• パラジウム
• タングステンカーバイド
• マレージング鋼
• ボロンカーバイド
• 炭化ケイ素
• クローム
• バナジウム
• アルミニウム
• マグネシウム
• チタン
• ステンレススチール
• コバルトクロム

ステンレス鋼は、耐食性、高強度という特性を持ち、多くの産業やメーカーが3Dプリントにステンレス鋼を使用しています。

ステンレス鋼は、その硬度と強度から、試作品を含む医療、航空宇宙、エンジニアリング用途に広く使用されています。 また、少量生産の製品やスペアパーツにも適しています。

コバルトクロムは、耐熱性、耐食性に優れた金属で、主にタービンや医療用インプラントなどのエンジニアリング用途に使用されています。

マルエージング鋼は、熱伝導率が良く、加工しやすい金属で、射出成形やアルミダイカストなどのシリーズに有効利用されています。

アルミは代表的な鋳造用合金で、軽量で熱特性に優れているため、自動車用として使用することができます。 また、アルミは自動車用として使用することができます。

ニッケル合金は、耐熱・耐食性に優れた金属で、タービン、ロケット、航空宇宙などに広く使用されています。

3Dプリンターで作った金属は強いのか？

3Dプリントされた金属部品は、特に選択的粉末析出技術によって強度が低下することはありません。 ミクロン単位のユニークな内部細胞壁構造を使用することによって、金属3Dプリント部品の強度を実際に高めることができます。

金属3Dプリントの研究開発が進み、金属3Dプリントはますます強くなっていくことでしょう。

チタンに含まれる適量の酸素を利用して、強度と耐衝撃性を向上させるなど、化学を駆使して強い金属部品を作ることも可能です。