3Dプリンターは何でも印刷できるのか?

Roy Hill 28-08-2023
Roy Hill

3Dプリンターはかなり近代的な技術であり、その性能は何度も疑問視されてきました。 3Dプリンターは絶対に何でも印刷できるのだろうかと疑問に思う人が多いので、私はそれに関する記事を作成し、できる限りそれに答えることにしたのです。

3Dプリンターは何でも印刷できるのですか? いいえ、3Dプリンターは素材も形状も何でも印刷できるわけではありません。 3Dプリンターで印刷するには、PLAのような熱可塑性樹脂のように、燃焼ではなく加熱で軟化する特定の特性が素材に求められます。 正しい方向とサポートの助けによって、ほぼすべての形状、構造、物体を印刷することができます。

これが簡単な答えですが、3Dプリンターが印刷できるものとその限界について、より重要な詳細を説明します。

    3Dプリンターは実際に何を印刷できるのか?

    ですから、一般的に3Dプリンターは、ほとんどの物体の形状や構造をプリントするのに素晴らしい仕事をしますし、ほとんど不可能なことをする3Dプリンターの例もいくつかあります。

    3Dプリンターは、非常に細かい層を重ね、下から上に向かって造形していくので、どんなに複雑で細かい形でも、ほとんど印刷することができます。

    一般的に使われている層の高さは0.2mmですが、1層あたり0.05mmまで下げることが可能です!

    つまり、曲線や隙間、鋭角な部分があっても、3Dプリンターはその障害物を乗り越えて印刷することができるのです。

    3Dプリンターで作られた機能的で便利な51のオブジェクト」という素敵な記事を作成し、作成できる有益なオブジェクトの多くの例を紹介しました。 ここでは、3Dプリンターが作成した機能的なオブジェクトを簡単にリストアップしています:

    • 家一軒まるごと
    • 車体
    • エレキギター
    • あらゆる種類のプロトタイプ
    • 詳細なアクションフィギュアとキャラクター
    • 小さな単3電池をCサイズに変換する電池サイズ変換器。
    • スマホを入れ、鍵を別の部屋に隠しておくスマホロックボックス!
    • テスラサイバートラックのドアストッパー
    • デジタル一眼レフカメラのレンズキャップ交換
    • ペットの早食い対策に!ペットフードディスペンサー
    • 3Dプリンターによる心臓弁
    • 愛車の交換用クーラントキャップ

    3Dプリンターで作るものは年々増え続けており、今後3Dプリンターがどのような能力を持ち、どのような広がりを見せるのか、想像が膨らむばかりです。

    3Dプリンターは、自動車、医療、航空宇宙、ホームセンター、アート&デザイン、コスプレ、ナーフガン、ドローンなどの産業で使用されています。

    ちょっとした工夫と実行力があれば、どんな趣味にも本当に広がるからです。 デコレーターになって、特定の場所の後ろに穴が空いていて、それを埋めるのが大変だと想像してください。

    ある人は、実際に壁の空洞を3Dスキャンして3Dプリントし、それを挿入して上から塗装しています。

    と思うかもしれませんが、下に土台がないような掛けすぎた形はどうなんでしょう? 宙に浮いた状態でプリントすることはできないんですよね?

    技術的には違いますが、3Dプリント技術の進歩により、「支持体」と呼ばれるものが生まれ、それを利用するようになりました。

    関連項目: 3Dプリンターはできるのか? 実際にやってみる方法

    これは、印刷物の下に土台を作り、印刷物を支えるものです。 印刷が終わると、土台は取り除かれ、何もなかったかのようになります。

    3Dプリンターの可能性は、本当に無限大です。

    3Dプリンターの限界は、間違いなく時間の経過とともに徐々に減ってきています。

    10年前の3Dプリンターは、加工できる素材から金属などの印刷の種類まで、今とは比べ物にならないほど高性能でしたよね。

    3Dプリンターには、他の技術のように制約を受けない複数の技術がありますから、特定のプロジェクトがあれば、何が最適かを考えることができます。

    3Dプリンティングの技術について、以下のビデオでご紹介しています。

    3Dプリンターの限界は?

    製造速度

    3Dプリンターは、従来の製造方法では作るのが非常に難しいものを作ることができますが、製品1個あたりの製造スピードが遅いという欠点があります。

    個人にとって大きなメリットのあるカスタマイズされたユニークな製品を作ることができますが、そのようなものをスケールアップすることができないのが、3Dプリンターの限界です。

    そのため、3Dプリンターがすぐに製造業を支配することはないでしょうが、3Dプリンター業界では注目されているテーマです。 しかし、補聴器業界を短期間で支配してしまいました。

    昔に比べて非常に速くなった3Dプリンターがありますよね。

    以下はその動画で、1秒間に500mmという、通常の印刷速度が50mm程度であるのに対し、非常に高速な印刷を行う3Dプリンターを紹介しています。

    印刷の種類も、物体のすべての部分を押し出すのではなく、一度にレイヤーで印刷するタイプもあるので、スピードは確実にアップします。

    初心者の方には敷居が高いかもしれません

    3Dプリンターが普及し、一般家庭の製品として発展していくためには、より少ないステップで、よりシンプルに始めることが必要です。

    多くの3Dプリンターがプラグアンドプレイタイプの取引で作られているので、これは確かに解決されつつある問題です。

    また、プリントのデザインなどにも工夫が必要で、まったくの初心者が3Dプリントに取り組もうとすると、かなり敷居が高くなります。

    3Dスキャナーの用途

    スマートフォンにも3Dスキャナーが搭載されています。

    そのうち、いろいろなことが進むと、安価な3Dスキャナーも出てきて、とてもよく動くようになると思います。

    多くの人がデザインしたものを無料でダウンロードし、そのままプリントできるのがいいところです。 3Dプリントを活用するためのクリエイティブなプロセスを省くことができるのです。

    3Dプリンターでできることの間違った認識

    確かに、3Dプリンターは、大多数の人が挑戦し始めると不可能だったことが、大量にできるのですが、人々は本当の限界を知らないのです。

    前述したように、3Dプリンター分野におけるメーカーの目覚ましい進歩は賞賛に値するものであり、今後も突き進んでいくものと思われます。

    電子部品、配線、モーター、ドライバーなどは印刷できませんが、これらの機械部品や電子部品に取り付けるマウント、ホルダー、コネクターなどの部品は印刷可能です。

    例えば、義肢や補聴器、コスプレ用のスーツやアクセサリー、DIYで家を改造したりと、世の中には3Dプリンターを使っている人がたくさんいます。

    3Dプリンターで別の3Dプリンターを印刷することはできますか?

    3Dプリンターがそんなにすごいなら、別の3Dプリンターで作ればいいじゃないか、という古くからの疑問があります。 しかし、良質な3Dプリンターでどれだけのことができるのか、驚くことでしょう。

    RepRapという有名な3Dプリンター会社が、まさにあなたが求めていることを実現するために着手し、かなりうまくいきました。

    今はモーターやドライバー、電源ユニットなど3Dプリントできないものがあるため、3Dプリンターを完全に3Dプリントすることはできませんが、それ以外は基本的にすべてできます。

    RepRapは3Dプリンターへの最初の一歩を踏み出し、他の多くのクリエイターが参加し、豊富な知識を加えて、より効率的で簡単に同じことができる製品を開発しました。

    以下のビデオで、私が言っていることがまさに視覚的に理解できます。

    また、「Snappy」という人気の3Dプリント3Dプリンターがありますが、これは実際に各パーツをスナップで組み合わせるので、多くの外部製品を必要としません。 私たちは3Dプリントの旅で非常に遠くに来たが、それはまだ比較的新しい技術である。

    3Dプリンターで紙幣を印刷することは可能か?

    このアイデアは、残念ながらあなたが初めてではないでしょう!しかし、3Dプリンターで紙幣を印刷することはできません。 似たような印刷ができるのは、リトフェンと呼ばれるものですね。

    2Dのオブジェクトから3Dのオブジェクトを作成するかなりクールなオブジェクトです。 多くの人々は、表面に写真や他のクールなデザインをエンボスするために使用しています。

    プリントのデザインや「厚み」で濃淡を表現することで、光が差し込むときれいな鮮明な画像が得られる仕組みです。

    3Dプリンターはどれくらいの大きさのものを印刷できるのか?

    アリの額より小さなものを3Dプリンターで作ることができることに驚かれるかもしれません。 アーティストのJonty Hurwitzは、まさにそれを得意とし、非常に効果的に行っているのです。

    関連項目: 3Dプリンターで作ったスマホケースは使えるか? 作り方

    3Dプリントされた感光材料を使って、世界最小の彫刻「ナノスカルプチャー」を制作した。 物体の大きさを比較すると、髪の毛の幅ほどもなく、太陽光に照らされた塵のようなものである。

    この作品は、多光子リソグラフィーという特殊な3Dプリンターで作られたもので、2光子吸収を利用した量子物理学に基づいて設計されています。 研究開発が進めば、3Dプリンターは本当に進歩することが分かります。

    肉眼ではこのような驚くほど小さなプリントを見ることはできません。上の写真でわかるように、細部を確認するには非常に強い顕微鏡が必要です。

    宝石店の400倍の倍率の顕微鏡でも、これだけの設備はありません。 ヒト細胞研究の専門家が30年がかりで、詳細な画像を作成できる強力な機械を手に入れました。

    3Dプリンターで自分より大きなものを造れるか?

    3Dプリンターが造形できる範囲内でしかプリントできませんが、パーツをプリントして、それを組み立てて大きなものを作ることができます。 3Dプリンターが別の3Dプリンターを作るのと同じです。

    このプリンターは、その名の通り、プラスチック製のパーツで構成されており、それぞれがビルドボリューム内に収まりながら、スナップボタンを使ってプリンター用の大きなパーツを構成しています。

    つまり、レプリケートプリンターは、3Dプリンターの部品を印刷するが、その部品の組み立てはやはり別工程になるということですか?

    アイアンマンのスーツやストームトルーパーの衣装など、コスチューム全体をプリントする場合、多くの人はモデル全体をデザインしてから、スライサーアプリケーションでモデルを分割します。

    3Dプリンターでは、造形量に限界があるため、それを回避するためのテクニックが考案されています。 スナッピー3Dプリンターは、3Dプリンターのフレーム全体がカチッとはまるようになっているため、オブジェクトを組み合わせて3Dプリントすることができます。

    組み立てるのにネジが必要なプリントを作ったり、実際に自分でネジとネジを3Dプリントすることもできます。

    Roy Hill

    Roy Hill は、3D プリンティングの情熱的な愛好家であり、3D プリンティングに関連するあらゆる事柄について豊富な知識を持つ技術の第一人者です。この分野で 10 年以上の経験を持つロイは、3D デザインとプリンティングの技術を習得し、最新の 3D プリンティングのトレンドとテクノロジーの専門家になりました。ロイは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) で機械工学の学位を取得しており、MakerBot や Formlabs など、3D プリンティングの分野で評判の高い企業数社で働いてきました。また、さまざまな企業や個人と協力して、業界に革命をもたらしたカスタム 3D プリント製品を作成してきました。ロイは、3D プリントへの情熱のほかに、熱心な旅行者であり、アウトドア愛好家でもあります。彼は家族と一緒に自然の中で過ごすこと、ハイキング、キャンプを楽しんでいます。余暇には、若いエンジニアを指導し、人気ブログ「3D Printerly 3D Printing」を含むさまざまなプラットフォームを通じて 3D プリンティングに関する豊富な知識を共有しています。