3Dプリントクッキーカッターを成功させる方法

Roy Hill 17-07-2023
Roy Hill

3Dプリントクッキーカッターの作り方は、多くのユーザーが学びたいと思っていることですが、最初はそう簡単にはいかないようです。 私は、3Dプリントクッキーカッターの作り方に関する最高の技術を調べて、皆さんと共有することにしました。

3Dプリントされたクッキーカッターを作るには、ThingiverseやMyMiniFactoryからクッキーカッターのデザインを簡単にダウンロードし、STLファイルをスライサーに取り込んで3Dプリントできるファイルを作成します。 ファイルを作成したら、Gコードファイルをフィラメント3Dプリンターに送信してクッキーカッターを3Dプリントするだけです。

テクニック次第で、クオリティの高いクッキーカッターが作れますので、ぜひこの記事を読んでみてください。

    PLAで3Dプリントクッキーカッターは作れるか?

    PLAは、印刷が容易で、天然資源から作られ、柔軟性と剛性に優れているため、効果的なクッキーカッターが作れます。

    3Dプリントクッキーカッターに使える他の素材は、ABSとPETGです。 ナイロンのような素材は、酸を吸収してしまうのでお勧めしません。

    ABSは冷たいものには向いていますが、熱いものには向いていません。

    あるユーザーは、PLAで作ったクッキーカッターでクッキーを作り、家族や友人に食べてもらったそうです。

    PLAで作られたブルバサウルスの3Dプリントクッキーカッターはとてもクールです。

    3Dプリントのクッキーカッターは、3Dprintingのゲームチェンジャーである

    3Dプリンターで作ったクッキーカッターは安全か?

    3Dプリントクッキーカッターは、生地と接触する時間が短いため、一般的に安全です。 また、生地は焼かれるため、残った細菌はすべて死滅します。 しかし、3Dプリントクッキーカッターを再利用しようとすると、小さな隙間に細菌が蓄積されることがあります。

    しかし、3Dプリントのクッキーカッターに関しては、安全性の面で考慮したい要素があります。 多くの3Dプリント素材は、プラスチックとして食品に安全ですが、3Dプリントの層ごとのプロセスを導入すると、安全性を損なうことがあります。

    真鍮製の3Dプリントノズルには、鉛などの重金属が微量に含まれている可能性があり、それが3Dプリント対象物に移行することがあります。 ステンレス製のノズルは、食品に安全な3Dプリントに適しています。

    また、3Dプリントしたノズルで以前使用したフィラメントがフードセーフのブランドであったかどうかも重要なポイントです。 もし、以前に安全でないフィラメントをノズルごと3Dプリンターで3Dプリントしたことがあれば、新しいノズルに交換することをお勧めします。

    次に、3Dプリントでは、レイヤーの間に小さな隙間や穴ができるため、完全にクリーニングすることは不可能であり、これらはバクテリアの温床となる可能性があることです。

    フィラメントの多くは水溶性なので、3Dプリントしたクッキーカッターを洗ってしまうと、表面が多孔質になってしまい、細菌が通過してしまう可能性があります。 クッキーカッターを生地に使うと、生地がその小さな隙間に入り込んでしまい、安全ではない食環境ができてしまいます。

    これを回避する主な方法は、3Dプリントしたクッキーカッターの使用を1回だけに制限するようにし、洗って再利用しないようにすることです。

    そのため、エポキシ樹脂やポリウレタンなど、食品に安全なシーリング材でクッキーカッターの外周をシールするなどの工夫をしている人もいます。

    3Dプリントしたクッキーカッターの安全性を高めるために、次のことを行ってください:

    • 3Dプリントされたクッキーカッターを1回限りのアイテムとして使ってみる
    • ステンレス製ノズルを使用する
    • 食品に安全なシーラントで3Dプリントを密封する
    • 食品に安全なフィラメントを使用し、理想的には無添加の天然フィラメント& FDA承認。

    あるユーザーは、3Dプリントしたクッキーカッターの周囲や生地にクリンプフィルムを貼って、実際に生地と接触しないようにする方法を教えてくれました。 クッキーカッターの端は、クリンプフィルムを切らないようにやすりで削ることができます。

    基本的なデザインであれば問題ないのですが、複雑なデザインの場合、この方法ではディテールが失われてしまう可能性があります。

    3Dプリントクッキーカッターの作り方

    3Dプリントクッキーカッターの製作は、基本的な知識があれば、ほとんどの人がうまくできる、かなり簡単なプロセスです。

    3Dプリントクッキーカッターを作るには、いくつかの基本的なものが必要です:

    • 3Dプリンター
    • クッキーカッターのようなデザイン
    • ファイルを加工するスライサーソフト

    クッキーカッターを作るときは、FDM方式の3Dプリンターで作るのが理想的です。

    造形量が大きく、材料も安全で、初心者にも取り組みやすいのですが、SLA樹脂プリンターで3Dプリントのクッキーカットを作っている人もいると聞きますね。

    AmazonのCreality Ender 3 V2やFlashforge Creator Pro 2のような3Dプリンターをお勧めします。

    クッキーカッターのデザインについては、すでに作られているデザインをダウンロードするか、CADソフトを使って自分で作るかのどちらかになります。 一番簡単なのは、Thingiverse(クッキーカッターのタグ検索)からクッキーカッターのデザインをダウンロードし、それをスライサーに取り込むことでしょう。

    など、本当にクオリティの高いデザインが揃っていますね:

    • クリスマスクッキーカッターコレクション
    • バットマン
    • スノーマン
    • ルドルフ・ザ・トナカイ(Rudolph the Reindeer
    • スーパーマンロゴ
    • ペッパピッグ
    • かわいいラマ
    • イースターバニー
    • スポンジ・ボブ
    • クリスマスベルズ
    • ゴールデン・スニッチ
    • ハートウィングス

    気に入った3Dプリントクッキーカッターのデザインが見つかったら、それをダウンロードしてCuraなどのスライサーにファイルをインポートするだけで、3Dプリンタが理解できるGコードファイルを作成することができます。

    このクッキーカッターを作るために特別な設定は必要ないので、通常の設定で、0.4mmノズルで標準的なレイヤー高さ0.2mmでモデルをスライスすることができるはずです。

    バットマンのクッキーカッターをプリントしたあるユーザーは、移動が多いためプリントに糸引きが発生することがわかりました。 これを解決するために、壁の数を2つに減らし、プリント順序を最適化し、「壁の間の隙間を埋める」設定を「どこにもない」設定に変更したそうです。

    前述のように、ステンレス製のノズル、食品用安全フィラメントを用意し、1回限りのケースでないなら、食品用安全コーティング剤を吹き付けて層を密閉しておくとよいでしょう。

    3Dプリントクッキーカッターをデザインする方法

    3Dプリントされたクッキーカッターをデザインするには、画像をアウトライン/スケッチに変換し、Fusion 360などのCADソフトウェアでクッキーカッターを作成します。 また、基本的な形状や取り込んだ写真からクッキーカッターを作成できるCookieCADなどのオンラインツールも利用できます。

    3Dプリントのクッキーカッターを自分でデザインしたい方は、下のビデオを見ることをお勧めします。

    GIMPとMatter Controlという完全フリーソフトを使って、カスタムクッキーやビスケットカッターを制作しているそうです。

    下のビデオでジャッキーは、画像をSTLファイルに変換し、そのファイルをCuraにインポートして通常通り3Dプリントするという方法をとっています。 彼女は、アートワークや写真をクッキーカッターに変えることができるCookieCADというウェブサイトを使用しています。

    また、作成したスケッチをアップロードすることで、3Dプリントに適したSTLファイルを作成することができます。

    クッキーカッターを作った経験のある人からのクールなアドバイスとして、2ピースのクッキーカッターを作ると、より複雑なデザインのクッキーが作れるという話がありました。

    外側の形と、クッキーにスタンプできる内側の形を作るので、複雑でユニークなクッキーを作るのに最適です。 彼が行っているのは、Fusion 360などのCADプログラムを使ってSTLファイルを作成し、Inkscapeを使って画像を作成するというものです。

    このチュートリアルでは、自分の顔の形をしたクッキーカッターを作ることができます。

    彼は、写真とオンラインのステンシルコンバーターを使い、ソフトウェアを使って顔の細部とともに輪郭をトレースし、出来上がったデザインをSTLファイルとして保存して3Dプリントします。

    3Dプリントクッキーカッターのベストスライサーセッティング

    クッキーカッターのスライサー設定は一般的に非常にシンプルで、標準的な設定で素晴らしいクッキーカットを作ることができるはずです。

    クッキーカッターのデザインを向上させるスライサーの設定もあるので、参考になる情報をまとめてみることにしました。

    見ていく設定は、以下の通りです:

    • レイヤーの高さ
    • 壁厚
    • インフィル密度
    • ノズル&ランプ、ベッド温度
    • 印刷速度
    • リトラクト

    レイヤーの高さ

    レイヤーの高さの設定は、3Dプリンターが印刷する各レイヤーの厚さを決定します。 レイヤーの高さが大きいほど、オブジェクトの印刷は速くなりますが、詳細な量は少なくなります。

    3Dプリントのクッキーカッターは、標準的なレイヤー高さ0.2mmで十分です。 一般的には、クッキーカッターのデザインの細かさに応じて、レイヤー高さを0.1mmから0.3mmの間で選択します。

    複雑なデザインや細かいディテールを持つクッキーカッターには、0.12mmのような小さなレイヤーハイトが必要ですが、シンプルでベーシックなクッキーカッターは、0.4mmのノズルに0.3mmのレイヤーハイトでうまく印刷できます。

    壁厚

    印刷物にはシェルと呼ばれる外壁があり、プリンターはこのシェルから動作を開始し、インフィルへと進みます。

    殻が厚いほど強度は増しますが、複雑なデザインでは殻が厚い必要はありません。 クッキーカッターの場合、デフォルトの0.8mmで十分です。

    唯一変更したいのは、「ボトムパターン初期レイヤー」で、「ライン」に設定できます。 これにより、3Dプリントしたクッキーカッターのヒートベッドへの密着性が向上します。

    インフィル密度

    インフィル率とは、3Dプリントされたオブジェクトのシェルに入る材料の量のことです。 通常はパーセントで表されます。 100%のインフィルは、シェル内のすべてのスペースが埋まることを意味します。

    クッキーカッターは中空で、柔らかい生地を切るために使うので、インフィルの割合は標準の20%のままでよいでしょう。

    ノズル&ランプ、ベッド温度

    ノズル温度とベッド温度は、使用する素材によって異なります。 標準的なPLAフィラメントの場合、ノズル温度は通常180~220℃、ベッド温度は40~60℃の間で変化します。

    あるユーザーは、3Dプリントクッキーカッター用のフィラメントで、ノズル温度210℃、ベッド温度55℃が最適であることを突き止めました。

    印刷速度

    次にプリントスピードですが、これはフィラメントを押し出す際のプリントヘッドの移動速度です。

    3Dプリントしたクッキーカッターには、標準的なプリント速度である50mm/sをうまく使うことができます。 品質向上のためにプリント速度を40~45mm/sにすることが推奨されているので、より低い速度で試してみて、大きな違いがあるかどうかを確認するとよいでしょう。

    70mm/sのような高い印刷速度を使用すると、3Dプリントしたクッキーカッターの出力に確実に悪影響を及ぼすので、60mm/s以上の印刷速度を使用していないかどうかを確認してください。

    リトラクト設定

    プリントヘッドが印刷面上の別の位置に移動するとき、フィラメントをわずかに引き込むことをリトラクトと呼びます。 これにより、材料の糸があちこちに飛び散るのを防ぐことができます。

    3Dプリントしたクッキーカッターの収縮設定は、通常、使用するフィラメントと3Dプリンタの設定によって異なります。 Curaのデフォルト設定である収縮距離5mmと収縮速度45mm/sは、ストリングが止まるかどうかを確認するための素晴らしい出発点となります。

    もし、デフォルトの設定でもストリングが発生する場合は、巻き取り距離を長くし、巻き取り速度を下げることをお勧めします。 ボウデンセッティングの3Dプリンターは高い巻き取り設定が必要ですが、ダイレクトドライブセッティングは低い巻き取り設定でも可能です。

    関連項目: エンダー3(Pro/V2/S1)用ベストスライサー - 無料オプション

    Curaから直接リトラクションタワーを印刷して、リトラクション設定が印刷品質に与える影響をテストすることができます。 この方法は、CHEPによる以下のビデオでご確認ください。

    関連項目: 3DプリントのためにCuraでGコードを修正する方法をご紹介します。

    同様に、引き込み設定を含む「トラベル」設定でも、「コンビングモード」を見て「すべて」に変更し、ノズルがモデルの内側を移動する際に壁に当たらないようにしたいです。

    以下のビデオでは、ユーザーがクッキーカッターの設定を行う様子を視覚的に表現しており、うまく機能しています。

    クッキーカッターを3Dプリントするといくらかかるか?

    3Dプリントしたクッキーカッターは、約15~25グラムのフィラメントを使用するので、1KGのPLAまたはPETGフィラメントで40~66個のクッキーカッターが作れます。 フィラメントの平均価格が1KGあたり20ドルなので、クッキーカッター1個のコストは0.30~50ドルです。 3D プリントしたスーパーマンクッキーカッターは、17グラムのフィラメントで0.34ドルです。

    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。