3Dプリントにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか?

Roy Hill 30-06-2023
Roy Hill

3Dプリントというと、プリント開始から終了までどれくらいの時間がかかるのか気になる方も多いと思いますので、プリントスピードに影響を与えるものを調べてみました。

では、3Dプリントを作るのに、どれくらいの時間がかかるのでしょうか? 低品質設定で低インフィルのミニチュアオブジェクトは10分以内にプリントできますが、高インフィルで大きく複雑な高品質のオブジェクトは数時間から数日かかります。 プリントにかかる時間は、3Dプリンタのソフトウェアで確認できます。

3Dプリンターによる印刷物の見積もり時間の例:

  • 2×4レゴ:10分
  • 携帯電話ケース:1時間30分
  • ベースボール(インフィル15%使用時):2時間
  • 小型玩具:1~5時間(複雑さによる

3Dプリントを多用した車「Strati」は、最初140時間かかっていましたが、製造技術を改良した結果、3カ月も経たないうちに45時間に短縮しました。 その後もさらに改良を重ね、プリント時間は24時間以下になり、83%の短縮に成功したのですから、非常に素晴らしいことです!

関連項目: コスプレやウェアラブルアイテムに最適なフィラメントとは?

このように、デザインや技術によって、3Dプリントにかかる時間を短縮することができます。 プリントにかかる時間を左右するさまざまな要素について調べてみました。

品質を落とさずに3Dプリンターを高速化する8つの方法」という記事を書きましたので、ぜひご覧ください。

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    3Dプリンターの速度設定

    一見、プリンターのスピード設定を上げれば、最速でプリントできるように思えますが、実はそれだけではないのです。

    私が読んだ限りでは、プリンターの速度設定は、プリントのサイズや品質設定ほど持続時間に影響を与えないようです。 小さなプリント物では速度設定はほとんど影響しませんが、大きなプリント物では、持続時間におよそ20%の差があります。

    どうしても急ぎで印刷したい場合は、ぜひ速い設定を選んでいただきたいのですが、それ以外の場合は、より良い品質を得るために遅い設定を使うことをお勧めします。

    プリンターの速度は、3Dプリンターの設定で変更することができます。 ミリメートル毎秒 の間にあるのが普通である。 40mm/秒~150mm/秒 お使いの機種によって異なります。

    速度の制限については、「3Dプリントの速度を制限するもの」を確認するとよいでしょう。

    これらの速度設定は、一般的に3つの速度に分類されます:

    • 初速グルーピング:40〜50mm/s
    • 秒速グループ化 80~100mm/s
    • 3速のグループ分けで、最速は150mm/s以上です。

    ここで重要なのは、150mm/sを超え始めると、その時点で プリントの品質が急激に低下する をはじめ、さまざまなネガティブな要素が絡んできます。

    高速回転するとフィラメントが滑って、ノズルからフィラメントが押し出されなくなり、プリントが止まってしまうことがあります。

    この速度設定は、3Dプリントの主な準備工程であるスライスソフトウェアで設定します。 プリント速度は、指定されたボックスに入力するだけの簡単なものです。

    速度を入力すると、ソフトが 印刷期間を計算する 二分の一まで そのため、特定のモデルの印刷にかかる時間について、混乱することはほとんどありません。

    どのような速度が3Dプリンターと相性が良いのか、また特定の素材やデザインと相性が良いのか、試行錯誤が必要でしょう。

    を確認したいところです。 3Dプリンターの仕様から、印刷品質を犠牲にすることなく設定できる速度がわかります。

    プリントサイズはタイミングにどう影響するのか?

    もちろん、主な要因の1つはサイズです。 説明するまでもなく、大きなオブジェクトをプリントしようとすればするほど、時間がかかります!同じボリュームでも、高さのあるオブジェクトは、平らなオブジェクトよりも時間がかかるようです。

    STLファイルで3Dプリントの時間を見積もる方法」を読めば、プリントタイミングがどの程度影響するのか簡単に把握できます。

    また、レイヤーは大きさだけでなく、隙間や断面のレイヤーを作成する必要がある場合は、具体的なレイヤーが複雑になります。

    この要素は、プリントにかかる時間を大きく左右します。

    3Dプリンティングの種類とスピード

    主な印刷方式はFDM(Fused Deposition Modelling)で、温度制御されたヘッドを使い、熱可塑性材料をビルドプラットフォーム上に層ごとに押し出す。

    また、SLA(Stereolithography Apparatu's)とは、光化学的な処理で材料をつなぎ合わせる、つまり、光で液体の樹脂を固める印刷方法です。

    これらの詳細をもう少し理解するのに役立つ、「How Exactly 3D Printing Works」という記事を書きました。

    一般的に、SLAはFDMよりも速くプリントできますが、最終的なプリントをきれいにするためのポストプロダクション作業が必要になります。 場合によっては、FDMプリントの方が速く、確実に安くなりますが、SLAよりも質の低いプリントになるのが普通です。

    SLAは、一般的な3Dプリントのようにノズルを使ってプリントするのではなく、レイヤー全体を一度にプリントするため、プリントする高さによってスピードが変わります。

    3Dプリンターの種類と速度

    3Dプリンターには、印刷中にプリントヘッドを移動させるためのさまざまなシステムがあり、これらもプリンターの速度に影響を与えます。

    直交型とデルタ型という代表的な2種類のうち、デルタ型は動きが流動的なため速く、印刷の速さに特化していると言われています。

    直交プリンターは、X軸、Y軸、Z軸を使用して、エクストルーダーがどこに行くかを知るためのポイントをプロットします。 デルタプリンターは、同様の表面を使用しますが、エクストルーダーを操縦するために別のシステムを使用します。

    この2つのプリンターのタイミングの違いにより、4時間のプリント(デカルトプリンター)と3時間半のプリント(デルタプリンター)では、約15%の違いがあります。

    ただし、直交型プリンターは、その精度とディテールから、より良いプリントを提供することが知られています。

    レイヤーの高さ-品質印刷設定

    プリントの品質を決めるのは 各レイヤーの高さ この値は、スライサーと呼ばれるソフトウェアの設定で調整されます。

    レイヤーを薄くすればするほど、より高品質で滑らかなプリントを作ることができますが、時間がかかるようになります。

    50ミクロン(0.05mm)でプリントした場合、小さなノズルだと1時間でプリントできるものが、1日かかってしまう。

    ルービックキューブのような立方体ではなく、ハニカムと呼ばれる空洞のある立体を印刷することができます。

    これにより、3Dプリントのスピードアップと余分なフィラメント素材の節約につながることは間違いないでしょう。

    インフィル設定は速度にどう影響するのか?

    3Dプリントにプラスチックを充填するインフィルの設定を変更することで、プリントを高速化することができます。 花瓶型のオブジェをプリントすることで ゼロインフィル は、プリントにかかる時間を大幅に短縮することができます。

    インフィルの高密度化 , ソリッドな球体や立方体のようなものは、もっと時間がかかるでしょう。

    インフィルパターンに興味がある方は、「最強のインフィルパターンは何か」という記事もご覧ください。

    SLAプリントはレイヤーで行うため、FDMプリントよりも高密度なものを高速でプリントできるというのは興味深いですね。 SLAプリントの速度は、何よりもオブジェクトの高さに依存します。

    ということを認識することが重要です。 3Dプリントは、ファイル> プリント> 確認のように簡単ではありません、 が、設定や配慮が必要で、経験を積めば積むほど早くなります。

    だから、3Dプリントの設定によっては、他の人のデザインをダウンロードするか、自分で何かをデザインするかで、非常に多くの時間がかかる可能性があります。

    ノズルサイズ&スピード

    印刷時間を短縮したいのであれば、より短時間で広い面積をカバーできるノズルを大きくするのが合理的です。

    ノズルの直径と高さは、3Dプリントにかかる時間に大きな影響を与えるので、現在のノズルをより大きなものにアップグレードする価値があります。

    関連項目: 3Dプリンターでシリコーン型を作る方法 - 鋳造編

    ノズルの種類を増やすなら、Eaone 24 Piece Extruder Nozzle Set With Nozzle Cleaning Kitsをお勧めします。

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    ノズル径が小さく、高さがプリントベッドから遠い場合、3Dプリントの時間が大幅に長くなってしまいますので、ノズル径と高さも重要です。

    ノズルの種類はいくつかあるので、真鍮製とステンレス製、硬化鋼製のノズルを比較した記事をご覧ください。また、「ノズルはいつ、どれくらいの頻度で交換すればいい?

    3Dプリンターは非常に複雑なシステムであるため、様々な要素が絡んできますが、印刷速度に大きな影響を与えるのは、主にこれらの要素であるように思います。

    3Dプリントにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか?

    ミニチュアを3Dプリントするのにかかる時間は?

    ミニチュアを3Dプリントするには、レイヤーの高さ、モデルの複雑さ、その他スライサーの設定によって、30分から10時間以上かかることがあります。

    ミニチュアの3Dプリントにかかる時間は、ノズル径とレイヤーの高さが最も重要なポイントになります。

    下のエルフレンジャーのミニチュア(28mmスケール)は、わずか4gのフィラメントで50分ほどでプリントできます。

    特に高さが小さい場合は、3DプリンターがX軸とY軸で最も速く動くので、小さなプリントはかなり速く3Dプリントできます。

    補綴物の3Dプリントにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか?

    Gyrobot社が制作したFlexy Hand 2は、Thingiverseで見ることができます。 以下のビデオでは、その外観とプリントベッド上での部品点数が視覚的に説明されています。

    印刷時間や設定は以下の通りです:

    • メインハンド(親指が入る広さ):6時間31分/インフィル20%/タッチベースプレート;PLA製
    • ヒンジ:2時間18分/10%インフィル/サポートなし/30スピード/230エクストルーダー/70ベッド;TPU(フィット感の良いものを選ぶために、より多くのものを得るために増殖させる)。
    • フィンガーセット:5時間16分/20%インフィル/タッチングベースプレート/ラフト;PLA

    レイヤーの高さ、インフィル、印刷速度など、設定によって異なります。 レイヤーの高さが最も影響しますが、レイヤーの高さが大きいと品質が低下します。

    ここでは、その仕組みのデモをご紹介します。

    マスクの3Dプリントにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか?

    このCOVID-19 Mask V2 by lafactoria3d on Thingiverseは、3Dプリントに約2~3時間かかり、サポートも必要ありません。 私が実施したクイック設定では、3時間20分まで短縮できましたが、さらにチューニングすることも可能です。

    ローポリマスクの中には、30~45分という短時間で3Dプリントできるものもあります。

    ヘルメットを3Dプリントするのにかかる時間は?

    このストームトルーパーのヘルメットは、Geoffro W.が30時間ほどかけて3Dプリントしたもので、レイヤーラインを消すなどの後処理を施し、見栄えの良いものに仕上げています。

    ですから、高品質なヘルメットの場合、パーツ数や複雑さ、サイズにもよりますが、10~50時間はかかると見ていいでしょう。

    関連する質問

    家を3Dプリントするのに必要な時間はどれくらいですか? Icon社のように、サイズによっては24時間以内に家を3Dプリントできる会社もあります。 Winsunという中国の会社では、45日間で別荘をまるごとプリントしました。

    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でしょうか? 一般的なFDM方式の3Dプリンターは、ノズルの長さの関係で1mmの寸法で物体をプリントできますが、ギネス世界記録では、ほぼミクロの寸法(0.08mm x 0.1mm x 0.02mm)で物体をプリントしています。

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    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。