3Dプリントを始める前に知っておきたい14のこと

Roy Hill 26-09-2023
Roy Hill

3Dプリントを始めたい人のために、これからの旅に役立つ素晴らしいヒントをまとめました。 3Dプリンターを購入する前に、やみくもに行動するのは避けたいので、3Dプリントを始める前に重要な情報を得るために読んでみてください。

3Dプリントは、3Dプリンターの基礎を知っているかどうかで、簡単なようで複雑になります。 その段階を踏めば、より簡単になり、作れるものの幅も広がります。

本当にエキサイティングな時間なので、さっそくご紹介しましょう!

    1.高価なものを買うことが必ずしも良いとは限らない

    3Dプリンターで最初にやるべきことは、良いものがどんなものかを確認することです。

    安いものは高いものに比べて仕事ができないと考えるのが普通です。 これは多くの場合そうなのですが、3Dプリンターの場合は全く違います。

    3Dプリンターメーカーは、時代の流れとともに大規模な競争を目の当たりにし、3Dプリンターを安くするだけでなく、全体としてより良い品質にするための競争を繰り広げています。

    例えば、あなたの町に2軒のレストランがあるのと、10軒のレストランがあるのとでは、それぞれのレストランが価格を下げながら、できる限り品質を高めていかなければなりません。

    今、3Dプリンターが高価になるのは、FDMプリンターかSLAプリンターか、ブランド、3Dプリンターの機能など、さまざまなものがありますね。

    しかし、初心者のうちは、安価な3Dプリンターで、自分の望む品質プラスアルファのものを手に入れることができます。

    高価なプリンターの中には、必ずしも品質が高いとは言えないものもあるので、いくつかのレビューをチェックし、高価な3Dプリンターのために懐を深く掘り下げる価値があるかどうかを見極めることは常に重要です。

    最初はエンダー3のような安価なプリンターから始めて、経験を積んで研究すれば、より高級なプリンターにも目を向けることができますね。

    もし、より良い機能を求めていて、お金に余裕があるのであれば、アップグレードしたCreality Ender 3 V2を購入することができます。このプリンタは、評判の高い高品質なフィラメント3Dプリンタです。

    2.PLAは最も扱いやすい素材である。

    最も一般的な3Dプリント材料は、PLAです。 安価で扱いやすく、多くのプリンターがPLAと互換性があるため、汎用性があります。 現在、PLAは世界で2番目に消費量の多いバイオプラスチックとなっています。

    PLAが優れているのは、生分解性があり、トウモロコシや小麦、サトウキビなどの作物のデンプンを発酵させることで簡単に製造できる、再生可能な資源から作られていることです。

    PLAは最も安全な3Dプリント材料の1つで、他の材料と比較してほとんど粒子を排出しません。

    製造時の構成や品質を変えることで、数週間から数年間使えるように設計することも可能です。

    無毒・無臭で、すでに多くの製品に使われている素材です。 身の回りにPLA製のものがないなんて、よほど変わったところに住んでいるんですね。

    パソコンや携帯電話の筐体、ホイル、缶、カップ、ボトル、さらには医療用インプラントなど、幅広い用途で使用されています。

    PLAは比較的低温で溶けるので、印刷には適していますが、熱いものを保存する場合には不向きです。 PLAの製造が発達すれば、将来的にはより安価で高品質になることは間違いありません。

    OVERTURE PLAフィラメントは、Amazonで最も人気のある3Dプリントフィラメントの1つで、非常に評判の高い高品質なブランドです。

    3.オートレベリング3Dプリンターを購入した方が良い。

    さて、正確なプリントをするためには、プリントベッドを水平にすることが必要です。

    マニュアルレベリングプリンターとオートレベリングプリンター、あなたはどちらを選びますか? もしあなたがDIYが好きで、物事の裏表を学ぶのが本当に好きなら、マニュアルレベリングは物事を正しく理解するためのクールなチャレンジとなるでしょう。

    関連項目: 3DプリンターでZ軸を較正する方法 - Ender 3 & More

    もし、あなたが3Dプリントのメインプロセスに集中したいのであれば、オートレベリングプリンターを手に入れるのがベターな選択と言えるでしょう。

    オートレベリングプリンターは、一般的にプリントヘッドの先端付近にスイッチや近接センサーがあり、プリントベッドの周りを移動して距離を測定します。

    もし、機能やデザインにこだわって手動式の3Dプリンターを購入した場合でも、自動レベリングセンサーを取り付けることで同じ結果を得ることができます。 これらはかなり高価なので、手動式のレベリングプリンターを購入する前に覚えておくといいでしょう。

    プリントの不具合は、プリントベッドが水平でないために目詰まりを起こしたり、プリントに傷がついたり、ファーストレイヤーが不均一で接着不良を起こしたりすることに起因することが多い。

    オートレベリングに優れた3Dプリンターの例として、AmazonのAnycubic Vyperがあります。 245 x 245 x 260mmというかなり良いビルドプレートサイズを持ち、16点インテリジェントレベリングシステム、静音マザーボード、PEIマグネットプラットフォームなどを装備しています。

    関連項目: PLAは本当に安全なのか? 動物、食品、植物、その他

    4.フィラメントをケチらないでください

    3Dプリンター用フィラメントは、最終的に作る製品にとって非常に重要な主役です。 フィラメントには、他のものより優れたものがあり、これらは大きな違いを生むことがあります。

    特にPLAフィラメントは工場で簡単に作れるので、1KGで20ドルから25ドル程度で購入できます。

    プリントの頻度、プリントするアイテムのサイズ、プリントの成功率にもよりますが、1KGのPLAで1ヶ月以上持つこともあります。

    PLAフィラメントを探すと、シルクのような質感のもの、暗闇で光るもの、強度が高いもの、カラーバリエーションが豊富なものなど、さまざまな機能を持ったものがあります。

    これらはそれぞれ値札が違いますが、全体として、1KGで30ドル以上使うことはないでしょう。

    安いフィラメントが必ずしも品質が悪いとは限らないので、レビューをよく読んで、試せるものは試してみることをお勧めします。 自分のプリンターにぴったりのフィラメントがあれば、プリントは問題解決ではなく、創造的になるはずです。

    ABSや樹脂など他の印刷材料も同じような考え方で、樹脂は高価な材料の一つです。

    このELEGOO LCD UV ABS-Like Resinは、約40ドルなので、フィラメントが安いので、PLA互換の3Dプリンターが欲しいのか、SLA、樹脂互換のものが欲しいのか、賢く選択しましょう。

    5.3Dプリンターがどのように組み合わされるかを知る

    3Dプリンターの基本的な構造を知っておくことは、長い目で見れば、プリンターの買い替えや将来のアップグレードの可能性を考えると、上達に大きな差が出てくるでしょう。

    具体的な3Dプリンターの構造を知らせるために見ることができる動画はたくさんあるので、慣れるためだけに少し時間を割いてみることをお勧めします。

    3Dプリンターは、ロッドを潤滑に保つ、消耗したノズルを交換するなど、基本的なメンテナンスと維持管理が必要です。

    ノズルはヘビーに使えば3~6ヶ月、カジュアルに使えば3年程度は持つので、ほとんどの場合、あまり頻繁には必要ないでしょう。

    時間が経てば経つほど、プリンターのメンテナンスとアップデートがうまくいけば、効率よく長く運用できるようになります。

    このようなことを学ぶのは教育的な面でも素晴らしいことですが、これだけ複雑な機械を組み立てるには、工学的な賢さと実践的な知識が必要です。

    このような背景もあり、3Dプリンターは教室や大学にも導入され、毎年多くの費用が費やされています。

    3Dプリンターを理解することで、3Dプリンターだけでなく、新しい情熱や趣味につながることもあります。

    3Dプリントの機械的なプロセスは、次のような他の多くの分野に分岐しています。 自動車、航空、医療、建築、その他多数。

    CHEPによるエンダー3の組み立て動画をご紹介します。

    6.優れたプリントベッドがもたらす世界的な違い

    3Dプリントの世界では、物事は必ずしも単純ではなく、ホビーユーザーはプリント時にしばしば問題に直面します。 このような問題を生み出す可能性のある問題は数多くあり、プリントベッドもその1つかもしれません。

    良いプリントベッドがあれば、最初のプリントレイヤーにしっかりとした土台ができ、プロセス全体がより良いものになるのです。 プリントの途中で動いてしまうと、確実に他の部分に影響が出ます。

    プリントベッド は、プラスチック、アルミニウム、ガラスで作ることができます。

    低品質のプリントベッドは、レイヤーの接着、温度の保持、プリントの固着、ベッドレベリングの不均一などの問題を引き起こすことがあります。

    高品質のプリントベッドを持つことで、これらの問題の多くを1つで解決することができます。 印刷を始める前に右往左往することをお勧めします。

    ガラスは、3Dプリンターのホビーユーザーに人気のあるオプションです。

    適度な熱量があればよい(60 ° C), ただし、薄い部分のプリントは、粘着力が弱いため、剥がれやすくなる可能性があることに留意してください。 この場合、マスキングテープや糊を使用することで、プリントの貼り付けを容易にすることができます。

    特にABSでプリントする場合、高温が要求されるため、完成品を剥がす際にプリントベッドやプリントが破損したとの報告もあるため、あまり密着性の高いプリントベッド素材は避けたいところです。

    Comgrow PEI Flexible and Magnetic Printing Surfaceは、印刷のニーズに合わせておすすめしたいですね。

    7.道具一式が必要になる

    3Dプリンターと材料を買えば、あとは何もしなくても印刷ができる!というのが理想ですが、そうではなく、あまり派手なものは必要ありません。

    必要なアクセサリーの種類は一般的なものです:

    • ヘラ/パレットナイフ - ベッドからプリントを取り除くため
    • フィラメント保存容器
    • 粘着材...マスキングテープ、接着剤など。
    • ピンセット - ノズルやプリントの清掃に使用します。

    これらは基本的なもので、必ず役に立つものですが、3Dプリントに慣れてくると、もっと高度な道具を手に入れたくなるものです。

    必要な道具の多くは3Dプリンターとセットになっていますが、その後に揃えたくなる道具もたくさんあります。

    Amazonで手に入る素晴らしいツールセットは、AMX3D Pro Grade 3D Printer Tool Kitで、プロが行うように3Dプリントの取り外し、洗浄、仕上げができるようになるセットです。

    8.安全性を忘れてはいけない

    3Dプリンターが楽しいものであればあるほど、安全性を最優先したいものです。 この記事では3Dプリンターの安全性について書いています。

    3Dプリントをするとき、素晴らしいプリントに集中し、安全上の注意点を忘れてしまいがちです。 幸い、簡単に安全性を向上させるヒントがいくつかあります。

    • まだの方は3Dプリンターの筐体を用意しましょう
    • プリントルームの換気・濾過を確認する
    • プリンター周辺の火災の危険性に注意する
    • プリンターは非常に高温になるため、動物や子供の手の届かないところに保管してください!

    3Dプリンターメーカーは、安全性が消費者の関心事であることを理解しており、長い時間をかけて非常に優れたシステムを開発してきました。

    3Dプリンターは、家電製品の1つと同じように安全だと考えられています。

    設定を弄ると問題が発生することがあるので、各設定が何をするものなのか熟知していない限り、デフォルトの設定を使用してください。

    Amazonの「Creality Fireproof & Dustproof Enclosure」は、3Dプリントの安全性を高めるために購入するのがおすすめです。

    9.3Dプリンティングコミュニティに助けを求めることを恐れてはいけない

    3Dプリンターのコミュニティは、私が見た中で最も親切なものの1つです。 同じような目標を持つ人々の素晴らしい集合体であり、人々が目標を成功させることが好きなのです。

    Redditからブランド別のフォーラムまで、膨大な数の3Dプリントフォーラムがあり、そこから助けを得ることができます。

    誰かが質問したことに、簡単なものから深いものまで、何人もの人が答えているというのが、私の共通認識です。

    3Dプリンターは、エンジニアに特化した分野であるため、技術や知識を共有する準備ができている非常に優秀な人たちが集まってきます。

    フォーラムだけでなく、よくある質問に答えて問題を解決している人たちのYouTube動画もたくさんありますね。

    あることを理解するために、少し学習曲線になることがありますが、情報を得ることは全く難しくないはずです。

    Thingiverseのようなウェブサイトは、3Dプリンター・コミュニティの定番で、無限のオープンソースデザインがあり、人々はそれをダウンロードして、その気になれば再現することもできます。

    10.すぐには完璧にはできない。

    3Dプリンターを立ち上げ、想像以上に美しく、完璧なデザインをプリントする人もいれば、プリンターを立ち上げ、計画通りにいかない人もいる。 初心者のうちは心配になりますが、案外多いものです。

    世の中の多くの活動と同じように、いくつかの重要なことを理解すれば、問題なく操作できるようになります。

    問題を特定した後は、プリントベッドの水平を変えたり、材料に合った温度設定をしたりと、非常にシンプルな方法で解決することがほとんどです。

    何度か失敗して低品質なプリントを繰り返しても、完璧な画質が得られるようになります。 他の人が作ってテストしたデザインを使うのは簡単なので、それが機能することがわかります。

    プリントの枚数が順調に増えてきたら、自分でデザインすることもできますが、うまくいくまでは時間がかかります。 デジタルデザインができるようになると、3Dプリントの可能性が広がりますね。

    11.たくさん印刷できるけど、全部は印刷できない

    3Dプリンターは、本当にさまざまな分野で活用されていますが、すべてを実現できるわけではありません。 その一方で、通常の製造方法では実現できないこともたくさんあります。

    医療分野での応用については、私の記事でご確認ください。

    3Dプリンターは "モノ "を印刷するのではなく、"カタチ "を印刷するのですが、非常に細かい "カタチ "を組み合わせてモノを作ります。 印刷する素材から、特定のカタチに成形するのです。

    もうひとつ、「3Dプリントできない素材や形状は?

    このデメリットは、この単一の素材に限定されることです。 3Dプリンターがさらに進化すると、1台のプリンターで複数の素材を使った印刷ができるようになります。

    3Dプリンターでは、カーボンファイバーや宝石など、プリントできる素材が確実に進化しています。 アメリカンパールは、3Dプリンターを前面に押し出している会社です。

    3Dプリンターでジュエリーの模型を作り、その模型に金属を流し込む。

    硬化後、正確な仕様に基づいて、専門家の宝石商によって宝石を追加することができ、これらのパーソナライズされたジュエリーのいくつかは、行くことができます。 $250,000.

    しかも、アメリカンパールはそのような作品をわずか3日で、しかも他社よりも安い価格で提供することができるのです。

    3Dプリンター銃は、3Dプリンターができることを示す大きな進歩だと思います。 素晴らしいのは、他の人が開発したものを一緒になって改良することができる、非常にオープンソース型の業界であることです。

    これにより、より、深く、その分野の開発範囲を広げることができます。

    RepRapは3Dプリンターを目指している有名なプリンターですが、現段階では3Dプリンターができるのは は、フレームまたは本体をプリントアウトします。 もしかしたら、いつかこのステージに立てるかもしれませんが、今のところテーブルの上にはありません。

    12.FDMプリンターにこだわる、今のところ

    3Dプリンターについて調べていると、印刷には "種類 "があることに気づきます。 主にFDM(Fused Deposition Modelling)とSLA(Stereo-Lithography)があり、これらはまったく異なるものです。

    FDMプリンターは選択肢が広く、フィラメント印刷の材料も通常より安いので、最初に選ぶなら間違いなくFDMプリンターです。

    樹脂とフィラメントの3Dプリンター(SLA、FDM)の比較 - どちらを買うべきかという記事もご覧ください。

    SLAでは 液状樹脂材料 プリンター内のスクリーンから強い光を当てると硬化する硬化性フォトポリマーを使用し、FDMのように1本1本の素材ではなく、1層1層で形成されます。

    印刷のスピードは速いのですが、価格が高く、高いものは印刷に時間がかかるのです。 SLAプリンターは時間の経過とともに確実に安くなっているので、将来的にはホビイストの最初の選択肢になるかもしれませんが、今のところはFDMにこだわっていますね。

    FDMプリンターは、PLA、ABS、PETG、TPU、PVA、ナイロンなどの印刷材料に対応できるため、汎用性が高い。 FDMプリンターは、SLAプリンターを凌駕するほどの豊富なラインナップを持っています。

    SLAにはSLAの良さがありますし、品質面でもSLAに軍配が上がります。 SLAは、高解像度で滑らかな仕上がりのプリントを作ることができ、通常のFDMプリンターを凌駕します。

    もうひとつは、印刷材料そのものの比較について書いた記事です。 Resin Vs Filament - An In-Depth 3D Printing Material Comparison。

    の部品交換など、SLAプリントに含まれるコストはまだまだあります。 樹脂タンク、ビルドプラットフォームと、樹脂のコストが高いだけに は、時間が経つにつれて、本当に損をすることになります。

    3Dプリントに本当に詳しくて、数ドルのお金を使える人でなければ、SLAプリントは避けたほうがいいと思います。 もし、どうしてもPLAで何かを印刷したいのであれば、3Dプリントサービスを利用する価値があるかもしれませんね。

    13.上手くなりたければ、デザインとスライスの方法を学べ

    印刷したいものをデザインするためには、CAD(Computer Aided Design)ソフトでのデザインから、デザインを「スライス」するまでのいくつかの工程があります、 というのは、簡単に言うと、描いた絵を3Dプリンターが理解できるものに変換して印刷することです。

    3Dプリントの旅を遠くまで進めたいなら、まずは他の人のデザインを使いながら、デザインとスライスの方法を同時に学ぶことから始めるといいと思います。

    これは将来的に非常に貴重なスキルになりますし、3Dプリントをパーソナライズしたいのであれば、それができるようになることは必要なことです。

    3Dプリンターは、スライシングで作成したGコード命令がないと印刷できないので、専用のスライシングソフトが必要です。 スライシングとは、3Dプリンターが印刷時に作用するルートを作成することです。

    これは、印刷の各ポイントで、どのような速度で、どのような層厚を敷くかをプリンターに指示するものです。

    スライスについては、どう考えても仕事をする上で必要なことです。 スライスソフトは数百種類あり、中には1000円以上するプロ用もありますが、初期の段階では無料のものでも十分な効果があります。

    一部の3Dプリンター(Cura & Makerbot Desktop)では、実際に付属するスライスソフトが指定されており、会社から明記されていない限り、他のスライスソフトをお好みで自由に選択することができます。

    CADやスライスのソフトは複雑ですが、開発者はその点を考慮し、初心者の方でも安心して始められるようなプログラムを作っています。 Slic3rは、初心者向けのソフトとしておすすめです。

    基本的な形から始めて、その形を組み合わせていき、理解が深まればより細かくしていくのがいいと思います。 YouTubeのガイドがたくさんあるので、早い者勝ちで始めることができます!

    14.The Slower, the Better

    これは、最後のスライサーのポイントと関連していて、プリンターが処理するための設定を入力する場所だからです。 3Dプリントにかかる時間については、より詳細な記事を書きましたので、ご覧ください。

    最終的なプリントは、どれだけ待てるか、どれだけ高いクオリティを求めるか、そのバランスが重要です。

    ここでいう3大要素とは

    • プリント速度 - 平均は通常50mm/s
    • レイヤーハイト - 基本的にプリントの解像度(0.06mmから0.3mmまで)
    • インフィル密度 - パーセントで測定、100%は固体を意味します。

    一般的に、3Dプリンターの設定を長くすると、プリントの仕上がりがより細かくなります。 これは、強く、機能的で、滑らかなプリントを求める場合に行うもので、ディテールが少ないものやプロトタイプの場合は、これらの機能は必要ないため、より早くプリントすることができます。

    印刷速度は、速すぎると印刷の欠陥や層の接着が弱くなり、遅すぎるとノズルがプラスチック上に長く置かれることで印刷が変形するため、バランスを取る必要があります。

    ノズルの大きさは、プリントにかかる時間を左右します。 例えば、0.4mmノズルを150mm/sで使用した場合、11時間かかる印刷が、0.8mmノズルを65mm/sで使用した場合は8時間弱で済むことになります。

    レイヤーの高さを0.2mmから0.1mmに変更すると、ノズルが同じところを2回移動するため、プリントが終了するまでに2倍の時間がかかるのです。

    結論

    3Dプリンターは、ある意味、他のほとんどの分野にも大きく広がる応用が可能であり、参入するには素晴らしい分野です。

    もっともっと ねんごろ 過去に参加したときよりも、参加しやすくなっているので、常に消費しているのではなく、制作したい人におすすめです。

    3Dプリンターには学習効果がありますが、一般人が手に負えないものではありません。 学校の低学年の子供たちにも3Dプリンターが活用されています。

    3Dプリントに自信を持てる段階になれば、これから先もとても楽しい活動になるはずです。

    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。