3Dプリンターの基礎(第1回)

3Dプリンターが欲しいが使ったことは無い。よく知らないけど興味があり使ってみたい。という方向けに3Dプリンターの基礎知識を共有します。

3Dプリンターに興味がある人向け、3Dプリンター基礎知識

昨今ではかなり身近になった3Dプリンターですが、世間ではまだまだ珍しい機械のようです。企業や教育機関では目にする3Dプリンターですが、個人で持っている人はまだ少ないかもしれません。

今回は社内からの勧めもあって、3Dプリンターが欲しいが使ったことは無い。よく知らないけど興味があり使ってみたい。という方向けに3Dプリンターの基礎知識を3回ほどに分けて書いていきたいと思います。

3Dプリンターについて

3Dプリンターは御存知の通り、CADのデータから主に樹脂素材を加工して立体を造形する装置ですが、実は3Dプリンターにはいくつかの種類に分けられています。目にする機会が多いのは…

  1. 熱溶解積層(FDM)
  2. 光造形
  3. 粉末焼結

熱溶解積層はFDM方式とも呼ばれる現在最も普及している3Dプリンターの方式です。

光造形は液体の樹脂を使用します。レーザーを照射し、照射部分のみ樹脂を固めます。

粉末焼結は粉末の樹脂を使います。現在は企業向けの大型のものがほとんどです。

これら3種類の中でも、これから使ってみたい方へ私が最もお勧め出来るのはFMD方式の3Dプリンターです。次はこのFMD方式の3Dプリンターをもう少し詳しく紹介しつつ、お勧め出来る理由や特徴を書いていきます。

FDM方式の3Dプリンター

まずはこちらをお勧めした理由から説明していきましょう。

先に書かせて頂いたようにFDMの他にも光造形の3Dプリンターも一般消費者向けのモデルが販売しています。そちらが良くないというわけではありません。用途によってはFDM方式よりも適している場合もあります。

しかしながら印刷コスト・扱いやすさという点ではFDMのほうが優れています。

光造形の3Dプリンターの樹脂は比較的高価で、造形品質が高い反面強度はあまりありません。その点FDM方式の3Dプリンターは、調達しやすく強度のある樹脂でプリントでき、筐体やパーツなど製品のプロトタイピングにはこちらが適しています。以上の点がお勧めする理由です。さらに詳しくしていくため、FDM方式の3Dのプリンターをいくつか紹介していきます。

メイカーボット 「Replicator2X」makerbot.co.jp
  • ワークエリア : (L×D×H) 246×152×155mm
  • ファイル形式 : STL, OBJ, Thing
  • 対応フィラメント : ABS、PLA
  • 最小積層ピッチ : 0.1mm
  • 対応OS : Windows, Mac, Linux
  • 接続 : USB、SDカード
  • 価格 : (代理店にて260,000円くらい?)
UP Plus2 www.pp3dp.jp
  • ワークエリア : (L×D×H) 140×140×135mm
  • ファイル形式 : STL
  • 対応フィラメント : ABS、PLA
  • 最小積層ピッチ : 0.15mm
  • 対応OS : Windows, Mac
  • 接続 : USB
  • 価格 : 136,800円
FLASH FORGE「Dreamer」flashforge.co.jp
  • ワークエリア : (L×D×H) 485×400×335mm
  • ファイル形式 : STL
  • 対応フィラメント : ABS、PLA
  • 最小積層ピッチ : 0.3mm
  • 対応OS : Windows, Mac, Linux
  • 接続 : USB、SDカード
  • 価格 : 145,000円

ここで3種類の3Dプリンターを並べてみました。これらは私が実際に扱ったことがあると同時に、個人的に感触の良かった3Dプリンターです。(※これらには既に後続の機種もリリースされています。)

これらの3Dプリンターを例として、実際使う前に目を通しておくべき点を上げました。
機種の下に簡単な7つの項目を並べています。

  1. ワークエリア
  2. ファイル形式
  3. 対応フィラメント
  4. 積層ピッチ
  5. 対応OS
  6. 接続
  7. 価格

ワークエリアはプリントできる最大サイズを表しています。例えば (L×D×H) 246×152×155mmであればこの体積に収まるものであればその3Dプリンターで造形することが出来ます。作りたいものがこの体積に収まるか考えてみましょう。

ファイル形式はその3Dプリンターがどのファイル形式を読み込めるかということです。一般的にはSTLが多いと思います。自分が最も使用しているCADソフトで該当の形式が書き出せるかどうか確認しましょう。

対応フィラメントは一般的にABS樹脂とPLA樹脂があります。上のものは両方対応していますが、一方しか対応(推奨)していない場合もありますので確認しましょう。(樹脂については後に説明していきます。)

積層ピッチとはその3Dプリンターが出せる層の細かさを示しており、造形精度(品質)を測る材料になります。

3Dプリンターが対応するOSです。自分のPCのOSがあるか確認しましょう。

接続の方法ですが、PCからUSBケーブルでの接続。またはSDカードに書き込んでそれを読み込ませる方法があります。SDカードも使える方が便利です。

価格ですが、どれも10万以上と少し高い買い物になってしまいます。FDM方式3Dのプリンター大体の相場は12万円〜20万円くらいでしょうか。安いものでは9万円以下。MakerBot社の3Dのプリンターは、日本では代理店購入で25万円以上と少し高めです。

大体このあたりが3Dプリンターの購入にあたって目を通すべき部分でしょうか。これはというものがあったら、ネットでのレビューにも目を通しておくのも良いでしょう。

1回目はここまでに致します。3Dプリンターの基礎的な概要が説明できましたでしょうか。3Dプリンターに興味を持ち始めている方にこの内容が役立てていれば嬉しく思います。

次回は更にもう少し掘り下げた話を予定しています。

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