初心者のための 3D プリント: その方法 - 深センコーストワイズソリューションズ株式会社

さて、休暇用に 3D プリンターを手に入れ、早速使ってみたいと思っていますが、おそらくどこから始めればよいかわからないでしょう。何を印刷できますか? 何が楽しいの？何が役に立つの？

3D プリンターの購入を正当化するのは難しいことではありません。入門レベルのプリンターがかなり安くなっただけでなく、学ぶべきことはたくさんありますが、コンピューター画面上に表示される 3D モデルを手に取れるものに変えるのは単純に楽しいものでもあります。 3D プリントは、新しいスキルを学び、子供たちと充実した時間を過ごすのにも最適です。

初心者に適した 3D プリンターには幅広いオプションがありますが、セットアップ、印刷、仕上げのプロセスをナビゲートするのは難しい場合があります。ありがたいことに、これは大きな趣味であり、必要に応じてすぐにアドバイスを提供してくれる熱心なファンベースがいます。ただし、学習には急なカーブが必要であることに注意してください。購入前に知っておくべきことはすべてここにあります。

3D プリントには、プリンター、素材、ソフトウェアの 3 つのコンポーネントがあります。

プリンターが鍵です。このテクノロジーは何十年も前から存在していますが、家庭で趣味を楽しむ人にとってその核心はシンプルです。プリンターは、多くの場合、プラスチックのフィラメントのスプールのような材料を受け取り、加熱されたプリントノズルに通し、そこで溶けて平らな面に配置します。それを、非常に正確に、何度も何度も繰り返します。これらの層の厚さはミリメートル単位で測定されます。材料のスライスが細かくなるほど、モデルはより詳細になります。

このプロセスは溶融堆積モデリング (FDM) と呼ばれ、おそらくホームユーザーにとって最も一般的なプロセスです。光造形装置 (SLA) は、液体樹脂をレーザーまたは UV 光でフラッシュして硬化させることで層を構築するもう 1 つの技術です。また、SLA は FDM に比べて驚異的な詳細を生成でき、非常に細かい詳細と滑らかな表面を備えたプリントが得られますが、使用はそれほど簡単ではありません。 FDM プリンターを使用することをお勧めします。FDM プリンターにはより多くのオプションがあり、より幅広いフィラメントが使用され、レジンタンクが不要で、湿度などの環境要因の影響を受けにくいためです。

FDM フィラメントにはいくつかの種類がありますが、一般的なものはポリ乳酸 (PLA)、アクリロニトリルブタジエンスチレン (ABS)、ポリエチレンテレフタレート (PETG) です。

ほとんどのプリンターにはスタータースプールが付属しているため、初心者が遭遇する最も一般的なフィラメントは PLA です。印刷が容易で、ABS よりも低い温度で溶け、冷えても反りにくいです。また、ABS とは異なり、臭いやその他の煙も発生しません。しかし何よりも素晴らしいのは、PLA は考えられるほぼすべての色やスタイルで入手できることです。半透明のブルーが欲しいですか？それはそこにあります。プリントに多色の色合いを与える虹色のフィラメント? はい。暗闇で光るPLAフィラメントもあります。また、植物ベースであるため、市場で最も環境に優しいフィラメントでもあります。家庭で堆肥化することはできませんが、特定の条件下では生分解されます。

最後に、PETG はペットボトルに入っているものです。そのため、PLA や ABS ほど環境に優しいわけではありませんが、リサイクルは可能です。紫外線、高温、化学溶剤に対する耐久性で知られています。耐久性のあるものを印刷する必要がある場合は、PETG の利用を検討するとよいでしょう。

フィラメントを把握したら、「スライサー」と呼ばれる適切な 3D ソフトウェアを選択する必要があります。これは、以下のメノラサウルスのような 3D ファイルを受け取り、それを印刷する方法をプリンターに指示します。

これは、プリンターが配置する水平レイヤーにそれをスライスすることによって行われます。最も人気のあるものには、Ultimaker の Cura、Prusa Research の PrusaSlicer、および Simplify3D があります。 Cura は、ユーザーフレンドリーなインターフェイスと幅広いカスタマイズオプションを備えているため、初心者の間で人気があります。また、オープンソースなので無料です。これは私が最も多くの時間を費やしたソフトウェアです。PrusaSlicer も人気があり、Cura よりもさらに多くのカスタマイズを提供します。それも無料です。 Simplify3D は強力なカスタマイズを提供し、パワーユーザーと初心者の両方が同様に使用できますが、価格は 199 ドルです。

まず、印刷に使用する素材からモデルの複雑さまで、スライスには多くの変数が関係します。印刷中にモデルのオーバーハング部分をどのようにサポートするか、どのくらいの密度で印刷するか、印刷をどの程度速く詳細に行うかを考慮する必要があります (ほとんどの場合と同様、速度と速度の間には常にトレードオフがあります)そして品質）。

私は 1 か月間、Cura のあらゆるコントロールをいじってみましたが、実際の「ボタン 1 回、印刷 1 回」の解決策はありませんでした。 3D プリンティングを始めようとしている初心者にとって、最初はイライラするでしょう。いじくり回して実験し、失敗したプリントや無駄になったフィラメントの上の毛を抜く必要があります。

私は、市場で最新の FDM プリンタの 1 つである AnkerMake M5 ($799) をテストすることにしました。そのスライサーソフトウェアである AnkerMake Slicer (Cura ベース) はベータ版であり、不足している機能が多数あります。当時、Cura と PrusaSlicer はまだ正式な AnkerMake M5 ドライバーとプロファイルを提供していませんでしたが、間もなく提供される予定です。

M5は素晴らしいスペックを持っています。最大 250mm/s で印刷でき、同社によれば、これは市場の他のプリンタよりも最大 5 倍高速です。カメラと AI が内蔵されており、印刷に何か問題が発生した場合 (頻繁に発生します) に警告を発します。しかし、私の経験では、AI は役に立たず、誤った警報を発するだけで、実際に問題が発生したときは決して教えてくれませんでした。

ワイヤレスで携帯電話から印刷することもできますが、これにもいくつか注意点があります。オンラインアカウントにサインアップする必要があり、アカウントにサインインしない限り印刷できません。これを書く数週間前に会社のサーバーがダウンしたとき、サーバーが復旧するまでプリンターをまったく使用できませんでした。また、アカウントサーバーを誰が管理しているのかもわかりません。彼らは私が印刷しているものを見ることができますか? これらの質問のいくつかについては Anker に回答を求めており、返答があればこの記事を更新します。

プリンターの組み立てと印刷は比較的簡単であることがわかりました。プリンターには小さなフィラメントのスプールが付属していますが、私はそれをすぐに使いこなして、まともなプリントを得る方法をゆっくりと学びました。 Amazon ではいつでも追加注文できますが、無限に見えるフィラメントのオプションを選択できるため、注文がすぐに増えてしまいます。初心者としては、PLA または PLA+ (改良版ではあるが PLA のより高価なバージョン) を使用することをお勧めします。

初めてのプリントでは、選ぶのが下手でした。参加している D&D ゲームのフィギュアを印刷したかったので、3D モデルをロードして印刷ボタンを押し、プリンターがヒーローをスパゲッティモンスターに変える様子を観察しました。

私は、腕など、空いたスペースに突き出たモデルの部分にサポートを追加することを怠っていました。解像度が低すぎ、速度が高すぎました。ああ。

時間が経つにつれて、私は上達しましたが、M5 プリンターを使用するのはイライラすることがよくありました。私は通常、就寝時に長い印刷を開始し、一晩印刷し続けましたが、翌朝目が覚めると、印刷物が印刷ベッドに付着していなかったためにスパゲッティがぐちゃぐちゃになって目が覚めました。このため、少なくとも家庭での初心者ユーザーにとっては、ゴールデンタイムにはまだ対応していないと考えられます。

3D プリンティング愛好家である Paul LaRosa 氏は、「[AnkerMate M5] が家庭での印刷の壁を打ち破るプリンターになるとは信じていません。このソフトウェアはひどいもので、PrusaSlicer プロファイルを微調整するのは私にとっては快適ですが、 …それは初心者に期待すべきではありません。」

印刷に関する基本的な情報を得るには、Reddit フォーラムや Discord サーバーにアクセスする必要がありました。プリンターのセットアップは簡単ですが、付属のマニュアルはそれだけで終わってしまうからです。ドキュメントには 3D プリントをどこから始めればよいかについては何も記載されていません。プリンターのオンボードメモリにはいくつかの 3D モデルが付属していますが、これらは非常に基本的なもので、役に立つというよりはデモのショーケースにすぎません。

自宅での製造の可能性は想像力と同じくらい無限であるため、開始方法に関する情報がまったく欠如しているのは本当に残念です。私はこの 1 か月間、フィラメントを焼き尽くしたり、パートナーのためにスパイラルツリープランターを印刷したり (悲しいことにまだ作業中です)、卓上ロールプレイングゲーム用のより成功したミニチュアフィギュア、船のモデル、家の周りの小さな装飾品を印刷したりして過ごしました。

しかし、それは私自身の欲しいものリストにすぎません。 Printables、Thingiverse、Cults、MyMiniFactory などの大手 3D モデルサイトにアクセスすると、その可能性がわかります。 Thingiverse だけでも 150 万以上の無料モデルをダウンロードして使用できますが、MyMiniFactory には RPG とテーブルトップゲームの雰囲気が強くあります。入手可能なトップモデルには、スナップバックル、サンディングブロック、時計スタンド、機能するコンビネーションロック、ミッドセンチュリーのモダンなランプ、そしてこの記事の執筆時点では、たくさんのホリデーオーナメントがあります。

「私のプリンターの主な使用例は、ケーブル管理、ブラケット、そして最近では子供用のおもちゃであり、AnkerMake の主な使用例です」と LaRosa 氏は言います。「AnkerMake は、サービス開始から最初の 1 週間で、3 人分の靴下の詰め物を印刷するのに大忙しでした。」

ノースカロライナ州ホリースプリングスの別の愛好家であるジョエル・グライムズさんは、プリンターを使って子供たちの学校の課題を手伝っています。彼の娘は学校のロボット工学チームに所属しており、チームは自宅と学校のプリンターを使用して、プロジェクト用に穴を開けるための治具を作成したり、フィット感や機能をチェックするためにプロトタイプの部品を印刷したりしています。

「これは子どもたちの学習曲線にとって非常に強力です」と彼は言います。「開発面では非常に迅速で反復的なプロジェクトです。」

すべての 3D プリンターと同様に、AnkerMake M5 は初心者にとって使いにくい場合があります。多くは、粘着プリントベッドから剥がれたり、プリントヘッドが丸まったプラスチック片を引っ掛けてモデル全体を引っ張ったりして、プリントが台無しになったものでした。多くの場合、サポート (モデルの張り出した部分を支える基本的に印刷された足場) を含める初期のステップでは、サポートがモデルに融合して外れなくなるため、モデルがボロボロになってしまいます。

また、一般的に、FDM プリンタは細かい部分の処理が苦手です。ただ、そのために設計されていないだけです。 M5 はその速度を考えると、D&D のフィギュアに乗るような細かい作業には特に不向きです。適度に詳細なプリントを行うには速度を落とす必要があり、そのため、速度という主なセールスポイントの 1 つが失われてしまいました。通常、より大きく単純な幾何学的形状を印刷する方がはるかに簡単でした。たとえば、キッチンのジャンク引き出し用に入れ子の整理箱をいくつか印刷することができて、パートナーは非常に喜んでくれました。

私たちが M5 をレビューすることにしたのは、それが新しくてより先進的であるためですが、高価でもあります。以下にリストされているプリンターのいずれかを使用すると、800 ドルの数分の 1 の価格で 3D プリントを始めることができます。これらはすべて優れた入門プリンターです。

• Monoprice Maker Ultimate 2: これは中価格帯 ($335) のオプションで、使いやすく設置面積も小さいため、スペースが限られている人に適しています。また、完全に密閉されているため、印刷を損なう可能性のある隙間風や温度変動を軽減するのに役立ちます。また、騒音も抑えられます。 • Creality Ender 3 V2 Neo: このプリンターは、価格 ($319) とパフォーマンスのバランスが良く、初心者にとって確実な選択肢として広く知られています。 DIY いじりが好きな方は、すべての部品を交換またはアップグレードできるため、このプリンターを気に入るはずです。 • FlashForge Finder 3: このプリンターは、ユーザーフレンドリーなインターフェイスとコンパクトなデザインを備えており、3D を初めて使用するユーザーに適しています。印刷。 Mini Delta や Ender 3 より少し高価 ($499) ですが、それでも初心者向けのプリンターとしては優れています。

では、3D プリントはあなたに適していますか? 一般的に参加費が低いことを考えると、余裕、忍耐力、いじくり回しの適性、そして失敗に対する高い許容力があれば、創造的で楽しい趣味になる可能性があります。 AnkerMake M5 は、その価格とスライサーソフトウェアの未完成な性質を考慮すると、初心者には推奨されないプリンターですが、ここで挙げた他のプリンターも良い代替品になる可能性があります。

そして、画面上にピクセル単位で存在する何かが、数時間以内に手に持てるものになるというのは、ほとんど魔法のような感覚であることは疑いの余地がありません。クリエイターの誇りの感覚は、同じようなものをオンラインで注文することから必ずしも得られるものではありません。

「子供たちに何かを思い描き、3D モデリング空間で何かを作成し、印刷して手に形のあるものを持ってもらいたかったのです」とグライムス氏は言います。「私たちが子供の頃はそんなことはありませんでしたが、今の子供たちはそれを持っています。」

799ドル

$335

$319

$499

250mm/秒

150mm/秒

100mm/秒

180mm/秒

PLA/PETG/TPU/ABS

235×235×230

200×150×150

220×220×250

190×195×200

±0.1mm

±0.1～0.4mm

±0.1mm

±0.2mm

直接

ボーデン

直接

加熱されたPEI軟磁性鋼

加熱されたガラス板

加熱PCばね鋼磁性

加熱ガラスまたはPEI軟磁性鋼

502×438×470mm

380×340×420mm

420×410×470mm

469×406×416mm

27.8ポンド

33.1ポンド

17.2ポンド

34.39ポンド

AnkerMake Slicer (macOS、Windows)、Simplify 3D、Ultimaker Cura、PrusaSlicer

Wiibuilder、Cura、Simplify 3D、Slic3r、KISSlicer

Creality Slicer、Cura、Simplify3D

Cura、Simplify3D、FlashPrint

Wi-Fi、Type-C USBフラッシュドライブ

USB、microSDカード

マイクロUSB/TFカード

USB、Wi-Fi