3D印刷は、はるかに主流のテクノロジーになり、印刷機はほぼすべての価格で利用できます。 3Dプリンターを必要とするほとんどの人は、おそらく彼らが購入できるモデルを見つけることができます。それにもかかわらず、3Dプリントはまだ非常に新しいため、3Dプリントがどのように機能するかを知る人はほとんどいません。
これが、「3Dプリントはどのように機能するのですか？」という質問に答えるのに今が好機である理由です。最終的に使用する可能性が非常に高くなります！
加法3D印刷と減法3D印刷
3Dプリント。自分で購入できる3Dプリンターは、ほとんどすべて「付加的な」マシンです。つまり、オブジェクトが完成するまで（通常はレイヤーに）マテリアルを追加して3Dオブジェクトを作成します。 「3Dプリンター」は、ほとんどの場合、アディティブバリエーションであると人々が考える3Dプリンターです。
サブトラクティブ3Dプリンティングは大きく異なります。ここでは、固定量の材料から始めて、完成したオブジェクトだけが残るまで材料を削除します。大理石で彫像を作る彫刻家は、減法を使用しています。減法機械は通常、大規模なワークショップや産業環境で見られます。 CNCミリング（コンピュータ数値制御）システムがおそらく最もよく知られている例です。
ここでは、平均的な消費者に関連しているため、今後はアディティブマシンのみに集中します。サブトラクティブマシンは、机に置くものと同じ3Dプリンターの拡張ファミリーに属していることを知っておいてください。
溶融堆積モデリング、ステレオリソグラフィー、選択的レーザー焼結
アディティブ3Dプリンティングの3つの主要な方法は、FDM（フューズデポジションモデリング）、ステレオリソグラフィー（SLA）、選択的レーザー焼結（SLS）です。
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FDMは、最も一般的な消費者向けシステムです。これらのタイプのプリンタでは、材料のフィラメントが高温のプリントヘッドを通過します。プリントヘッドは3D空間に正確に配置され、正確にプログラムされた指示に従って材料の層を堆積します。 FDMにはさまざまなアプローチがありますが、すぐに説明します。
ノーベルSLAプリンター strong>ステレオリソグラフィは、コンシューマシステムではあまり一般的ではありません。これらのプリンターは、レーザーを使用して液体樹脂を硬化させて固体プラスチック材料にします。通常、オブジェクトは樹脂のバットから「引っ張られ」、材料から浮き上がるにつれて層ごとに形成されます。近年、SLAプリンターはよりコンパクトで手頃な価格になっています。ですから、どのタイプの最終モデルに落ち着くかによっては、FDMプリンターの真の代替手段となります。
選択的レーザー焼結（SLS）は、強力なレーザーを使用してポリマー粉末を溶融します。実際のパウダーは印刷の支持構造として機能するため、このタイプの印刷には特別な足場は必要ありません。 SLSは、デスクトップにあるタイプのFDMではありません。それは今のところまだ産業技術です。
デカルトおよびデルタロボットプリンタ
Delta Robotプリンター strong>FDMプリンターの最も一般的なタイプは、デカルト3Dプリンターです。名前はデカルト座標を指します。これが、学校で学んだXYZ座標です。印刷ヘッドは、印刷ボリュームスペース内の任意のXYZ座標に移動できます。計算は簡単で、プリンタはかなり手頃な価格で、印刷品質は正確です。
ただし、XYZ座標の粒度によっては、曲面の表面が滑らかでなく、手動の仕上げ作業が必要になる場合があります。
Deltaロボットプリンタ別のアプローチを取る。プリントヘッドは、3本のレール上を走る3本のアームに取り付けられています。各アームの高さを変えることにより、プリントヘッドを振ることができます。この設計により、プリントヘッドは真の曲線でスイングすることができ、背の高いオブジェクトを印刷ボリューム内に印刷することもできます。
基本的に、レールが長いほど、モデルを高くすることができます。デルタロボットプリンターは、XYZ座標ではなく、三角法を使用してプリントヘッドの位置を計算します。最終的に、デカルトプリンターとまったく同じ印刷解像度に到達できなくなります。
デルタロボットの概念を実際に理解するには、実際の動作を確認する必要があります。 Johann Rochollによるこのビデオをご覧ください。すぐにコンセプトがわかります。
腕の関節と、プリントヘッドがどのように自由かつスムーズに移動できるかに注意してください。
3Dプリンタの材料
3Dプリンターはさまざまな素材を使用しますが、ABSとPLAの2つのプラスチックがあり、消費者向けの用途で最も一般的です。
ABS（アクリロニトリルブタジエンスチレン）は、レゴブロックが作られているのと同じプラスチック。このプラスチックは、冷却時に反りやすく、加熱されたプリントベッドを備えたプリンターが必要です。非常に耐衝撃性がありますが、特に強いわけではありません。耐荷重性のないプロトタイプパーツや最終パーツを作成するのにも適しています。
PLA（ポリ乳酸）は、融点が低く、反りが少なく、扱いやすく、印刷の失敗が少ないです。また、実際の使用にはあまりにも脆すぎますが、見られることのみを目的としたスムーズで詳細なモデルを作成するには優れています。
良いニュースは、ほとんどのコンシューマ向け3Dプリンタが両方で動作することです。これらの安価な材料。したがって、必要に応じて交換することができます。
ナイロンフィラメントは別のオプションであり、木材や金属を素材として使用するプリンターさえあります。次世代プリンターは、一度に複数のフィラメントを処理することもできるため、混合素材またはマルチカラー印刷が可能です。
一般的な3D印刷プロセス
自分で3Dプリントを作成したことがない場合は、ユーザーの観点から実際に3Dプリントがどのように機能するのか興味があるでしょう。 3Dプリンターを使用することは、レーザーまたはインクジェットプリンターで2Dプリントをノックアウトするほど簡単ではありませんが、思ったほど難しくはありません。
マニュアルに従ってプリンターを設定した後、キャリブレーションとレベリングを正しく行うには、まず印刷するモデルが必要です。
ZbrushまたはAutoCAD などを使用して独自のモデルを作成できますが、ほとんどの人はモデルをオンラインサイト。最初のストップは間違いなくThingiverse である必要があります。これは、おそらくユーザーが送信したモデルの最も有名なコレクションです。ただし、代替案 は多数あります。
互換性のある形式でモデルを取得したら、プリンターに付属のソフトウェアでモデルを開きます。外観や機能はすべて異なりますが、基本的な概念は同じです。また、最初に3Dモデルをメッシュミキサー で処理することもできます。これにより、3Dモデルがしっかりしていて印刷に適していることが保証されます。
3Dプリンターソフトウェアでは、モデルとソフトウェアのサイズと品質により、各印刷レイヤーを表す「スライス」に変換されます。また、作成中のモデルをサポートするために印刷する必要がある「足場」も計算します。印刷が完了すると、このようなものが途切れる可能性があります。
準備作業がすべて終了すると、印刷を開始できます。品質設定によっては、長い間待機している可能性があります。高品質のプリントは、数時間から数日までさまざまです。ありがたいことに、一部の3Dプリンターでは、アプリを介してリモートで印刷の進行状況を監視できます。
印刷が完了したら、ベッドから取り除き、足場から解放します。多くの場合、欠陥を取り除くためにサンドペーパーと特別な切削工具を使用してモデルを仕上げる必要があります。モデルをペイントする人もいます。唯一の限界はあなたの創造性です。
3Dプリンターを購入したい場合は、これがベストピック で、予算が取れている場合は8です。はよりポケットに適したオプションです。