3Dプリントのしくみ

接着剤の代わりにプラスチックを使用するロボット制御のホットグルーガンを想像してみてください。あなたは3Dプリンタの基本を持っています。プラスチックのストランドは、材料を溶かすために加熱されるプリントヘッドに供給されます。プリントヘッドは3次元で非常に正確に動き回り、プリントベッド - プリントするテーブル - の上にプラスチックの線を落とします。プリンターはこれを何度も繰り返し、3D部品が形成されるまでプラスチックの層を重ねます.

3Dモデルから始まる

3Dプリンタで印刷されるすべてのオブジェクトは3Dモデルから始まります。これらは通常、TinkerCAD、Fusion360、Sketchupなどの実世界の3Dモデルで作業するために設計されたCADプログラムで作成されています。これは、映画やゲーム用に3Dモデルを作成する方法とは少し異なります。ただし、伝統的な3Dモデリングソフトウェアから非常に詳細な図を印刷することはできます。.

3Dプリンタの利点の1つは、ほとんど何でも印刷できることです。一部のモデルは非常に複雑なため、成形やCNCルーティングなどの従来の製造技術では作成できません。そのため、3Dプリンタが主導的な役割を果たします。ただし、大規模な工場の研究開発部門では、実際の部品を作るために工場全体を組み立てるよりもプラスチックで1つのモデルを印刷するほうがはるかに安価であるため、これらは単なる空想的な幾何学形状の作成に使用されません。これはプロトタイピングと呼ばれ、貴重な時間と材料を無駄にすることなく最終コピーをテストするための大まかなドラフトを作成します。.

印刷用モデルのスライス

プリンタは複雑な3Dメッシュをどのようにしてそれを印刷モデルに変換するかを理解していないので、3Dモデルをプリンタが理解できる情報にデコードする必要があります。このプロセスは、モデルの各レイヤーをスキャンし、各レイヤーを順番に作成するために印刷ヘッドを移動する方法をプリンターに通知するため、スライスと呼ばれます。それはスライサー、CraftWareやAstroprintのようなあなたのためにこれらすべてを扱うプログラムの助けを借りて行われます.

スライサーはモデルの「塗りつぶし」を処理し、ソリッドモデル内に格子構造を作成して安定性を高めます。これは3Dプリンターが輝く領域の1つです。モデルの内部に空気のポケットを戦略的に作成し、はるかに軽量にすることで、非常に強度の高い素材を非常に低い密度で印刷できます。.

スライサーが処理するもう一つのことは支柱です。プリンターは薄い空気の上にプラスチックを置くことができないので、プリンターがギャップを埋めることができるように支柱を作らなければなりません。これらは取り外し可能ですが、それが崩壊しないようにするために印刷プロセスで使用されます.

スライサーが完成すると、3Dプリンターにデータを送信して印刷プロセスを開始します。.

長い間待っている

プリンタが起動したら、今日の3D印刷の主な問題に気づくでしょう。それはものすごく遅いです。 2Dプリンタは数分で本全体を印刷することができますが、ほとんどの3Dプリントは印刷を完了するのに数日ではないにしても数時間かかります。そして、あなたが設定をめちゃめちゃにしたり、スライサーを誤って設定したり、あるいはちょっとそれにぶつかっただけで、あなたは全体の印刷を失う可能性があります.

業界では、液体の層に向けて発射されたレーザーを使用してそこから印刷物を引き上げるような、飛散を早める技術がいくつかあります。これにより、プロセスが大幅にスピードアップします。しかし、これらの種類のプリンターは何倍も複雑で、はるかに高価であり、そして今のところプラスチックでしか動かない。.

だから私は3Dプリンタを購入する必要があります?

部品の設計や印刷に興味がないのなら、もうすぐ退屈な2Dプリンターに代わることはないでしょう。.

ほとんどの消費者が購入するプリンタは通常プラスチックで印刷されていますが、業界ではほとんど何でも印刷できるエキゾチックな（そして高価な）プリンタが使用されています。人工肉を印刷することができる3Dプリンタさえあります。この技術は急速に進歩しており、多くの業界で大きな意味を持っています。きっといつの日か、食用の食糧プリンターからグルメな食事を印刷することができるでしょう、しかしそれまでそれは趣味と産業の装置のままです.

それでも、価格が常に下がっているので、それは楽しい趣味になりえます - 特にあなたが小さいプラスチックモデルが使われるところで何かを造るならば.

画像クレジット：Kaca Skokanova / Shutterstock