３Ｄプリンターを活用して何をしたいのか？

３Ｄプリンターを活用して何をする？
最近の調査結果がある。

現役エンジニア500人に聞きました！「３Ｄプリンタの活用調査」
http://www.meitec.co.jp/news/2013/ct4m9s0000003lo0_1219.html


■　3Dプリンター未体験エンジニアが
　　　　　　　3Dプリンターで作りたいものランキング　■

　１位　「インテリアやその部品」（46.4％）
　２位　「模型・プラモデルやその部品」（45.4％）
　３位　「機械の部品」32.8％
　４位　「フィギュアやその部品」28.4％
　５位　「アクセサリーやその部品」25.7％

　その他
　　　　釣り具、釣りのルアー、メタルジグの型と釣り関連、入れ歯、家具など


分野的には3DCADの出力の延長としての利用用途が主なようだが、私も同感だ。

一般の人には、3Dというと映画やテレビの映像技術である3DCGの方が認知されているが、
３Ｄプリンターでの3DCADと3DCGの違いをちょっと調べてまとめてみた。


３ＤＣＧ（Computer Graphics）
　スケッチ絵（デザイン）　陶芸家　イラストレータ　形状を優先
　
　多くのCGは、メッシュという「微小な平面」で構成され、
　球体面なども平面の集合体であらわしてレンダリングなどで滑らかな面を作る。
　球の描写も簡単にできるように標準にあり、粘土細工のようにその球を引っ張ったりして段々と形を変化させる。


３ＤＣＡＤ（Computer Aided Design）
　寸法図（製図）　　　　　大工　　　　　設計　　　寸法に重点　
　
　曲面についても寸法をある一定精度で保証し曲面上のとある点まで正確に表現する。
　作図面に2Dスケッチをして押し出す回転するなどして図面を立体にする。
　いきなり球を描写することはできない。
　円または半月をいったん作図してから360度回転させるなどして描く。


なので３Ｄプリンター向けの出力において、3DCGソフトで作った3Dデータをそのまま出力しようとしても、ポリゴンの一部がかけている場合などデータにエラーがあって正しく出力できないことも多いようだ。

これは、3DCGソフトで作れるモデルが「厚みが0」「物体同士が重なりあっている」「面が裏返し」など、現実にありえない形でも成立するためだ。

エラーの種類によってはモデルのどこが問題なのかわかりにくかったり、エラー箇所が山のようにあったりして、確認や修正に時間がかかる。

こんなニーズに応えた３Ｄデータのチェック修正ソフトもいくつかある。
　
　3Dプリンタのためのポリゴン修正ソフト「MoNoGon」
　http://www.quatouch.com/products/monogon/
　（データチェックだけなら無償で利用可）


　無償STLデータエラー診断修復「netfabb Basic 5」
　http://www.3ds.co.jp/netfabb/
　ユーザ登録して無償で使える。
　日本語対応していないのではじめわかりにくいので下記を参考に。
　[手順] http://monge.tec.fukuoka-u.ac.jp/cad_3Dprinting/

　
　エラーチェックや寸法・形状確認「MiniMagics 3.0」
　http://www.materialise.co.jp/MiniMagics3.0J/
　フリーのSTLビューワ。


最近３Ｄデータを入手できるサイトもどんどん増えているが、この点はおさえていたほうがよいようだ。

入手した３Ｄデータが正しく３Ｄプリンターで出力できるとは限らない。

このことが現在の３Ｄプリンターではフィギアの製作には向いていない要因の一つだ！



全体的にまとまっている記事があったので参考にまでに紹介。

ここから始める、3Dプリンタ＆モデリング基礎知識
http://akiba-pc.watch.impress.co.jp/





※Fusion 360の購入はこちらから。

３Dプリンターでオリジナルの３Dプリンターを作っていく！？

これはオープンで面白いコンセプトだ。

３Ｄプリンターで３Ｄプリンターの自分自身の部品を作っていくというもの。
部品の３Ｄデータもダウンロードできる。
SketchUp用のモデリングソースもあるので自分オリジナルのデザインも作れる！？

コンパクトでデザイン性も良くていいかも。

３点ワイヤーで吊られたヘッド部分だけが稼動するタイプなので動作効率がよく滑らかで安定していそう。

ちょっと作ってみたくなった。


■3DR RepRap Delta Printer


RichRap3D
http://richrap.blogspot.jp/

部品３Ｄデータ（ダウンロード）
http://richrap.github.io/3DR-Delta-Printer/

他のオープンソースのRepRapの3Dプリンターもあるけど価格次第ってところでしょうか？
部品を流用したりできたらいいですが。。。


■国産RepRapオープンソース3Dプリンタ「PRN3D」

マイクロファクトリー
http://www.micro-factory.net/3dprinter/prn3d.html

価格：組み立てキット　49,800円、完成品　69,800円

○仕様
・造形サイズ(mm)：w170 x d170 x h160
・フィラメント：1.75mm PLA , ABS
・最小積層ピッチ：0.05mm (50μm)
・ノズル系：0.4mm
・ヒーテッドベッド：標準装備
・インターフェース：RepRap gen6準拠
・電源：ACアダプター付属　DC12V / 96W
・本体大きさ(cm)： w42 x d25 x h32
・フィラメント：PLA（黒）約100g付属 　1.75mm PLA または ABS
・ノズル：0.4mm付属 　呼び径M6　先端穴0.4mm　真鍮
・スピード:80mm/sec
・温度:210℃


■日本ユーザー向け3Dプリンタ「atom 」

RepRap Community Japan（Genki）
http://genkei.thebase.in/items/59063

価格：129,800円

自己複製可能な立体造形機。
プラスチックパーツが破損しても自分で同じパーツを複製することが可能。

○仕様
・本体のみ大きさ：高さ268mm　幅325mm　奥行き275mm
・プリント可能最大エリア：高さ135mm(※1)　幅140mm　奥行き140mm
・積層ピッチ:0.3mm-0.025mm(0.4mmノズルの場合最大0.3mm積層)
・プリント可能素材：ABS / PLA / 木材樹脂 / HIPS / Nylon / ペースト状の流体


■3D PRINTER REPRAP MENDEL Evolution

オリオスペック
http://www.oliospec.com/item_detail/itemCode,3D-REPRAP/

価格：69,800 円

RepRap.orgプロジェクトで開発されたプリンター。
他にも派生モデルあり。

○仕様
・位置決め精度: Z axis 0.012mm XY axis 0.004mm
・プリント精度 :0.1-0.2 mm
・厚さ:0.2～0.4 mm
・構築サイズ:200 x 200 x120 mm
・ノイズ径:0.4mm
・軸速度: 40mm/s
・ノズル流量：24cc/h
・推奨スプリンクラー温度　180s℃(PLA) 230℃(ABS)
・ベースプレートヒーター温度　110～120℃
・電圧　110V～250V
・電源　220W
・推奨周囲温度　25℃
・適合フィラメント材質　ABS、PLAフィラメント
・適合フィラメント直径　3.0mm

・プリントヘッド　x1
・装置サイズ　400 x 400 x 400 mm
・装置重量　8kg
・プリントファイル形式　STL、Gコード
・対応ソフト Repetier-HOST
・対応OS Windows XP Windows7 Windows VISTA MacOS


■Lunavast PrusaV2 ３Ｄプリンターキット

エイジアネット
http://lunavast.com/?pid=49936789

価格：75,000円

オープンソース３Ｄプリンター RepRap Prusa Mendelをベースに、
Z軸やエレクトロニクス系の若干の改良版。

○仕様
・積層ピッチ：0.3mm
・ビルドエリア：200mm(W) x 200mm(D) x 150mm(H)
・使用フィラメント：PLA (またはABS) (3.0mm径)
・３Ｄデータのファイル形式：STL



ブログ内関連記事

　３Ｄプリンターの真髄を知るためにRepRapで自作をはじめてみよう！ 【PRN3D】
　http://blog.goo.ne.jp/t2com1230/e/30791f4663c6e4bcfa9be00ec4981050

　３ＤプリンターをRepRapで自作する前にチェックするポイントは？ 【PRN3D】
　http://blog.goo.ne.jp/t2com1230/e/e291bf1b2c44e638e0c2cda421abf1d6

　３ＤプリンターをRepRapで自作してみてわかったことのまとめ 【PRN3D】
　http://blog.goo.ne.jp/t2com1230/e/41133228edacf7769cc1c27494057d29


　

3Dプリンターでの樹脂廃棄処理の問題

3Dプリンターが低価格によって普及していく上で
気になっていたのが失敗や不要になった造形物の廃棄処分。

プラチックごみに出すのももったいないと思っていたら
ちゃんと考えて機械を自作している人もいます。

なんとオープンソースで機械の設計図を公開している人も。
部品があれば自作できそうな。

熱に溶けるものであればフェラメントが作れそう？

これがあればすごく重宝しますね。

あと、プラスチックペレットからフィラメントを作れるので
樹脂費用が1/10以下でとっても安い。

好きな色のフィラメントが作れる。

必要なだけフィラメントを作ることができる。

でも注意点は、
樹脂によって溶解温度が違うので混合する場合は調整が難しいみたい。
ヘッド詰まりや造形ミスにもつながる。




■オープンソースフィラメント押出機



○オープンソース詳細（ダウンロード）
http://www.thingiverse.com/thing:34653/#files

○実演


■3Dプリンタ用フィラメント押出機が約2万8,000円！


○詳細
http://www.kickstarter.com/projects/1574214560/

■Filabot　

http://www.filabot.com/
$749.00

■Filastruder　

http://www.filastruder.com/
$299.99

■Noztek Pro Filament Extruder　

http://www.noztek.com/product/
595ユーロ（約8万5000円）


プラスチック以外で木のフィラメントもできるの！？

■3Dプリンタの材料に「木」も登場

Laywoo-D3
http://www.formfutura.com/3mm-wood-filament-laywoo-d3.html

○レビュー
http://rdavinch.blogspot.jp/2013/04/laywoo-d3replicator2.html

低価格3Dプリンターを使いこなすための注意点

なんでも3Dデータ通りのものが
正確にプリントできるわけではない！

最初のセッティングとメンテナンスがカギ！

低価格3Dプリンターの場合、
価格のコストを抑えるために
機械の構造的にフレームの剛性が強固でないものもある。

調整やメンテナンスが造形精度に大きく影響！

○ヘッドの動作平面とテーブルの平行度の調整

ノズルがXY方向に動いたときに、テーブル表面とヘッド（ノズル先端）の間隔が変化しないようにする。
これの調整に失敗すると断面形状の場所によって厚さが変わってしまう。

失敗例：


作ったコーヒーカップのコーヒーが漏れる



○テーブルとノズルの間隔の調整

この間隔が広すぎると、1層目の樹脂がテーブルに固定されずに造形が進んでしまい、
狭すぎるとノズル先端がせっかく造形した樹脂に緩衝してしまう。

失敗例：





最初のセッティングがうまくいくかですべてはきまる！

造形中にずっと監視しているわけにはいかないので
失敗するごとによって樹脂を浪費し、
機械の構造に負担を与えてしまう。


こういったところも3Dプリンターを選ぶ際には注意したいところ。


この問題を解決するためプラットフォームの高さが最適になるよう
自動で調整を行うオートキャリブレーション機能がある機種も出てきた。


■オートキャリブレーション機能搭載
　3DプリンターUP!Plus2 (3D-001)　

サンステラ（マイクロファクトリー社製）
http://www.pp3dp.jp/product/spec

UP!Plus2 199,500円



○仕様
造形方式：FDM（熱溶解積層法）
使用部材：ABS樹脂
プリントエリア (mm)：140 x 140 x 130H
積層ピッチ (mm)：0.15 /0.20 /0.25 /0.30 /0.35 /0.40
プリンタヘッドタイプ シングルヘッド
製品寸法 (mm)：245W x 260D x 350H
重量：5Kg
電源：100-240V, 50-60Hz, 220W
対応OS：Windows XP, Vista, Win 7, Win 8 & Mac
ソフトウェア：専用UP　VERSION 2.0（入力フォーマットはSTL）

※Fusion 360の購入はこちらから。

フルカラー対応3Dプリンターが待ち遠しい！

フルカラー対応3Dプリンターもではじめている。
すばらしい！技術の進歩は早いですね。
写真プリントのように気軽に3Dカラープリントできる日は近いでしょうか？


■デスクトップ型フルカラー3Dプリンタ「ProDesk3D」

http://botobjects.com/our-product

価格：40万円
　ProDesk3D Orange （スタンダードエディション）　$3249
　ProDesk3D Blue （リミテッドエディション）$3749

○仕様
・フルカラーFDM方式
・材料は5色のPLAカートリッジ
・サポート材はPVA。
・ABSはスタンダードパッケージには含まれない。
　動作動画
　http://botobjects.com/latest-updates


■連続階調フルカラー3Dプリンター「ProJet 4500」

3D Systems社
http://www.3dsystems.com/3d-printers/professional/projet-4500

価格：4900ドル

○仕様
・解像度：600×600dpi
・カラー：Continuous CMY
・最少ピッチサイズ：0.1mm
・レイヤーの厚み：0.1mm
・造形速度：8mm／h
・材料：VisiJet C4スペクトラムプラスチック
・造形サイズ：203mm×254mm×203mm
・対応フォーマット：STL,VRML,PLY,ZPR
・対応OS：Windows7、Vista
　紹介動画
　

低価格な3Dプリンタが家電化しつつある！

国産以外の低価格な3Dプリンタも日本国内で続々販売されている。
デザインもおしゃれなものが多くなってきた。
今や家電量販店でも売られるようになって
キャノンやエプソンのプリンタのように家電化しつつあるぞ。


■Pirate 3D社製低価格3Dプリンタ「Buccaneer」

株式会社ゲッコー・アンド・カンパニー
http://www.redstar.co.jp/3dprinter.htm

価格：54,700円

○仕様
・本体サイズ：25(L) × 25(W) x 35(H)cm
・3Dプリントサイズ：15×10×12cm
・プリント解像度：100ミクロン
・造形材料：PLA（1.75mm)
・ノズルサイズ：0.4mm
・ボディ：スチールメッキ
・構造プラットフォーム：アルミニウム
・ネットワーク：無線LAN対応
・OS/デバイス対応：Windows/Mac、Androidスマートフォン/Androidタブレット/iPhone/iPad
・保証：1年保証（無償で初期不良交換、無償修理対応。往復送料も無料）、1年経


■パーソナル3Dプリンタ「Cube」

3Dシステムズ社
http://www.i-guazu.co.jp/3d_modelers/cubify/

価格：16万円

○仕様
・本体カラー：シルバー / ホワイト / マゼンタ / ブルー / グリーン
・ヘッド数：１個
・最大造形サイズ：140×140×140mm
・積層ピッチ：200µ（0.2mm）
・プリントヘッド（ノズル）温度：280℃（動作時最大）
・サポート除去方法：ブレークアウェイ方式
・電源/消費電力：100V,　50/60Hz
・サポートOS：Windows / Mac
・入力データ形式：STL
・プリントファイルデータ転送方法：USB / Wi-Fi
・外形寸法：260×260×340mm
・本体重量：4.3kg
・マテリアル（材料）：ABS / PLA（各16色）


■ポータブル3Dプリンター「Portabee GO」

有限会社エイジアネット
http://lunavast.com/?pid=65564378

価格：7万4,800円

・コンパクト・高精度・低価格の折りたたみ式ポータブル3Dプリンター。
　コンパクト設計で設置場所を取らず、折り畳むと厚さ８cm以下、重量3kg以下に収まり、簡単に持ち運び可能。
・可動部にリニアガイドを使用し高精度な出力、金属製部品を多用し高耐久性を実現した。

○仕様
・積層ピッチ：0.1mm
・ビルドエリア：120mm(W) x 168mm(D) x 135mm(H)
・使用フィラメント：PLA 1.75mm径
・3Dデータのファイル形式：STL
・本体重量 2.8kg
・寸法 ( フィラメントと電源アダプターを除く )
・折り畳み時 : 208 mm x 225 mm x 79 mm
・展開時 : 208 mm x 225 mm x 277 mm

国産低価格3Dプリンタ続々登場！

勢いにのって20万円以下の低価格3Dプリンタ続々登場！
海外製から最近では国内製も続々出てきた。

組み立てのものは10万円以下で安くていいね。
でも調整やメンテナンスが問題！
それを考えると海外製のものはちょっと不安。

調整によって性能も分かれるようなので
サポートも安心な日本製がいいかな。


いくつか国産の低価格3Dプリンタを探してみた。

■20万円台国産パーソナル3Dプリンタ「Value 3D MagiX MF-1000」

ムトーエンジニアリング
http://www.mutoheng.com/~drafter/device/3d.html#anchor1

価格：20万円

○仕様
・造形方式：熱溶融積層(FDM)方式
・ヘッド数：1個
・最大造形サイズ：X×Y×Z　200×200×170mm
・Z軸解像度：最小積層ピッチ：0.1mm
・最大積層ピッチ：0.5mm
・使用材料：ABS/PLA(直径3.00mmが標準)
　※ヘッド交換により直径1.75mmも使用可
・サポートOS：Windows7, Windows8
・ソフトウエア：制御ソフトウエア：日本語Pronterface
・スライサーソフト：日本語Slic3r
・入力データ形式：STL
・データ転送：USB接続, MicroSDカード（Gコードファイルを記録して使用）
・本体重量：17kg
・外形寸法：L×W×H　500×550×530mm
・入力電圧：AC100V 50/60Hz
・消費電力：185W
・付属品：PLA(白、1kg)、USBケーブル、板スパナ


■超小型3Dプリンタ「BONSAI Mini」

ボンサイラボ
http://kibi-dango.jp/info.php?type=items&id=I0000010

価格：PLAモデルキット79,800円～

○仕様
・モデル：BS01
・造形方式：熱溶解積方式(Fused Filament Fablication)
・本体サイズ：縦250mm×横250mm×高さ270mm
・重量：4kg
・フィラメント／サイズ：ABS、PLA、(各12色)
・軟性ナイロン(現在開発中)1.75mm
・各軸の理論分解能：z軸 0.3ミクロン(0.0003mm)、
　xy軸 14ミクロン(0.014mm)
・造形スピード：ヘッド速度(造形時速度)100mm/sec
・トラベル速度(空送り時速度)200mm/sec
・対応OS：Windows 7以上、Mac OS X
・対応ソフトウェア：Repetier Host、Slic3r


■日本ユーザー向け3Dプリンタ「atom 」

RepRap Community Japan（Genki）
http://genkei.thebase.in/items/59063

価格：129,800円

自己複製可能な立体造形機。
プラスチックパーツが破損しても自分で同じパーツを複製することが可能。

・本体のみ大きさ：高さ268mm　幅325mm　奥行き275mm
・プリント可能最大エリア：高さ135mm(※1)　幅140mm　奥行き140mm
・積層ピッチ:0.3mm-0.025mm(0.4mmノズルの場合最大0.3mm積層)
・プリント可能素材：ABS / PLA / 木材樹脂 / HIPS / Nylon / ペースト状の流体


■国産パーソナル3Dプリンタ「Blade-1」

ホットプロシード
http://hotproceed.com/blade3Dprinter.html
http://hotproceed.com/Wiki/index.php?Blade-1
（Barton Dring「MakerSlide」がベース）

価格：69,800円

○仕様
・主剤溶解積層型立体プリンター
・本体サイズ　　360×300×310(ABSスプーラーを含まない)
・電源　　　　　100V　50/60Hz（電源アダプター付属）
・加工範囲　　　100×100×100mm
・Z方向ピッチ　 0.1~0.4mm
・加工対象物　　ABS・PLA 1.75mmフィラメント
・ソフトウェア　インターネット上から無料ダウンロード
・対応OS　　　　Windows MacOS XLinux
・制御基板　　　Sanguinolou V1.3a
・接続方式　　　USB
・ABS１kg付属 　アルミプレート付属
・日本製モータ使用


■国産3Dプリンタ「PRN3D」

マイクロファクトリー
http://www.micro-factory.net/3dprinter/prn3d.html

価格：組み立てキット　49,800円、完成品　69,800円

○仕様
・造形サイズ(mm)：w170 x d170 x h160
・フィラメント：1.75mm PLA , ABS
・最小積層ピッチ：0.05mm (50μm)
・ノズル系：0.4mm
・ヒーテッドベッド：標準装備
・インターフェース：RepRap gen6準拠
・電源：ACアダプター付属　DC12V / 96W
・本体大きさ(cm)： w42 x d25 x h32
・フィラメント：PLA（黒）約100g付属 　1.75mm PLA または ABS
・ノズル：0.4mm付属 　呼び径M6　先端穴0.4mm　真鍮
・スピード:80mm/sec
・温度:210℃


■国産3Dプリンター「DS1000」

スマイルリンク&ディビジョンエンジニアリング
http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1310/24/news144.html

価格：175,000 円(税抜)

○仕様
・造形方式：フィラメントを使用する熱溶解積層法（Fused Filament Fabrication）
・筐体サイズ：270×280×255mm
・本体重量：5kg
・造形（ワーク）サイズ：105×105×105mm
・積層ピッチ：0.05～0.35mm
・造形速度：100mm／秒（最大）
・トラベル速度：200mm／秒（最大）
・ノズル径：0.40mm
・対応材料（フィラメント）：1.75mmのフィラメント。ABS、PLA、ナイロン
・電源：12V、60W、100～240V、AC
・入力データ形式：STL、G-code
・サポートOS：Windows7／8
・ファームウェア：Marlin
・ソフトウェア：Repetier-Host／Slic3r


■国産高性能3Dプリンター「SCOOVO」

オープンキューブ
http://www.open-cube.co.jp/products/scoovo/c170/

価格:18万9000円

○仕様
・表面処理：アルマイト、ヘアライン
・本体サイズ：404×376×333mm （高さ×幅×奥行き）
・本体重量：約 15 kg
・主素材：エクステリアパネル　アルミニウム合金（2.0mm）
・内部シャシー：スチール合金 （1.6mm、1.2mm、1.0mm、0.8mm）
・副素材：ステンレス合金
・ヘッド数：1
・最少積層ピッチ：0.1mm （100μm）
・最大造形サイズ：175×150×150㎜ （高さ×幅×奥行き）
・サポート除去方法：ブレークアウェイ式
・ACアダプタ：100V-240V　50/60Hz
・ファイルデータ転送方法　USB2.0ケーブル
・造形マテリアル：PLAフィラメント (φ1.75mm)
・入力形式（拡張子）：.stl
・照明：ブルーLED
・サポートOS：Windows XP / Windows Vista / Windows 7 / Windows 8 (32bit、64bit対応)


■国産3Dプリンター組立キット「CellP」

CellP projec
http://www.cellp.jp/

価格：14万7000円
（キットを組立てた完成形で発送する「CellP 組立調整サービス」を3万5000円）

○仕様
・積層ピッチ：0.1mm
・プリント可能最大エリア：横200mm×奥行き180mm×高さ180mm
・本体サイズ：幅400mm×奥行き400mm×高さ418mm(電源ユニット部分を除く)


■3Dプリンター MOTHMACH 3DP222

Ｓ．ラボ有限会社
http://www.mothmach.com/3DP222.pdf

価格：11万5,000円

○仕様
・製品名：MOTHMACH 3DP222
・出力方式：樹脂溶融押出積層式
・最大造形範囲：200mm×200mm×200mm
・本体サイズ：横370mm縦495mm奥行362mm
・電源：AC100V 50/60Hz
・使用材料種：ABS / PLA
・適用フィラメントサイズ：直径1.75mm
・PCとの接続方法：USB
・標準ノズル孔径：0.4mm（オプション0.3mm）
・ノズル数：1個 (シングルヘッド)
・造形テーブル：ヒーターベット方式
・梱包サイズ(mm)：400×400×550
・重量(実重量/梱包重量)：10.5kg/12kg
・積層ピッチ：0.1mm



遊びだったら性能よりも価格だけど
やっぱりそこそこの価格で完成度が高い性能がよいものがいいな。

3Dデータの無料配布で3D環境が身近になってきた！

3Dデータを無料で配布するサイトが増えてきました。

特に博物館関連のサイトが面白そうです。

★化石の3Dデータが無償ダウンロード！

アフリカの化石のオンラインアーカイブ「African Fossils」
http://africanfossils.org/

★収蔵品の3Dデータを無料配布！

アメリカの国立スミソニアン博物館
http://3d.si.edu/browser/


3Dプリンターを前提としたサービスですが
3Dプリンターの普及に貢献していますね。

いろいろ面白いサイトを紹介していきたいと思います。