先日は、
にて3D Builderを使ったモデリングについて書きましたが、マイクロソフトのアプリには、Ｐｒｉｎｔ 3Dもあります。その為、3Dプリンターを使った作業も含めて行えるよになっており、基本的に、WINDOWS 10では、3D形状のプレビューまで行えるようになっています。
３Ｄプリンターを購入すると、サポート材を使ったガイドを用意して形状が破綻しないように配置して出力する（これが、パストレーサーで4kの動画を書き出すような恐ろしく長い時間がかかります。基本的に、8時間とか12時間以上になる場合もあるので、光造式と積層方式の双方に言えることですが、成功しても失敗してもそれだけの出力時間がかかります。）事になりますが、この双方が、層を積み上げて作る仕組みであるという点では同じです。ただし、光造式の場合、レジンを紫外線で固めて硬化させているので、高さの変化で出力時間が変化する特性があり、積層式の場合だと、フィラメントを200度以上で熱して融解させて、ノズルを平面的に移動させて面を作ります。この時に、ピッチの違いで横の面の積層縞が変わりますが、ＣＮＣの旋盤やボール盤と同様で、軸移動と処理が発生するので、各層の移動時間分だけ出ｒｙ区時間がかかります。その為、光を面に当てる構造式のように面積が広くても関係ない仕様とは異なり、積層式の場合、面積が広がるとノズルの移動範囲が広がるので、体積に比例して出力時間が長くなります。
その為、この二者は素材と書き出し結果が異なるのですが、構造式の場合、基本的に中身が詰まった状態で書き出されるので、モデリング段階で中空にしないと中空モデルを作る事はできません。これに対し、積層式の場合、付属のツールで中空にできるので、そうした点が異なります。安価な製品が出ていますが、そう言った製品ではオートキャリブレ―ションがついていないので、手動で水平を出す必要があります。また、構造式の場合最初に0地点を決める必要があるなど、低価格の製品だと、低価格なりに少し煩雑な面がありますが、機材特性から様々な違いがあります。
また、意外とメンテナンスが大変なのと、双方において、出力後にサポート材を外す必要があるのと、表面処理が必要になるので、出力した物をそのまま使えるわけではありません。（構造式の場合、レジンを洗い落として、その後、硬化時の反りを考慮して、サポート材を外して、二次硬化を行う必要があります。それを行うと、透明なレジンも少し色がつき、少し色が濁ります。）
とりあえず、そう言った特性があるのですが、3Dプリンターを使った場合、万能な製品という訳ではないので、特性に合った使い方をする必要があります。
形 状生成と注意点
3Dプリンターを使う場合、積層式だと、層の部分は正目板のような状態なので、簡単に折れてしまいます。その為、層を構成する面程の強度は出ません。その為、積層面に対しての力に弱く、剥離したり割れることがあります。
形状を作る場合、
のようにしてパーツを組み合わせてブーリアンも出りｇヌを行うだけでも形状を作れますが、
のように穴用のオブジェクトを用紙いてブーリアンでくりぬくと、
のようになります。このアプリでは、角度の付いた物を作る場合、円の加工品や楔形を使うことになりますが、
のようにしても、
のように角度を合わせ、
のような形状にして、
のように配置します。これを逆側にも追加すると、
のようになるので、これに直方体を追加すると、
のような形状になります。これの厚みを変えて、
のようにした場合、サポート材で高さを稼いで制作すると、平面ですから、折れない物体を作れますが、
のような形状だと、縦に配置した形状は簡単に折れてしまいます。その為、3Dプリンターでこうした形状を作る場合、
のように二つのパーツを平面で生成することになります。とは言っても、面を組み合わせる構造は無理があるので、
の世に接続部を強化する必要がありますし、
のように骨を入れたほうが強度が出ます。そうなると、形状をどうやって強度ｗ出すのかも考える必要が出てきます。この状態だと強度は出ますが、パーツの表面にこう言ったボーンの構造が見えないほうがいい場合、裏打ちしてパーツを重ねるか、
のようにボーンの構造をフレームで包むように作る方法もあります。また、角度を維持する場合、画図のように面を建てるための構造物を入れたほうがよさそうですが、こうした場合、どう言った方法でパーツを組み立てるのかを想定して組み立てる方法を事前に考える必要があります。その上で、その構造物がどう言ったパーツで構成されているのかや、組み立てやすい構造で、共同が出る構造にするにはどう言ったパーツの組み方と接続になるのあｋも考えつ必要があります。
とりあえず、
のようなパーツを作る場合、個別にパーツを分けて、出来るだけ平面で構成することになりますが、3Dプリンターでは出力可能な体積がありますから、入りきらない場合にはパーツを分けて出力することになります。ちなみに、コンシューマの製品で個人向けの価格帯のものだと、積層式製品のほうが巨大な物が出力できる製品が多いので、構造式の製品も液晶を使った低価格製品もありますが、サイズについてはそう言った違いがあります。ただし、サイズの大きな低価格製品は、完成品ではなく、組み立て式なのと、精度を出しにくい場合があるので注意が必要です。また、塑性変形をしますから、生成時に室温なども関係してきます。
また、構造式は匂いなども出るのと、積層式だと、音が結構出るので、そうした点にも注意が必要です。
今 回使用した環境
■ Core i5 650
■ H55M-Pro
■ DDR 1333 2GBｘ2+１GBｘ２(DUAL CH)
■ Quadro K620（PCI Express x16 【GEN2動作】）
■ SATA HDD
■ WINDOWS 10 x64 (1909)
■ ３Ｄ Ｂｕｉｌｄｅｒ