1. 3Dプリンタの使い方
@mgwsuzuki
2014/01/04
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2. 3Dプリンタ概観
材料(フィラメント)
フィラメントを溶かして描画する
extruder
プラットフォーム
110℃程度になるので注意!!
• これ以外にも製造方式がある
• 以下、The Replicatorの使い方を説明する
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3. どうやって製造してるの?
• 直径0.4mmの糸を積層するイメージ
• 土台が無ければ積層できない！！
– サポートの自動挿入で対応はできる
• 約0.3mm以下の積層はできない！！
– これがデザイン上の制約
– ただしXY平面の解像度は高い
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4. ツールと役割
• CAD
– Computer Aided Design
– 作りたいもののデザインを支援する
– (原則として)製造方法は考えない
• CAM
– Computer Aided Manufacturing
– 製造するための方法を支援する
– 機械をどのように動かせば製造できるか
– Toolpath (機械を動かすパス)を考えてくれる
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5. ソフトウェアとファイルのつながり
3D CAD ツール例: SketchUp
STL 3Dの形状のデザインデータ
ファイル
CAM ツール例: ReplicatorG
Gコード ツールを動かす手順ファイル
ファイル ex: ヘッダの位置、吐出制御
3Dプリンタ オブジェクトの出力
• Toolchainとか言われる
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6. 3D CAD
• 少し前なら数十万円するようなシロモノだった
• 最近は無償アプリが出てきた
– SketchUp
– Autodesk 123D Design(要ID登録)
– Autodesk 123D Beta(要ID登録)
• STLファイルが出力できればよい
• Blenderもo.k.そうだが、試していない
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7. SketchUp
• 動作快適でわかりやすい
• プラグイン拡張可能
• http://www.sketchup.com/intl/ja/index.html
• STL出力は要プラグイン
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8. CAM
• ReplicatorG(無償)
• STLファイルを読み込んでツールパスを作る
• モデルの操作は最小限 - 移動、回転、反転、スケール
• 別途pythonが必要
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9. 出力
• Buildボタンを押したら後は待つだけ
• プラットフォームは100℃以上なので注意
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10. ロゴを作ってみよう
• SketchUpの準備
• SketchUpで3D Textを作る
• STLを出力する
• ReplicatorGでSTLを読み込み位置調整
• Gコードを出力する
• 3Dプリンタで出力
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11. SketchUpの準備
• SketchUp 8(Proではない)をダウンロード
– http://www.sketchup.com/intl/ja/download/
• STLを出力するためのプラグイン
– http://rhin.crai.archi.fr/rld/plugin_details.php?id=429
– su2stl.rbsを以下のディレクトリへ
– C:¥program files¥google¥google sketchup X[バージョン]¥plugins
– Users/ユーザー名/Library/Application Support/Google SketchUp
X[バージョン]/SketchUp/Plugins
• Pluginsは多数あるのでお好みで
– http://www.sketchup.com/download/plugins.html
– http://www.sketchup.com/intl/en/download/rubyscripts.html
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12. 単位とtemplete
• 実際に物体を作るので、具体的なサイズを意識する必要がある
• 小型の3Dプリンタなので、お勧めの単位はミリメートル
• 起動直後のtempleteで”Product Design and Woodworking –
Millimeters”を選択する
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13. 軸と平面
Large Tool Set
View->toolbers->
Large Tool Set
Z軸: 青 Y軸: 緑
XY平面
X軸: 赤
• XY平面は3Dプリンタのプラットフォームに対応する平面
• XY平面に図形を書いてpush/pullでZ軸の高さを指定する
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14. 3D Textを作る
• Height: 文字のY軸方向の長さ
• Extruded: 文字のZ軸方向の厚さ
• お好みでサイズ調整など 14

15. STL出力
• Plugins → Export STL
• 単位はMillimetersとする
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16. ReplicatorG – STL読み込み
• File → OpenでSTLファイルを読み込む
• Moveボタンを押し、Center, Put on platformの順にボタンを押す
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17. Gコード出力
• Generate Gcodeを押す
– 必要に応じてファイルセーブ
• ダイアログのようにパラメータを設定してGenerate Gcodeを押す
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18. 物体出力
• USBケーブルで3Dプリンタを接続する
• もしくはSDカード経由(s3gファイルを作ってコピー)
• USB接続ではたまにプリンタが一時停止してよろしくない
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19. 完成
• 出力に30分程度かかった
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20. 絵からロゴを起こしてみる
• 絵を用意(jpg, pngなど)
• File -> Importで絵を選択
• 最初に原点を設定し、次にサイズを決める
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21. LineとArcで文字をスケッチする
• XY面が正面に見えるようにorbitで視点移動
• LineとArcは要所でスナップするので便利
• 閉曲面を作ること (紫色に変わる) 21

22. 字を盛り上げる
• Push/pullツールを選択し、スケッチをクリックする
• 3mmに正確に盛り上げるためキーボードで”3mm”と直接入力する
• 右下に入力されたことを確認してenter
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23. ラフトとサポート
• ラフト
– オブジェクトを出力する前の下地(イ
カダの意)
• サポート
– 土台が無くて積層ができない部分に
対し、自動的に土台を生成する
ラフト サポート 23

24. ラフト
• プラットフォームとオブジェクトの密着性を適度に保つ
• オブジェクト底面の平坦度は得られない
• 網目状の上にオブジェクトをプリントする都合上、曲面が
綺麗に出ない
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25. サポート
• その機能上、本来のオブジェクトと必ず接する部分があり、
ケバ立つ欠点がある
• ツールの都合上、なぜかラフトがないといけないようだ
• Full support, Exterior onlyの2種類ある
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26. shellとinfill
• 中身の詰まったsolidモデルは殻の部分(shell)とその内側(infill)に
分解される
• shellの厚さはNumber of shellsで調整できる
– 1層は必ずあり、指定された値だけ追加される
– 1層だと表面がとても滑らかな感じ
• Infillの割合をObject infillで調整できる
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27. 余談というか付録というか
• 3D CADの経験的な話
• CG系: Blender
• デザイン系: SketchUp
• 工業系: Autodesk 123D beta
• 初心者的工業系: Autodesk 123D design
• 目的でCADを選ぶことができる
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28. Autodesk 123D beta
• http://www.123dapp.com/123d#download123D
• レスポンス悪いしバグありだし開発終了っぽい
• でも機能は豊富で強力
– fillet, chamfer, revolve, boolean, circular copyなど
– sketch機能は慣れるととても強力
• SketchUpになれたら触ってみる価値あり
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29. Autodesk 123D Design
• betaと比べてsketch機能が退化したので使う気になれ
ない
• とはいっても、fillet, chamferなどの機能は健在
• 2013年になってlicense expiredというエラーが発生
– Hotfixあてればo.k.
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