2013年05月29日

3Dプリンタ起動

こんにちは、デザイナーのkayanuma.です。

3Dプリンタの続きです。

前回はエクストルーダ―とヒーターベッドの組み立てが間に合いませんでした。
その続きです。

エクストルーダ―とは材料のプラスチックをノズルに送り出す装置です。
ノズルは高温でプラスチックを溶かして細い穴から射出します。
3DプリンタはXYZの位置決めを行う機構部分と、材料を出すヘッド部分からできているといえます。
ヒーターベッドは成型された材料が冷えて反ったりしないようにするもので、必須の物ではありません。


エクストルーダ―の組み立ては特に難しいものではありませんでしたが、アナログな部分が多くて調整に苦労しました。
ワイヤー状のプラスチックを引き込む機構が難物で、ローラー状のもので挟んで送り出す仕組みなのですが、抑える圧力が
弱いと滑ってしまうし、強すぎると材料が削れて動かなくなったりします。
そしてこれは特に目盛が付いているわけでもなく、適当に良い具合にネジでバネを押さえつけて実現しているのですぐにズレてしまいます。
(良い方法があるのかもしれませんが・・)

それでもなんとか組み立て終わり、いよいよマイ3Dプリンタは駆動し始めました。
ヒーターベッドにちょっと問題があるのですが、それはまた。
pic01.jpg何万円もするとは信じがたい華奢な雄姿


この機械はノズルが0.5mm、積層ピッチが0.3mmと現在のトレンドよりもやや粗い感じです。
このぐらいの積層ピッチだとパーツの作成には充分なのですが、キャラクターなどの造形にはイマイチ繊細さが足りない感じです。

しかしネットでいろいろ情報を収集してみると、ノズルの口径と積層ピッチにはあまり関係が無いとか。
言われてみれば確かに。上から見た口径の面積以上の細かさは出ないけど、高さ方向は材料の押し出し量を少なくするだけ
でいいはずですからね。
ただし、押し出し量が非常に微小になるのでコントロールが難しくなるようです。


設定は簡単に変えられるので早速0.1mmで実験してみました。
pic02.jpg
う〜ん!滑らか。じゃなくて。
心霊的な何かのようになってしまいました。

推測ですが、積層ピッチが微小になったので射出されたプラスチックが熱を持ったまま冷えきらず、次の層が重なって形が崩れて・・を繰り返したような感じです。
ところどころ焦げてるし。
ならば吐き出した瞬間にファンか何かで冷却して固めてしまえばいいはず。
と、考えた人はたくさんいてノズルの近くに風を送るダクトの作例がたくさんありました。
MekerBot Thingiverse


残念ながら僕の機械にぴったり合うものは無かったので、これらを参考に作成してみました。
使用ソフトは使い慣れたMayaです。
pic03.jpg
Mayaはエンターテイメント用の3DソフトなのでCAD的な用途には不向きなのですが、それなりに使えました。
ついローポリゴンにしてしまいましたが、特にローポリにする意味はあまりありません。
職業病か、UV展開も頂点カラーの編集もしないポリゴンはなんとなく気持ち悪いのですが、3Dプリンタで使用するSTLデータには反映されないのでグッとこらえます。

そうそう、MayaからSTL形式は直接出力できないので、creativecrashにあったSTL出力スクリプトを使わせていただきました。
creativecrash
pic04.jpg

冷却の効果は抜群で、いとも簡単に0.1oピッチで作成ができるようになりました。
(捨てずにとっておいたpentium2用のCPUファンが役に立ちました)
今までは見えなかったディティールが見えてきてちょっと感動。
pic05.jpg


pic06.jpg
写真は右から
0.3mm
0.2mm
0.1mm
となっています。割といい感じにできました。
積層が細かくなるほど表面が荒れていく気がしますが、やはり押し出し量のコントロールがシビアになっているということでしょうか。

ちなみにサンプル用のデータはここにあるものから使わせていただきました。
http://www.thingiverse.com/thing:32276


細かくなったとはいえこのシマシマ。やっぱり気になりますね。
このタイプでシマシマができるのは仕方ないのですが、よく見ると周期的に波打っているような・・。
いかにもなにか原因がありそうな波打ち具合です。
原因が特定できればさらに高品質を望めるのですけど。
根本的解決ではないですが、アセトン蒸気で表面をちょっと溶かす、というドキドキな裏ワザがあるとか・・。

う〜ん、これ以上深みに嵌っていいのでしょうか・・。


posted by 管理人 at 18:29 | 日記