【初心者向け】3Dプリンターで想像を形に。 #0目次

こんにちは、Rcatです。
noteではプログラミング関係をメインで書いていますが、いままであまり触れてこなかった、3DCADと3Dプリンターの方面の話を書いていきたいと思います。

今回のシリーズはタイトル通り"想像を形に"するまでどんなステップがあり、具体的にどうすればいいのかという部分を書いていくつもりで、知識ゼロから読んでいただける内容にしていこうと思います。

なお、本記事は目次なので、個別の記事が出来次第リンクが追加されます。

作品紹介

まずはどんなことができるのか、具体例として私が制作した3Dモデルと実際の現物の写真を載せておきます。このような形で自分の思ったものを形にすることができます。

ケース

まず簡単なのから行くと何かの工作のケースを作るというのが挙げられます。
以下は三端子レギュレーターを使った簡単な電源装置のケースです。
自分でケースを設計することにより、コンパクトに仕上げることができました。
部品としては下側と上側の2点です。

モニタースタンド

モバイルモニターってケースと言うかカバーみたいなのがついていて、それを折り曲げて台にするんですが、使いづらいんですよね…
だったら自分でスタンドを作ってしまえばいい。これも3Dプリンターを持っているからこそできることです。
部品点数はベースとモニター受け、モニター側のブラケットで2点の計4点です。
下のブラケットの部品1点見えますが実は2点です。理由は先を読んでいただければわかると思います。

ちなみにベースの方を少し改造し、宙に浮いた板の裏側につけることで、ごろ寝モニターとしても使用できるようになっています。

RC

3Dプリンターを使って0から作り上げる例で言えばこのようなものもあります。
こちらは自作のRCです。wi-fiを使って接続し、スマートフォンから操作します。ハンドルやアクセルシフトレバーなどリアルな操作が特徴です。
部品数は3Dプリント品だけで30点以上(左右対称はノーカウント)です。
3Dプリンターがあれば、何かをベースにしなくてもゼロから物を作り上げることができます。

タレット

少々複雑な例ではこのタレットのようなものもあります。
こちらはバレルの回転運動で、ハンマーを引きBB弾を打ち出すタレットです。
特にBB弾を補給する部分をモデリングするのに、断面解析を使いながら何度も調整を重ねました。バレル内の補給経路が少々複雑なのですが、こういった形状が出せるのも3Dプリンターの魅力です。

本シリーズの前提

３Dプリンタでのモノづくりの基本について、以下のような流れで進めていこうと思います。
しかし、3D形状を作成する段階で3Dプリンターの特性を考慮する必要が出てくるなど、必ずしも上から順に進むわけではないのでリリース順序は異なります。

• Step0 Rcatの環境解説
  番外編として最初に私の使用しているプリンターやソフトなどを紹介します。その前提で書いていくので参考にしてください。

• Step1 3D形状を作成するには?

  • 3D モデリングの基本
    想像を形にするための第一弾はデータ作成です。データが無ければ物は作れません。
    3D CADを使用したデータの作成について解説していきます。

  • 3Dプリンタを考慮した設計
    Step2に被りますが、3Dプリンタはどんな形でも作れる万能ツールではありません。特徴を理解したうえで形状を作りこむ必要があります。

  • 3D CAD内で組み立て
    3D CADはモノづくり業界で使われる本格的なツールです。
    実際の物を作る前にデータで組み立てを行い干渉や使い勝手の検証を行えます。
    今回は組み方と干渉確認や仕上がりの確認を行います。

• Step2 3Dプリンターの生産方式による制約は?

  • 3Dプリンタの基本
    データが出来たら現物を作成するために3Dプリンターを使います。
    使用する材料や生産特性などを交えてどういうデータを作るべきなのか解説します。

  • ３Dプリンタの設定
    3Dプリンタの設定は多岐にわたり、使用するソフトによっても左右されるので、基本的かつ最も大事な部分を解説。

本シリーズリンク集

以下のような構成で考えています。個別の記事が出来次第追加されます。
※リンクがないカ所は予定です。今後変更になる可能性があります。
※適当に書いてある箇所はメモ書きです。

Step0 Rcatの環境解説

私の3Dプリンターと周辺環境について紹介します。

3D CAD編

3D CAD編#1 CADをインストールして立方体を作ろう

3Dモデリングを始めるにあたってまずはソフトをインストールします。
せっかくなので体験もかねて立方体を作ります。

3D CAD編#2 CADの基本 スケッチとフィーチャー（形状を作成する手段）

3D CADの基本的な使い方を完全解説します。
2Dのスケッチのポイントや3D化に関するアドバイスなど盛りだくさん!

3D CAD編#3 3Dプリンタを意識したモデリング

3Dプリンタの製造上の制約を理解してモデリングを行うことでやり直しや材料の無駄を省きましょう

3D CAD編 #4 アセンブリ （パソコン内でパーツを組み立てる）
断面解析干渉ジョイント

3Dプリンタ編

3Dプリンタ編 #1 一般的な3Dプリンタ解説と選び方

3Dプリンターの種類や材料を紹介。
Rcatの独断と偏見で選び方も書いてます!

3Dプリンタ編 #2 気を付けたい設定 
温度サポート速度ピッチループ密度初期レイヤー

3Dプリンタ編 #3 組み立てと後処理
ブリム処理の例ねじでの組み立て溶接

免責事項

本シリーズはあくまでも私個人の認識と経験を元に書いていく記事です。
機種やパラメーターなどによっては、全く異なる結果が生じる可能性は否定できません。ご了承ください。