つれづれデジカメ日記

1. データの準備とスライシング

＜データの準備＞
3Dプリンターには、3Dデータが必要です。データの作成・取得方法には下記があります。

3D CADソフトウェアで3Dデータを作成する
データを保管している社内のデジタルライブラリや、外部が提供するウェブサイトから3Dデータをダウンロードする
実物を3Dスキャナーでスキャンしてデータを得る
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＜スライシング＞
3Dデータを準備したら、スライサーソフトを使って、データを3Dプリンター用のツールパスデータに変換します。3Dデータを輪切りにスライスし、3Dプリンターの動作を決定するツールパスを準備して、3Dプリンターにインプットすることで造形できます。
3Dプリンターによってツールパスデータの拡張子が異なるため、使用する3Dプリンターで使用できるスライサーが必要です。


2. 3Dプリンターの選択
次に、3Dプリンターの機種を選びます。3Dプリンターによって使える材料や造形サイズ、形状が異なります。
造りたいものの材料、形状（細かさ等）、寸法などを踏まえて、それを実現できる3Dプリンターを選びましょう。

3. 材料のインストール
造形に使用する材料（フィラメントやレジン等）を3Dプリンターにセットします。

前回使用した他種の材料が既に3Dプリンターに入っている場合は、材料を丸ごと置き換えます。造形方式によって対応が異なり、例えば、レジンや粉末を扱う3Dプリンターの場合は、コンタミネーションを回避するために、材料が残らないように全て取り出す必要があります。

よくある注意点として、造形が途中で止まっていたということがないように、材料の残量を確認しましょう。
MarkforgedやFormlabsといった3Dプリンターのように、設定することで造形開始前に材料の残量を事前に知らせてくれるものもあります。


4. セットアップ
造形前のセットアップとして、3Dプリンターが水平であるか、ぐらついていないかを確認する「キャリブレーション」を行います。機種によっては、自動でキャリブレーションを行ってくれるものもあります。
また、3Dプリンターを正常に稼働させるために適した環境であるかも確認しましょう。3Dプリンターの種類によって、気温や直射日光などの使用環境の注意点がある場合があります。

5. 造形
プリント開始ボタンをクリックすれば、後は自動で造形してくれます。3Dプリンター機種によっては、カメラやセンサーが内蔵されており、遠隔で造形を監視することもできます。

6. 後処理
造形が終わったら、清掃と造形物の後処理を行います。3Dプリンターの造形方式によって方法が異なります。
例えば、FFF（FDM）方式では、造形物を支えるサポート構造を除去します。手や工具で剥がしたり、水溶性サポート材を使用した場合は溶かしたりして除去します。光造形方式の場合は、造形物の洗浄と硬化が必要な場合があります。
また、造形物の使用用途に応じて、化学的後処理や研磨、メッキ、コーティング、切削などの後処理を行います。

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3Dプリンターは、インクを使って印刷を行う2Dプリンターとは異なり、素材を積層して立体物を造形できるプリンターです。
3Dプリンターは、業務用のプリンターから家庭用の小型プリンターまで、多種多様な商品が販売されています。


業務用の3Dプリンターはプラスチックやメタル合金、コンクリートなど幅広い素材を材料として使いますが、家庭用の3Dプリンターはプラスチックなどの樹脂を材料としているものが多いです。


製造できる製品も業務用と家庭用では異なり、業務用プリンターは比較的大きく精密なものまで作れますが、家庭用プリンターは小型で簡単なものを製造できる手軽な商品が多いです。
また、3Dプリンターを動かすには、専用のソフトが必要になります。

3DCADを使ったりCGソフトを使って立体的に設計を行い、図面データを2Dプリンターに送ることで3Dプリンターを動かすことができます。

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3Dプリンタにはどのような特徴があるのか、以下でくわしく解説します。

多種多様な材料に使える
3Dプリンタはさまざまな材料を使用できます。現在では多種多様な材料を使えるようになったため、幅広い産業で用いられています。
3Dプリンタに利用される主な材料は、プラスチックや金属などです。
たとえば、ポリ乳酸（PLA）と呼ばれる植物性の樹脂や、ゴム、鉄、銅、ステンレス、アルミニウムなどがあげられます。


造形可能な標準サイズ
3Dプリンタは、さまざまな機種があります。
また、機種ごとに造形できるサイズも異なります。なぜなら、プリンタの高さや横幅によって、造形できるサイズが制限されるからです。
一般的な最大サイズは、200×200x200mmもしくは300×300×300mmです。
3Dプリンタを選ぶ際は、造形したい立体物の最大サイズを考慮するとよいでしょう。


用途に合わせて造形方法を選べる
3Dプリンタの造形方法にも、さまざまな種類があります。
主要な造形方法は、材料を積み重ねて造形する方法や、レーザーで材料を焼いて固形化する方法などです。
造形方法は、国際基準を策定する国際標準化機構（ISO）によって、用途にあわせた複数の方法が決められています。

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サーボモータの技術は産業用ロボットの進化とともに大きく発展しました。

米国では1950代から工場の自動化が注目され、ベルトコンベヤーや自動装置、産業用ロボットなどによる自動化が始まりました。初期の自動装置や産業用ロボットのアクチュエータの位置決めには油圧や空気圧が用いられていましたが、精度や安定運用、配管、油漏れ・空気漏れなどの課題がありました。


その後、1950〜60年代にDCサーボモータの技術が進展して実用化が進んだことにより、問題のある油圧や空気圧の機構に代わって産業用ロボットへ搭載されるようになりました。


さらに1980年代には、ACサーボモータが登場して、ロボットの小型・軽量化が進むなど、その実用性の高さから、今日ではほとんどの産業分野の機器類にACサーボモータが使われるようになっています。

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