さる筋から3Dプリンタをお借りした。機種はMakerbotのReplicator2である。
- MakerBot Replicator 2 Desktop 3D Printer（http://store.makerbot.com/replicator2
）
![3D プリンター MakerBot Replicator 2 [並行輸入]](https://images-fe.ssl-images-amazon.com/images/I/41h16HPdj4L._SL160_.jpg "3D プリンター MakerBot Replicator 2 [並行輸入]")
3D プリンター MakerBot Replicator 2 [並行輸入]
- 出版社/メーカー: MakerBot Industries
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個人向けの3Dプリンタで一般的な方式はFDM（熱融解積層）といって、樹脂を溶かして一層ずつ積み重ねていく。Replicator2もFDM方式で、扱える素材はPLAのみ。ほかの機種（後継機種のReplicator2Xなど）ではABSも使えたりする。ABSに対応している機種は造形テーブルにヒートベッドがついている。
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[国内出荷、安心の1年間保障付き！]MakerBot コンシューマー向け デスクトップ 3Dプリンタ Replicator 2X
- 出版社/メーカー: メーカーボット
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PLAは比較的硬く、やすりがけや塗装には向かないとされる。ABSはいわゆる普通のプラスチックであり、出力後の加工が楽なのだそうだ。
じゃあABSが使える機種がとにかくよくてFDM方式の機種はすべてそこを目指すものなのかというとそうでもないらしく、Replicatorの最新機種はPLAのみの対応に戻っている。
- 【イベントレポート】【詳報】Makerbot、家庭向けから大型まで3種類の3Dプリンタ新製品 〜手軽なモデリングツールや有償データなども公開 - PC Watch（http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/event/20140107_629847.html
）
![MakerBot Replicator Mini Compact 3D プリンタ[並行輸入品]](https://images-fe.ssl-images-amazon.com/images/I/31jz5HkYpjL._SL160_.jpg "MakerBot Replicator Mini Compact 3D プリンタ[並行輸入品]")
さて、3Dプリンタでなにを出力するか。Thingiverseというサイトには3Dプリンタ向けのさまざまなデータがアップロードされている。ここの場合データのダウンロードは無料である。
- Thingiverse - Digital Designs for Physical Objects（http://www.thingiverse.com/
）
3Dプリンタの出力見本でよく見るチェスのルークもThingiverseにある。
- Rook by seechless - Thingiverse（http://www.thingiverse.com/thing:99028
）
これは内部に階段があるなど、金型の一体成型では作れない形状になっている。こういうのも3Dプリンタなら一発出力ですよ！ という宣伝に使いやすい。
しかし3Dプリンタならばどんな形状でもささっと出力できるわけではない。出力にはそれなりに時間がかかるし、データの形状によってはサポートつきで出力しなければならない。
たとえば上のような直径2センチ、高さ1センチの円筒は、樹脂吐出時のヘッドの移動速度を秒速70ミリとしたとき10分以内で出力できる。ただしこれは内部の充填率（infill）を20%と低めに設定しているからで、infillを90%に設定したら約25分と見積もりが出た。とはいえinfillをそこまで上げるのはよほど頑丈に作りたいときである。通常のinfillは10%〜20%程度でよいと感じる。
またサポート（支え）は、出力時に樹脂が垂れないようにするのに使う。たとえばステッキのような形状をそのまま出すとき、FDM方式では手に持つ側の先端を空中に積層することになって樹脂が垂れてしまう。そこでデータの向きを変え、手で持つ部分が下になるように出力したり、それでも樹脂が垂れるときはサポートを一緒に出力してあとで手作業で除去したりする。
ちなみに材料となるPLA素材のフィラメントは、1キロで3000円とするとグラム3円。上の円筒はラフト（土台）含めて約2グラムだから約6円ということになる。
3Dプリンター用PLAフィラメント 【1.75mm】【1kg】【カラー選択可】 (白/ホワイト)
- 出版社/メーカー: 3Dcreators
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フィラメントは通常、本体の後ろにホルダーを取り付けて設置する。しかし我が家の狭い机にそのような空間はない。
こんな設置方法もある。
Replicator 2の材料リールはこう設置することで落ち着きました。 pic.twitter.com/gPwRmogMID
— 一般社団法人 3Dデータを活用する会 (@3DGAN) 2013, 10月 28まずはReplicator2の手前に置けるようなフィラメントホルダーを作ることにした。
モデリングは使い慣れた123D Designで。
これは軸部分のパーツである。全体は慣れた木工で作っておき、ずれてほしくないところだけ高精度な部品にする。なにも全体を3Dプリンタで作る必要はない。適材適所である。
モデリングができたらSTL形式で出力する。サポートやラフトは3Dプリンタの出力用ソフト「MakerWare」でつけてもよいが、オートデスクの「Meshmixer」はいい感じのサポートをつけてくれるらしい。
- 3Dプリンターでのサポートの減らし方(Meshmixerの使い方) | WEEKEND MAKERS lab（http://www.weekend-makers-lab.com/3dプリンター/935
）
STL形式のファイルをMeshmixerで読み込み、サポートをつけて改めてSTL出力した。
123D Designで作ったSTLをMeshmixerで開くと、初期設定ではモデルが立ってインポートされる。最新版のMeshmixerでは「View」メニューの「Config」に「Flip Z-Y on Import/Export」があり、これをオンにするともとのSTLと同じ向きでインポートされる。
Meshmixer上でモデルを回転させるには「Edit」−「Transform」で赤い円弧をドラッグする。マウスポインタを目盛りの上で移動させると5度単位の回転になる。
インポートした物体のエッジはなめらかに表示される。CG向けの表示方法だ。立方体を立方体としてパキッと表示してほしいときは、スペースキーを押して「Mesh」−「Normals」にある3つのアイコンの中央を選択すると各面がよくわかるようになる。
- デフォルトの表示
- スペースキーを押してここを選択
- 各面の形状がわかりやすくなる
「Analysis」−「Overhangs」でサポートを付加する。各項目の内容は上の「3Dプリンターでのサポートの減らし方(Meshmixerの使い方)」で解説されている。
そのほか、「Y-Offset」はモデル全体を持ち上げる設定である。
うまい感じのサポートがついたら「Export」ボタンをクリックしてSTL形式で出力。
次にMakerwareで「Add」からSTL形式のデータを読み込む。「Put object on platform?」のダイアログボックスはどちらを選んでもよい（あとで手動で接地させる）。モデルが立ってインポートされたら「Turn」をダブルクリックして「X」の「＋90°」をクリックする。
「Move」の「Center」ボタンをクリックするとステージ中央のベースに移動し、最下部が接地する高さに置かれる。
「Make」ボタンをクリックすると出力ダイアログボックスが表示される。
「Advanced Options」ではinfillや1層の厚み、印刷時のヘッドの移動速度などを指定できる。
「Raft」はラフト（土台）をつけて出力するかどうか、「Support」はひさしのような形状に出力のためのサポート材を付加するかを指定する。「Raft」はオンにし、「Support」はすでに付加してあるのでオフにする。
「Preview before Printing」をオンにしておくと、「Make It!」ボタンを押したとき素材の重さや造形にかかる時間などが表示される。
これで出力の準備は完了だ。
ところでフィラメントホルダーを作るまでのフィラメントホルダーをどうしよう。
ひとまずブックエンドとクリップ、ペンを使ってこうした。
さあ出力してみよう。
失敗例を2つ。手前の部分が途中ではがれてしまった。2つまとめて出力しようとしたが失敗するとダメージも2倍である。1つずつ出すことにして、ヘッドの移動速度も落とすなどして出力し直す。
うまく出力できるとこういう感じになる。
ラフトやサポートは手で簡単に外れる。
1x4の端材を凵の字に組み付けて、先ほど出力したパーツを載せればできあがり。
（接地部の面積が小さいため倒れやすいとわかり、あとで足を拡張した）
さて次はなにを出力しようかな。
ところでいま3Dプリンタを買うならどの機種がいいかというと、自分の情報収集の範囲ではAFINIA、それと同型のUP! Plus2、もしくはもうすぐ発売されるCube 3なんかがいいんじゃないでしょうか。いずれもABSを扱えて16万円くらいです。
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- イグアス、3Dプリンタ「Cube」最新モデルの予約販売開始 | fabcross（https://fabcross.jp/news/2014/08/20140805_cube.html
）
- Cube 3の出力見本を掲載：設計・製造ソリューション展2014で3Dプリンタを見る（d:id:Imamura:20140625:MDS2014
）
あとこちらの本もよろしくお願いします。3Dプリンタでなにができるのか、どんなふうに使われているのか、などの情報が満載です。
（8月7日記）
追記：フィラメントホルダーのパーツをThingiverseにアップロードしました
- Filament Spool Holder on 1x4 SPF by yimamura - Thingiverse（http://www.thingiverse.com/thing:442420
）
