3Dプリンターを使ってみた（QIDI X-Smart）

　部室の３Dプリンターを使って、いろいろと試してみました。一番知りたかったのは穴の大きさで、冷めた時に材料が収縮するらしいのでその影響を見てみました。

▼実際に作成したもの。左の道具はテーパーゲージという、穴の直径を測るためのものです。

　ノギスでも内径を測ることができるようですが、穴が小さすぎて測れませんでした。

3DCADで設計する

　今回はCreoというソフトウェアを使っていますが、他のソフトウェアでも大丈夫です。STLファイルという、他のソフトウェアや3Dプリンター用のソフトウェアに共通して使うことができるデータに出力できれば、無料のものでも使えます。

　設計方法については割愛して、主要なものだけ紹介します。単位はmmです。

▼穴の大きさ（結果のところでまとめています）

▼長辺10cmぐらいのパーツ。試作用です。（ちなみにX-SmartのBuild Sizeは160×150×150mm）

3Dプリンター用のファイルに変換する

　「Qidi Print」という専用のソフトウェアを使って、印刷の設定をします。材料とか、部品の配置を決めることができます。細かい設定はよく分からなかったので、今回はほぼデフォルトです。ABS樹脂を使ったので、それだけ設定しています。

　便利なことに、材料を選んで右下のバーを操作すると、シミュレーションができます。印刷予想時間も表示されます。

▼シミュレーションの様子。長辺10cmぐらいのパーツは縦置きと横置きで試しています。

プリントした結果

▼穴の大きさ測定用のパーツ。左は実測値、右はすっぽり入る感じのねじを入れたもの。（M2,M3,M4,M5,M6）

▼穴の大きさについて、整理したものがこちら。（単位はmm）

設計時の寸法	2	2.5	3	3.2	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5	7
実測値	1	1.8	2.4	2.7	3	3.6	4	4.6	5	5.7	6.1	6.8
計測値	1.56	2.16	2.68	2.95	3.23	3.79	4.18	4.75	5.14	5.82	6.22	6.91
設計ー計測値	0.44	0.34	0.32	0.25	0.27	0.21	0.32	0.25	0.36	0.18	0.28	0.09

　テーパーゲージがパーツに割とめり込むので、本当に大体の値です。0.2～0.3mmぐらい縮むことを想定しておけばいいのかな？あとは道具で調整すればいいでしょう。

▼重力に負けていたパーツたち

　左は長辺10cmぐらいのパーツを縦置きにした時の写真。70mmを超えたあたりから、ノズルが離れた時にビヨンビヨンするようになりました。上の面は、棒と棒の橋渡しをするときに垂れ下がっています。

　右は側面に穴を付けたパーツの写真。ちょっと重力に負けて埋まっている所があります。太めだと安定するかも？

使ってみた感想

　思っていたよりも精度が良いという印象。大きいパーツのほうがあまり縮んでいないように感じました。注意しておきたいのは、3Dプリンターは時間がかかるということです。今回ぐらいなら長くても1パーツ30分ぐらいで収まっていますが、大きくなると何時間もかかることがあります。

　印刷中にパーツが浮いてしまうものは、やはり対策をすべきでしょう。ソフトウェアの設定で「サポートをつける」を選ぶと、空いた空間を埋めるものが生成されます。あとで剥がせばいいのですが、今回のものだとシミュレーションですごい量のサポートがつけられていたので、パーツ自体に工夫をするほうが楽だと思います。

　今回試したことを活かして、今後は３Dプリンターで作ったものも活用していこうと思います。

　ちなみに、部室に３Dプリンターで作ったものが置かれていたのですが、なんとギアがありました。ギアはぜひ作ってみたい！ なんせギアは結構高いのです。金属製だと１個1000円とかで、軽率に買えません。

　ただしプラスチックのギアは欠けることがあるので、あくまで試作用になるかも？ とりあえず試してみる予定です。