2013年12月24日

パーソナル3Dプリンタで出力するときの設計にこだわってみた

最近、123catchなど写真から3Dデータが簡単に作ることができるようになってきました。
喜ばしいことですが、寸法通りに作る場合はまだ難しいようです。

とはいえ連携して使うことができるようなので基礎を正確に作って
イメージっぽいデータを重ねて使うといった方法も試してみたいと思っています。

どうやら同じ会社のMeshmixerというソフトで3Dデータの合成や整形ができるようです。
またレポートしてみたいと思います。

現在のパーソナル3Dプリンタ(溶融樹脂積層型)はプリントと同時に着色ができません。
着色できれば寸法に依存しないイメージ的な作り方でも結構いけるようになると思うのですが…


まだしばらくは正確さ中心の作り方でいくことになりそうです。


私がパーソナル3Dプリンタで出力するときの設計でこだわっているのは
「サポート材をいかに使わずに出力することができるか」です。

なぜか?
それはパズルしているみたいでおもしろいからです。
あ、いえ、「使う」という要素が大きいため寸法を無視する訳にはいかず
サポート材の弊害が大きいからです。

できれば一体型で出力したいのですが、どうしてもダメな場合は分割したりします。
しかし、分割するということは最後に合体しなければいけないので
合体させる機構を考えなければなりません。

ネジで留めれば比較的簡単な場合が多いのですが、
積層出力パーツのみで構成するのもこだわりです。

従って噛み合わせるところが必要になりますので余計にサポート材は使用できません。

また、噛み合わせには凸凹が必要ですが当然隙間が必要になります。
大体0.2mmぐらいの場合が多いです。

これも縦か横かで微妙に変わり、丸か四角かでは結構違います。
正直、ここまで精度が違うと設計自体に誤差を適応させる必要があるので
試作品で精度が必要な物は難しいかもしれません。

いずれにせよ実体化させれば擦り合わせが必要なのは世の理のようですね。


パーツサンプル.jpg
GoPro固定アダプタとギヤベースと90°回して固定する蓋の組み合わせの設計
いやー苦労しました。
最初サポート材があっても取ったら大丈夫かなとやってみましたが話になりませんでした。
原因の一つは「サポート材の形」が一定ではないということです。
いや、出力空間の絶対位置に対しては一定ですがテーブルのど位置に出力するかで
サポートの形が変わってしまうことになります。

ということは、サポート材ごと設計してしまえば取り除く方法も固定できる。
いやまて、そもそもそこまで設計しないといけないのならサポート材を使わない
方法を探す方が建設的ですね。









posted by unaho at 12:49| 設計 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2013年12月02日

3Dプリンタで螺旋階段をサポート材を使わずに出力することは可能かチャレンジしてみる(3)

螺旋階段データをSTL出力。
3Dプリンタにデータを送って待つこと約50分。

螺旋階段できあがり

見事に1発で出力できてしまいました。
(実はちょっと失敗するかもとか思ってました)
裏から見るとこんな感じです。

裏側

一見、うまくいっているように見えますが成形不良な部分もありました。

成形不良

これは、サポートのあるなしにかかわらず発生しやすい成形不良です。
原因は最初に述べた「蓄熱」によるものです。

成形途中の階段はヘッドが通過するたびになんと1mmぐらい上下しています。
つまり小面積の連続成形は熱が逃げず、柔らかいまま積層されるので、
積層面が崩れやすく寸法精度も期待できません。

対策としては、複数個成形するようにしてヘッドが順番に回っている時間で
熱が冷めるようにします。

ただ、冷めすぎても積層部分の結合力が弱くなるとか、
ヘッドに弾かれて積層物が倒れるとか、
の可能性が高まるのでちょうどいいぐらいが理想です。

え、どのくらいかって?
それは企業秘密ですよ。(笑)
(外気温にも影響されるのでまだはっきりデータは取れていません)

とりあえず、底面の傾斜が45°あればサポート材は無くても積層できるということは
実証されました。

STLデータをMakerBot thingiverseにUPしてみました。




posted by unaho at 17:32| 設計 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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