Software for 3D printing

3Dプリンティングに使用するソフトウェア

「スライス」の説明 | CADツール | リモートプリンティング

ガイド

3Dプリントを開始する前に、3Dモデルの準備からプリンター自体の管理まで、プリントプロセス全体をガイドしてくれるソフトウェア「要素」をすべて集めておく必要があります。

これには、以下のものが含まれます。

  • 3Dモデルを作成するためのCADソフトウェア(設計する必要がない場合は、既存の3Dモデルを使用することもできます)

  • スライスソフトウェア

  • プリンターをリモートで操作するためのソフトウェア(これはオプションですが、あると便利です)

この記事では、これらの各要素について説明します。また、Ultimakerプラットフォームがどのようにしてハードウェア、ソフトウェア、および材料の間でシームレスなエンドツーエンドの流れを作り、3Dプリンティングの可能性を最大限に引き出し、イノベーションを実現させるのかについても見ていきます。

「スライサー」とは

3Dプリンティングスライサー(スライスソフトウェアまたはプリント準備ソフトウェアとも呼ばれる)は、3Dモデルを3Dプリンターが理解できる言語に変換するプログラムです。

Ultimaker Curaなどのスライスソフトウェアはモデルを平らなレイヤーにデジタルカットします。カットされたレイヤーはプリンターで1つずつプリントできます。ただし、Ultimakerプラットフォームでは、CADまたはUltimaker Digital Libraryから直接プリントできるように統合されているため、スライスソフトウェアが必要ないこともあります。

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Ultimaker Curaソフトウェアを使用した3Dプリントの準備

3Dプリントの設計に最適なCADソフトウェア

CAD(コンピュータ支援設計)ソフトウェアを使用すると、3Dモデルをゼロから設計できます。CADソフトウェアにはさまざまなタイプがあり、それぞれ独自のメリットがあります。Autodesk社によって作成されたAutoCADが、おそらく最もよく知られています。1982年にリリースされた当時、パーソナルコンピュータで利用可能な最初のCADソフトウェアプログラムの1つでした。他にも次のようなCADプラットフォームがあります。

  • Fusion360 — 効率的な機械部品の設計と作成に最適です。

  • 3ds Max — ビデオゲーム設計、建築、3Dプリンティングなど、あらゆるタイプの3Dモデルの作成に使用されます。

  • TinkerCAD — ユーザーがさまざまな形状から3Dモデルを構築できる、ブラウザベースの無料のCADツールです。CAD初心者とSTEAM教育によく使用されます。

  • Blender — 無料のオープンソース3Dモデル作成ソフトウェアです。

  • Siemens NX — 高度な3Dモデルの設計と作成に適しています。

  • Solidworks — 工業用途のプロフェッショナル部品の設計と作成に適しています。

  • Catia — サーフェスおよびエンジニアリングシステムの作成に使用される高度な設計ソフトウェアです。

3Dプリンティングを開始する前に必ず調査し、用途に適したCADソフトウェアを選択してください。そうすることで、設計してプリントするモデルを最大限に活用できます。

また、3D設計を3Dプリントできるように、スライスソフトウェアと互換性のあるファイルタイプも確認してください。

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CADソフトウェア(左画面)とスライスソフトウェア(右)での設計、および完成品

3Dプリンティング用部品の設計方法

3Dプリンターとそれが作成する部品から最良の結果を得られるように、3Dプリンティング用の設計におけるベストプラクティスを紹介します。3Dプリンティングに最適化された部品を設計することで、プリントの成功率を向上させ、無駄を解消してコストを削減し、製品開発サイクルのスピードを加速させることができます。

造形サイズを考える。3Dプリントにおいて、プリンターの造形サイズを超えるものは作成できません。その寸法を確認し、それらの寸法内で一度にプリントできる部品を作成するか、モジュール方式を使用する(個別に部品をプリントしてから組み合わせる)ことを計画してください。

早い段階で方向を決める。FFFはレイヤーごとにプリントを行うため、プロセスの早い段階でプリント方向を決定することで、デザインの選択、テキストの配置、スナップ機能についても円滑に進めることができます。

オーバーハングサポート要件を評価する。FFFプリント部品は45度まで自立できます。45度以下のオーバーハングは、サポート材料で下から支える必要があります。

ブリッジサポートガイドラインに従う。ほとんどの基本的なフィラメントの場合、10 mmのギャップ内で材料をブリッジするときにFFFプリンティングでサポートを必要としません。

ノズルのサイズに注意する。小さな機能を設計するときは、高さ、壁の厚さ、ノズルサイズを考慮する必要があります。大きなノズルは、小さなノズルよりも速くプリントできますが、モデルの最小の厚さと高さが増大するというデメリットがあります。

穴の直径を念頭に置いて設計する。一般に、3Dプリントする穴は2 mmより小さくしないでください。精密に穴を作る必要がある場合は、意図したより小さく穴を設計してドリル操作で後処理することをお勧めします。

鋭い角は避ける。鋭い角はCADでモデリングできますが、成果物が反ることがあります。ベッドと接触する表面の面積を大きくすると、反る可能性が低くなります。

これらの要因などの詳細については、3Dプリンティングの設計に関するブログをご覧ください。

3Dプリントを開始する際に必要なソフトウェア

これは、3Dプリンティングのワークフローをどの範囲で実行するのかによって異なります。

すでに3Dモデルにアクセスできているのであれば、一般的にはプリンターを動作させるためにモデルをスライスできるソフトウェアが必要となります。プリントをすでに開始していれば、3Dプリンター(1台または複数台)をリモート管理するためのソフトウェアを使用することもできます。

ただし、先ほどの説明にあったように、CADツールに3Dプリンターを統合している場合は、スライスステップを回避できます。3Dプリント可能なファイル(USBスティック上のG-codeなど)にアクセスできる場合は、デジタルファイルはすでにプリントできる状態であるため、スライスソフトウェアを使わずプリントすることもできます。

Remote 3D printing
Ultimaker Digital Factoryソフトウェアで3Dプリンターをリモート制御

3Dプリンターをリモートで管理する

Ultimaker Sラインプリンター、Ultimaker 2+ Connect、Ultimaker 3は、ネットワーク接続を利用して、Ultimaker Digital Factory上のクラウドベースのサービスにアクセスできます。プリンターをUltimakerアカウントにリンクすることで、プリンターをローカルエリアネットワークの外部からリモートで制御できます。

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