家庭用3D プリンターの使い道について知りたくないですか？
本記事では、3D プリンターの使い道や使い方について説明しています。
3Dプリンターが気になる方は必見です。
家庭用3D プリンターの使い道を解説！結論：家での趣味としては最高？
3Dプリンターは欲しいけど買うことを躊躇している人が、最初に解決しなければならないのは、この課題です。
しかし、一度手にしてしまったらアイデアは次から次へと湧いてきます。
こんなことを言っても、なかなか信じられないでしょう。
でも日常生活の中で、「こんな物があったらいいな」と感じることはあるのではないですか？
例えば、眼鏡を掛けておくフックだったり、指輪をちょっと置く小皿だったり、既製品だと「帯に短し、タスキに長し」で「あったらいいな」と感じたものもいくつかあると思います。
3Dプリンターで出来ること
3Dプリンターは、その名の通り立体のものを出力してくれます。
「出来ること」といっても簡単には言い尽くせません。
金属の部品まで作れて、米海軍のイージス艦では故障した部品をメーカーから取り寄せるのではなく、艦内で作ってしまうことも出来るそうです。
しかし、ここでは身近な家庭用3Dプリンターで出来ることを考えていきます。
身の回りのことで、3Dプリンターがあったら出来ることには何があるでしょうか？
ケース、アクセサリーや模型、家庭用品の部品やなくしたパーツなどが作れれば助かるでしょう。
オリジナルのものを作れば、ちょっと自慢できたりもします。
ケースを作る
ケースは初心者が作る3Dプリンター作品の定番です。
特にスマホケースは100均でも買えますが、100均では「いかにも」の感じがします。
色とサイズや形がバラバラで、なかなか希望のものがないでしょう。
3Dプリンターがあれば、世界に一つのオリジナルケースを作ったり、友人・家族にプレゼントもできます。
基本構造が、直線と円弧の組み合わせですから、初心者にも作りやすい作品です。
アクセサリーや模型を作る
３Dプリンターの種類については後でお話ししますが、家庭用の最も一般的なものは熱溶解積層方式3Dプリンターです。
直径2mm前後で糸状のフィラメントと呼ばれる材料を溶かして、0.4mm位のノズルから押し出してモデルを形作っていきます。
他のプリンターに比べて出来上がりが粗いとの評価はありますが、それでも直径0.4mm、積層厚0.2mmで作るわけですから、思ったより細かな表現が出来ます。
スター・ウォーズ好きなら欲しくなるような、ストームトルーパー（兵士）のヘルメットなどが作れたりします。
キーホルダーのアクセサリーなんかにオシャレだと思いませんか？
部品やパーツを作る
今はあまり見かけなくなりましたが、我が家にはモーターの上に飛び出した突起を押し込むと首振りをする古い扇風機がありました。
以前、その突起が割れただけで処分することになったのです。
3Dプリンターがあれば、今でも使えたような気がします。
また、デザインナイフのキャップなどは、簡単に割れたり、何かの拍子になくしたりすると大変です。
身の回りの不便の解消や、長持ちさせることにも使えるのが3Dプリンターです。
家の中を見回して、3Dプリンターで出来ることを考えてみました。
当然3Dプリンターは、冷蔵庫や洗濯機のように必ずなければならないものではありません。
しかし、あると便利です。
そして、世界にたった一つのオリジナル作品を作って喜ばれたり、不便を解消したり、長持ちさせたりすることに繋がります。
なにより、次に何を作ろうかと希望が湧いて、生活を心豊かにしてくれるのではないでしょうか。
3Dプリンターの種類
家庭で使う3Dプリンターは、熱溶解積層方式と光造形方式の2種類が一般によく使われている方式です。
この他の粉末焼結方式、インクジェット方式、粉末接着方式などの造形方式があります。
熱溶解積層方式
熱で溶ける固形樹脂材料を高温で溶かし、ノズルから出力しながら一層ずつ重ねていくことで、立体を作っていく方式の3Dプリンターです。
溶けた固形樹脂材料はすぐに冷えて固まります。
3Dプリンター本体だけでなく、材料の固形樹脂も比較的安価で、購入しやすいので初心者に人気があります。
また、固形樹脂材料は各社から沢山の色がでていて、カラフルな材料を選択することでオリジナル性に富んだ作品が作れます。
ただし、ノズルが積層面をなぞることから表面にノズル跡が残ってしまうので、表面のノズル跡を消そうとすると造形後に少し処理が必要です。
光造形方式
エポキシ系の液体樹脂に紫外線を照射すると固まる性質を利用して、一層ずつ固める動作を繰り返して立体を作っていく方式の3Dプリンターです。
元々の素材が液体であることから表面が滑らかで、複雑な形の造形にも適しています。
しかしながら、造形に時間がかかり材料の液体樹脂は熱溶解樹脂と比較すると単価が高いので、大きな物を作ろうとするとコストが高くなりがちです。
また、造形後機械の手入れに手間がかかる欠点があります。
粉末焼結方式
粉末の樹脂や金属にレーザー光線をあてて溶かし固めて、とても薄い層を積み上げて立体を作っていく方式の3Dプリンター。
精密なものを作ることができますが、高価で家庭用には向いていません。
インクジェット方式
紫外線を照射すると固まる液状のUV硬化樹脂をインクジェットで噴射して、吹き付けた場所に紫外線を当てて固めることを繰り返して立体を作っていく方式の3Dプリンター。
高価です。
粉末接着方式
造形するテーブルの上に薄い石膏粉末を敷いて、液体接着剤を吹き付けて固めることを繰り返して立体を作っていく3Dプリンターです。
石膏を固めているので作品が壊れやすい欠点がありますが、粉末に着色できるのでフルカラーのモデルを作ることができます。
やはり、家庭用には向いていません。
パソコンと3Dプリンター、3Dプリンターで使う造形材料、ハードは、これだけあれば我が家でオリジナル作品が作れます。
他にも、あると便利なものは幾つかありますが、プリンターの種類や作品の目的によって違ってくるでしょう。
◼️パソコン
パソコンで先ず、3DCAD(スリーディキャド)と呼ばれるアプリケーションを使って作品を設計します。
設計というと難しく感じるかもしれませんが、アプリケーションにさわってみると案外簡単です。
例えば、サイコロのような立方体を作るとしましょう。
平面に正方形を描きます。描き終わったら、その面を上方向にマウスでドラッグします。
正方形の一辺と同じ高さになったらマウスを放して立方体の出来上がりです。設計が出来たらデータを保存します。
3DCADのデータ形式で直接3Dプリンターを動かすことは出来ません。
機種によって付属しているアプリケーションは異なりますが、いずれにしても、変換アプリケーションに3DCADのデータを読込んで変換するだけです。
簡単なマウスクリック操作の連続で3Dプリンター用のデータに変換されます。
以上のようにパソコンに3DCADと変換アプリケーションをインストールすれば準備完了です。
◼️3Dプリンター
パソコンから3Dプリンターにデータを渡す方法は二とおりです。
ひとつは、USBケーブルで3Dプリンターとパソコンを接続して、パソコンが直接3Dプリンターを制御する方式。
もうひとつは、パソコンで3Dプリンター付属の記憶媒体に3Dプリンター用のデータを記憶させ、次に記憶媒体を3Dプリンターに挿入し直して使う形のものです。
◼️造形材料
熱溶解積層方式では、フィラメントと呼ばれる糸状の素材がロールに巻かれてロール単位で売られています。
光造形方式はUVレジンと呼ばれる液体素材が材料ですが、こちらはボトル単位です。
◼️その他
3Dプリンターは、1/10mm単位で作品を造形します。例えば、スマホケースを作る場合でも、けっこう正確に計測しなければなりません。
そんなとき、mm単位の定規では心許ないでしょう。
ディジタル表示のノギスがあれば、1/100mm単位で計測可能です。
案外、高価ではありません。
まとめ：イメージアップから始めてはいかがですか？
3Dプリンターは欲しいけど、どんな物をつくるかモヤモヤしている人には、3DCADをつかって出来上がりを見た目を実感する方法があります。
無料で3Dプリンター向けのデータを生成できる3DCADは幾つかあるので好みのものを選んで体験が可能です。
中でも、SketchUP Online Free(https://www.sketchup.com/ja/plans-and-pricing/sketchup-free)はインストール不要で、簡単にモデリングが出来ます。
ページを開いて、「モデリングを開始」ボタンをクリックすると「SketchUpへようこそ」の画面に移動。
「モデルの作成を開始してください」ボタンをクリックして作業開始です。左側の作図ボタンから作業を選んで、平面図形を描くことから始まります。
体験してみて下さい。
しかし、お手頃価格の3Dプリンターを実際に購入して、実物を一つ作ってみるのが一番だとは思いますが・・・・・。