3Dプリンター出力サービス

3Dプリンター出力では、ソフトウェアを使用する工程が2つあります。
1つは3Dデータ作成、もう1つは造形プログラムの作成です。
本記事では、3Dプリンター出力で使用する2種類のソフトウェアについて、特徴や役割を詳しくご紹介します。

3Dプリンター出力に必要なソフトウェア

3Dプリンターは、3Dデータをもとに材料を積み重ね、立体物を製作する機械です。
そのため、造形には3Dデータの準備が必須です。
また、3Dプリンターで造形を開始する前段階には、プログラムデータへの変換作業もあります。
この2つのデータを作成するため、以下のソフトウェアが必要です。

・3D-CADまたは3D-CG
・各3Dプリンターのスライサーソフト

これらのソフトウェアについて、3Dプリンター出力のどの段階で使用するかも合わせて詳しく解説します。

3Dプリンター出力の事前準備段階

3D-CADソフト

3Dプリンター出力の事前準備として、3Dデータの作成があります。
3Dデータは、一般的に3D-CADソフトを使用して作成します。
3D-CADは、XYZの座標を持つ3次元形状のデータを作成するためのソフトです。
寸法を定義することができるため、機械部品のように精度が求められる部品の製作に適しています。
3Dデータの形式についてはこちら→3Dプリンターに必要なデータ

3D-CGソフト

代表的な3Dデータの作成ソフトは3D-CADですが、3D-CGというソフトでも作成ができます。
3D-CGは、寸法を定義せず複雑な面を多用するデータ作成に使用するソフトです。
引っ張ったり、ねじったりと感覚的な操作ができるため、フィギュアやアバターの製作に向いています。

3Dデータに追加できる情報

これらのソフトウェアで作成した3Dデータには、様々な情報を加えることができます。
例えば、材質の情報を定義することによって質量を計算し、データの状態で荷重計算や強度分析が可能です。
レンダリングといって、さらに色や表面の質感を定義することで、完成形に近い外観を確認することもできます。

ソフトウェアのグレード

また、ソフトには多くの製品があり、大きく3つのカテゴリに分けられます。

ハイエンド：航空業界などで使用される高機能な最上級グレード
ミッドレンジ：ハイエンドと比較すると、機能を抑えた中間的なグレード
ローエンド：個人利用向けのグレードで、機能は劣る

本格的な設計ができるハイエンドのものは数百万円〜、ミッドレンジは百万円前後と比較的高額です。
一方、ローエンドのソフトは個人利用向けで、無料のソフトもあるので気軽に試すことができます。

3Dプリンター造形の前段階

スライサーソフト

3Dデータを作成した後、プリンターによる造形を始める前に、スライサーソフトを使用して造形プログラムを作成する必要があります。
このスライサーソフトは、3Dプリンターの機種ごとに専用のものが提供されることが多いですが、
無料のソフトもインターネット上で公開されています。
スライサーソフトには、主に「3Dデータのスライス」「造形プログラム作成」「シミュレーション」の役割があります。

造形時間の予測やサポート材の形状などが確認できる。

3Dデータのスライス

3Dプリンターは、材料を1層ずつ重ねて造形を行います。
そこで、スライサーソフトで3Dデータを層ごとにスライスすることにより、
3Dプリンターで出力できるデータへと変換します。
また、層ごとで内部の密度である充填率の調整を行うこともできます。

スライスをして層ごとの状態を確認できる。

造形プログラムの作成

スライサーソフトを使用して、3Dプリンターで造形するためのプログラムの作成を行います。
3Dデータの向きや積層ピッチ、ノズルスピードなどの設定を行い、この内容に従って機械が動きます。
ここでの設定に間違いがあると、3Dデータどおりの形状が造形できないため、注意が必要です。

シミュレーション

スライサーソフトでは、作成したプログラムで造形した場合のシミュレーションが可能です。
どのようにノズルが動き、材料が積層されていくのかを確認できます。
また、サポート材も同様に、造形方法をシミュレーションすることができます。

スライサーソフトのダウンロードサイトUltimaker Cura」

まとめ｜3Dデータの作成とプログラム作成のソフトウェアが必須

3Dプリンター出力を行うには、まず3Dデータ作成と造形プログラムの作成を行います。
これらは、主に3D-CAD(または3D-CG)とスライサーソフトというソフトウェアを使用して作成します。
まずは、3D-CADを使用して造形する形状データを作成します。
その後、作成した3Dデータをスライサーソフトに読み込ませ、
ノズルの動き方や内部の調整といった造形プログラムの作成を行います。
このように、3Dプリンター出力には、3Dデータと造形プログラムの作成段階で、ソフトウェアが必要不可欠です。

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