【3Dプリンター】ものづくりを個人の手に!パソコンと無料の3DCADを揃えてものづくりに参画しよう|NATS. | NATS LAB.

【3Dプリンター】ものづくりを個人の手に!パソコンと無料の3DCADを揃えてものづくりに参画しよう|NATS.

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3Dプリンターと無料のオープンソースソフトで自由にものづくりができる時代が到来した。

こんにちは、吉沢です。

近年、3Dプリントの技術が急速に進歩し、高性能な3Dプリンターが10万円を切るような価格帯で販売されてきています。

本日はそんな3Dプリンターで自由にものづくりするために、オススメの3Dプリンター、ソフトやデータ共有サイトをご紹介していきたいと思います。

吉沢
吉沢

環境整備できたらほんとにすごいから、ちょっとでも興味あったらみていってね!

3Dプリンターで何ができるのか、ものづくりがどういうふうに変わるのかを見ていきましょう!

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3Dプリンターはものづくりを刷新する

3Dプリンターは、3次元のデータをその場で印刷して実物にできるという機械です。「こんなものがあったらいいのに!」というアイテムの3Dデータさえあれば、その場で現物にできます。

そのため、アイデア次第で自由自在にものづくりができるという技術になっています。

吉沢
吉沢

今までの印刷は2次元だったけど、それが三次元になった感じなんだね。

三次元のものを作る時、従来は金型などを作る必要がありました。そのため、個人でものづくりに参加するのは困難で、企業の専売特許となっていました。

しかし、3Dプリンターの登場により、個人のアイデア次第で簡単にものづくりに参戦できるようになったのです。

吉沢
吉沢

ものづくりの主体が個人に移ってくるということだよね〜

また、データさえ共有できれば、どこにいても同じものを作ることができます。

そのため、世界中の個々人と3Dデータを共有してどんどん製品をブラッシュアップし、必要に応じてすぐに現物化することができます。

吉沢
吉沢

ワールドワイドにものづくりができます!

ワールドワイドな個人間のつながりで、最先端のものづくりに容易に参加できる。そういう魅力が3Dプリンターにあります。

3Dプリンタでものづくりが変わる

・金型など不要で3Dデータさえあればいい
・世界中の人々とデータを共有して最先端のものづくりができる
・ものづくりの主体が企業から個人へ

まさに、従来のものづくりを刷新するような技術と言えます!

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3Dプリンターでものづくりをするために必要なのもの

ここでは、魅力満載な3Dプリンターを個人で扱っていくためのソフト、環境などをご説明します。

理想的な3Dプリンタの環境

・3Dプリンター
・高性能PC(windows入り)
・3DCADソフト(無料)
・スライサーソフト(無料)
・3Dデータの共有サイト
・3Dスキャナー

3DCADは3Dデータを作成・編集するソフトで、スライサーは3Dデータをプリント用のデータに変換するソフトです。

吉沢
吉沢

スライサーまでが必須!

3Dデータの共有サイトやスキャナーは、3Dデータを作るときにあると便利な道具です!

それぞれ詳しく説明していきます!

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3Dプリンター

3Dデータを印刷して実物を作り出す装置です。何種類かの印刷方式があり、印刷方式によって扱える材料が異なります。

代表的な印刷の方式をご紹介します↓

3Dプリンタの印刷方式

熱溶解積層方式
安価なプリンターは大体これ。熱で溶けるプラスチックを使って造形する。

粉末焼結方式
金属の粉末や、ナイロンの粉末にレーザーを当てて固める(焼結体にする)方法。3Dプリンターは非常に高価なので個人は手を出しづらいが寸法精度や機械強度が高い。何より金属製のものができる。

光造形方式
紫外線が当たると固まる液体の樹脂を使って印刷する。高精細な造形ができるが、メンテナンスや後処理が大変。

個人で手の届く3Dプリンタは熱溶解積層方式か、光造形方式のものです。3万円〜10万円程度で購入できます。アクセサリーやフィギュアなど、高精細なものを作るなら光造形一択です!

吉沢
吉沢

必然的にプラスチックでものづくりをすることになるよ!

こちらに光造形と熱融解を比較している方がいましたので、参考にしてみてください↓

初心者は光造形と熱溶解(FDM)どちらを選ぶのが良い?【5台購入した経験から語る】 | Ayumi Media -生き抜く子供を育てたい-
これから3Dプリンタを買いたいけど、光造形と熱溶解、どちらを選べばいいだろう?両方使った経験のある人の意見や感想を聞いてみたいな。できれば、おすすめの機種も教えてほしいな。今回はこんな疑問にお答えします。わたしはこれまで3Dプリンタを5台(熱溶解3台、光造形2台)を購入し、装置選びでいろいろ失敗もしました。今回はわたし...

今(2022年10月)購入するとしたら、光造形方式の「MARS 3 Pro」か「CREALITY (CL-60)」がおすすめ。どちらも4万ほどで購入できます!

また、今のところ個人では手が出しにくい価格帯ですが、粉末焼結式の3Dプリンタでは金属製のものづくりができます。こちらは現在技術進歩が起こり低価格化が進んでいます!

吉沢
吉沢

自由自在に金属製のアクセサリーを作れたりするよ!

最新だと1台4000ドルの金属粉末3Dプリンターが開発されるみたいです。

また、日立金属が金属粉末材料の開発を行っています↓

3Dプリンタ用金属粉末「ADMUSTER®」 | 金属積層造形(3Dプリンタ) | 日立金属株式会社
3Dプリンタ用金属粉末「ADMUSTER®」のページです。化学プラントや半導体分野に向けた高耐食材料のほか高強度材料から高融点材料まで、積層造形の特性を活かした材料開発を行っております。

続いて、パソコンについて見ていきましょう。

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パソコン(Windowsが好ましい)

パソコンは3Dデザインのために使用します。3Dデータを扱うソフトを動かすためには結構マシンパワーが必要で、性能のいいパソコンが欲しくなります。

特に画像の処理をするGPUの性能が大切ですので、その辺を考慮して選べるといいです。

吉沢
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性能が良いパソコンほどストレスフリーで作業できます。

HP Pavilion Aero 13-be」などの「GPUを搭載しているノートパソコン」を使ってみるのがオススメです。それか、とにかくコストを切り詰めたい方は自作パソコンにチャレンジしましょう。

GPU搭載|おすすめのノートPC3選

ノートPCとしてコスパを意識しつつオススメできるものを2つ紹介します。

コスパ重視の製品と、比較的性能が高いゲーミングPCをピックアップしました。

それぞれのスペックと価格を見ていきましょう↓

HP Pavilion Aero 13-be

コスパでおすすめなのがこちらのノートPCです。CPUに Ryzen 7 5825U が使用されており、AMDのGPUが内蔵されています。

Amazonで10万円程で購入できますので、最低限の性能+コスパ重視の方にオススメです。

吉沢
吉沢

10万で探してるならこれか自作PCかな〜

Lenovo Gaming ノートパソコン Legion 750i

性能に余裕を持たせたい場合はこちら。CPUに Core i7-10750H が使用されており、GPUは GeForce RTX 2070 Super です。価格は20万円以上しますが、スペック的には十分です。

ストレージが1TBあるので、仕事と兼用でいいPC買う場合にこちらを選ぶのもありかもです。

吉沢
吉沢

その他ゲーミングPCから選んでみるのもオススメ。

続いて、自作PCを見ていきましょう。

自作パソコンの場合|おすすめの構成

コスパよく高性能に仕上げたい場合、自作パソコンが第一選択肢になります。以下のような組み合わせて作ってみるのがおすすめです↓

CPU: Ryzen 5 5600 か Ryzen 5 3600
CPUクーラー: 付属品
GPU: radeon rx6600
メモリ: DDR-4 8GB × 2枚
ストレージ: M.2 SSD 500GB × 1
マザーボード: ASRock B450 Steel Legend
箱: 適当に。

CPU, GPUは中古で、その他をamazonで揃える場合、6万円〜10万円でさくさく3Dデータを動かせるパソコンに仕上がります

吉沢
吉沢

コストかけずに最大限の性能を求めるなら自作一択なんだよね〜

・CPU↓

・GPU↓

・メモリ↓

・ストレージ(M.2 タイプ)↓

・マザーボード(ASRock B450 Steel Legend)↓

ASRockのSteel LegendのみM.2のSSDカードが接続できますのでコチラがおすすめ。マザーボードはこちらの記事で分かりやすく徹底解説されていましたので、興味ある方はどうぞ。

吉沢
吉沢

勉強するのはちょっと大変だけど、面白いから興味あったら手を出してみてね!

最近、高性能なPCを10万円以下で作成しましたので、こちらも参考にして頂ければと思います↓

3DCADソフト(無料)

3DCADは3Dデザインを作るためのソフトです。こちらはAutodesk社の「Tinkercad」か「Fusion 360」の二択です。無料で使える上、直感的にデザインを作れ優れもの。

特にTinkercadはブラウザ上で使えるので、簡単に使用できます!

Tinkercadの様子

こんな感じでマウスでカチカチとデザインを作れます。簡単なデザインであれば「Tinkercad」で、もっと複雑なデザインがしたいときは「Fusion 360」という形で使い分けましょう!

吉沢
吉沢

Fusion360 がwindows 対応だから、windowsパソコンが必要になります

スライサーソフト(無料)

こちらは3Dデータを印刷用のデータに変換するためのソフトです。Ultimaker社の「Ultimaker Cura」が無料で使えるオススメのソフトです!!

印刷条件の詳細を設定できますが、こだわりがない限りデフォルトの設定にしておくのがオススメ。

吉沢
吉沢

スライサーを詳しく解説していたサイトを↓に貼っておきますね!

3Dプリンターのスライサーソフトとは?

こちらのデータを3Dプリンタに出力することで、印刷が始まります。

3Dデータの共有サイトと3Dスキャナー

さて、先程までは自分で3Dデータを作って印刷するのに必要な機器とソフトをご紹介しました。こちらでは、3Dデータの作成を激的に楽にする「データ共有サイト」と「3Dスキャナー」を軽く紹介します。

3Dデータの共有サイト

3Dデータの共有サイトでは、世界中の個々人が作成した3Dデータがダウンロードできるようになっています。世界中で作られた「データを拝借して、少し手直しして印刷」ということが簡単にできます。

データ共有サイトは以下のものがあります↓

例えばThingiverseでは、Instaramみたいな感じで3Dデザインを投稿できるようになっています↓

pumpkin で検索

画像をクリックすると、3Dデザインの詳細ページに飛びます。「Download All Files」から3Dデータのダウンロードができます。

Pumpkin 3Dデータの詳細ページ
吉沢
吉沢

Instagramの投稿検索みたいな感じです!

ダウンロードした3Dデータは3DCADで開けば編集できます。お好きなものをダウンロードして編集すれば3Dデータの作成時間を大幅に減らすことができます。

吉沢
吉沢

他の人の創作物にインスピレーションを得たりもできるよ!

3Dスキャナー

3Dスキャナーは「現実にある物体」の構造を読み取って3Dデータに変換する機械です。

例えば、ペン立てを読み込めばペン立ての3Dデータを入手することができます。その3Dデータを調節して印刷すれば、ペン立てのちょっとした改良を瞬時に行うことができます。

吉沢
吉沢

カマキリを読み取ってカマキリのフィギュアを作ることもできます。

3Dスキャナーには以下のような製品があります↓

・EinScan-SE:
高い精度が必要な場合にオススメ。価格約20万円。

・Bevel 3Dスキャナー:
スマートフォンアクセサリ型の3Dスキャナー。価格約2万円で、スマホに取り付けるだけで簡単に使用できます。

ざっぱに3D構造を読み取りたい場合は、2万円程度で購入できる「Bevel 3Dスキャナー」がおすすめです!

その他3Dスキャナに関しては、こちらの記事で詳しく紹介されていましたので、興味がある方は参考にしてみて下さい。

まとめ

以上、3Dプリンターでものづくりをするための環境や方法についてかいつまんでお話しました。世界中の人々とデータを共有しながらものづくりに参加できる時代が来ていること、ご理解頂けたかと思います。

10万円〜15万円程度の初期投資で参加することができるので、ものづくりが好きな人は是非チャレンジしてみてくださいね!

吉沢
吉沢

いい時代が来ましたね〜!

また、教育の場でも3Dプリンタを含むデジタル教育が普及すれば良いな〜と思います。

ではまた!!

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