DreamerDreamのブログ

夢想家の夢です。〜揚げたてのモヤっとしたものをラフレシアと共に〜

コンパクト設計の3Dプリンター「M3D The Micro」の感想

3Dプリンターを試してみたいけど、「置き場所に困る」「マンションだし音が気になる」という人も少なくないでしょう。

 

今回は精度はともかく、コンパクト省エネ設計の3Dプリンター「M3D The Micro」をご紹介します。

 

こちら、なんと1Kgの3Dプリンター「M3D The Micro Plus」アメリカのキックスターターから始まったもので今回は第2世代目です。

画像クリックで詳細↓

64,788円(執筆時)

  • 場所を取らない、1辺18.5㎝、重量約1kgの超小型3Dプリンター
  • 専用ソフト「M3Dソフトウェア」には完成済のモデルデータが格納、データをプリンターにドラッグするだけの簡単操作。
  • M3D社専用フィラメント(PLA・Tough・Carbon)の他、1.75mmの市販フィラメントも使用可能(外部ポート装備)。
  • 図書館並みの静かな静音設計。
  • お好みで選べるカラフルな7色展開。カーボンファイバー(炭素繊維)製フレームを採用。

専用ソフト付きで「とにかく手軽に、静かに、好きな所で」をコンセプトに掲げた商品です。

専用ソフトとしてCuraにTheMicro用設定を反映させたものを採用しているようです。

2世台目としての改良点はメモリー機能でPCとの接続が切れてもプリントを続行できるようになったということでしょう。

あとは専用フィラメントとして特殊フィラメントの数が増えたようです。

 

実は、僕はこの1世代目を利用したことがあります。

1世代目で目に付いた良い所、悪いとこをレビューします。 

<良いところ>

  • 軽い1Kg。(一般的な箱形3Dプリンターは10Kg超えます)
  • 小さい
  • 静か
  • 安全(パワーが無いので誤って指を挟んでも怪我しなさそう)
  • 一辺18.5cmのコンパクトで収納が楽
  • オートキャリブレーション機能採用で設定が楽
  • 省エネ
  • どこでも持てるキューブフレーム型

 

<悪い所>

  • 専用フィラメントは本体底面に収まるのでコンパクトですが、社外フィラメントを利用するとなるとフィラメントホルダーが外付けになるので結局コンパクト性が無くなります。
  • 速度が遅い(おそらく一般的な3Dプリンターの1/2以下)
  • 静かだけど速度が遅いのでその分動いている時間が長くなります。寝てる間に作ろうとして枕元での動作させるにはいくら静かだとはいえ難ありかもしれません。
  • レールが樹脂性なので貧弱(社外フィラメント使用時にフィラメント自体の弾性でノズル部分がブレました)
  • モーターが貧弱なのでギアードモーターを採用してある(バックラッシュが起こりやすい)※バックラッシュに付いてはページ下リンク先を参照してください。
  • 前後左右上部がスカスカなので室温の影響を受けやすい。
  • ヒートベッドが無いので長いものは反りやすい。

 

 

幾度か使って満足いかず分解するとコンパクト設計故の弱点が目立ちました。

このプリンターはなんとヘッド部分に、

  • ヒーター(サーミスタが見当たらなかったのですがセラミックヒーターなのでヒーター自体がサーミスタとしても機能しているようです)
  • 冷却ファン
  • ノズル
  • エクストルーダー
  • X軸モーター(X軸はベルト駆動ではなく、X軸自体にギア溝が切ってあります)
  • 加速度センサー(オートキャリブレーション用センサー)

が全て搭載されていますのでヘッドが重いです。

 

そのヘッドを貧弱なレールで支えており、ヘッドはXYZ全ての向きに動きます。

Y軸は本体底面に搭載されたモーターから支柱を介してベルト駆動、Z軸は四隅のネジでレール自体を上下させるという構造です。

その機構はすごいです!コンパクトを追求した設計には関心します!しかし、貧弱なレールに乗った重たいヘッドを移動させるのですから結局速度を犠牲にするしかないのですね。

 

バックラッシュや本体剛性の重要性については↓コチラを参照してください。

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以上を踏まえた上で、僕なりの結論としては

  • 作品を子供の目の前で出力するには比較的安全で良いでしょう。
  • 音が静かなのでマンションや同居の家族が居ても壁を一枚隔てれば気にならないでしょう。
  • 初めての3Dプリンターとしてプレゼントしたら、その操作の手軽さから喜ばれるでしょう。
  • 3Dプリンターを初めて使う人は「へー。こんなものか」と満足できるでしょう。逆に、いくつかプリンターを試したことのある人はとても満足出来ないでしょう。

以上です。

 

ちなみに、TheMicroは専用ソフトでは細かいところまで弄れませんが、OctoPiで用意されているTheMicro用のプラグインを使うとファームウェアの設定項目(キャリブレーションのオフセット値やバックラッシュ値)まで弄れてしまいます。

専用ソフトはあくまで「簡単操作」を目指したものなので逆に「変に設定を弄ってもらっちゃ困る」ということなのでしょう。

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バックラッシュパターン印刷」というバックラッシュ調整が出来る項目も用意されています。これも専用ソフトからでは弄れない項目です。

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バックラッシュの設定が適切だと円が綺麗に出ますが、悪いと歪みまくります。

↓トライ&エラーで色々試した時の記録

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OctoPiについては↓を参照にどうぞ。

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激安!2万円以下!?とにかく安い3Dプリンターを比較してみた

<2020年度版記事>

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今回は、性能はともかくとにかく安い2万円を切っている3Dプリンターをご紹介します。

(価格はブログ執筆時のもの)

※ブログ内の画像クリックで詳細ページに飛びます

 

こちら、18,999円Amazonでは今一番安いモデル

  • 高性能DIY 3Dプリンタ、110 / 220V 20A電源は、オンライン印刷とオフライン印刷が可能です。
  • 2004A LCDの高透明スクリーン、操作が簡単な5つのコントロール、220 * 220 * 240mmの最大印刷サイズを採用します。
  • 安定した操作のためのアクリルプロファイル、高精度スクリューロッド&ベルト。 高度な2.5-V5マザーボードは、デバイスの安定性を向上させます。
  • 精密に加工された170-275℃の温度範囲の押出機は、ABS、PLA、TPUなどのフィラメントを印刷することができます。 電子インストールインストラクション&ビデオ、ドライバー&プリントファイルは無料のTFカードに含まれています。
  • 製品の製造、商用製品の3D成形、ポートレート印刷、教育および医療機器などに広く適用されます。

中国のTRONXYというメーカーのものです。

出力エリアが220×220×240程度で大物出力には最適です。

組み立て式です。内容は組み立て済みの5万円程度のものと同等とレビューにあります。

本体はアクリルをレーザー加工してあるものだそうで、剛性はやや低め、持ち運びには不向きなため使用場所での組み立てが推奨されます。

アクリル部品の切り口が雑というレビュ評価があります。

ヒートベッドについては記載がありませんのでABSの出力は困難だと思われます。

説明書が英語で必用箇所が抜けているという報告がありますので一度3Dプリンターを作った経験のある方や自作出来る程度の知識のある方じゃないとスムーズな組み立ては難しいかもしれません。

完全な初心者向けではありませんが、2台目で大物対応機が欲しい人やどうしても3Dプリンターを作りたい!という意欲のある人には勉強になって良いかもしれません。

 

 

 

こちら19,988円

「子供プレゼント向け(ブルー)」と書いてありますが、組み立て式ですので色のことでしょうか?

  • 小型DIYプリンターキットです。 【型番M518】プリントサイズ:150x150x150mm; 正味5.8 Kg、祝日のプレゼントとして一番最適です。 
  • M518造形プレートはM508と違っており、加熱できず(ホットベッド無し)、フィラメントPLAのみ対応します。   
  • 押出機0.4mmノズル, 冷却ファン2個(この部分が組立済!) 液晶ディスプレイ画面(回転ボタン), 多色印刷をサポートしております。
  • M518電源はM508電源と違っており、電源アダプタで、使用便利です。基盤に繋がり、電源ON/OFFのスイッチがあります。
  • 同梱SDカード内に詳細な操作指示や組立動画含みのファイルがあります。 3ヶ月のパーツ無料交換を保証いたします。

3ヶ月のパーツ無料交換は嬉しいですね。

ヒートベッドはありません。出力保証はPLAのみ。と予め明記されています。何でも出力できます!ではなく、こういった割り切りは大切だと思います。

造形エリアが150×150×150と小さめ(といっても一般家庭用プリンタとしては上等)だけど小さい方が筐体のタワミが少ないので精度は良いハズ。

マニュアルは英語のみだけど動画フィアルがあるのと日本語サポートが付いています。

破格商品にも係らずレビュー評価はすごく良く、カスタマーサポートが優れているようで、レビューでの注意点が全て改善されていたとの報告もありますのでなかなか信用のおける会社だと思います。

造形エリアは小さいながらきちんとサポートしてもらいながら自作したい人向け。

丁寧な組み立て動画が上げられています。


ALUNAR DIY 3D Printer M518 Assembly Video

 

 

ヒートベッド搭載で19,999円

こちらも組み立て式

  • 製品の認証について:CE、FCC
  • 使用できるフィラメントタイプ:ABS、PLA
  • 信頼性の高いプリント精度により、滑らかな表面と耐久性のあるオブジェクトがプリント可能です。
  • サポートについて:オンラインでの技術サポートサービス
  • 保証について:エクストルーダー90日間保証、それ以外の部品6ヶ月保証

商品の説明詳細が少ないので判断が難しいのですが、

造形サイズ200×200×180。

画像を見る限り、ヒートベッド搭載しているようでABS対応となっています。

フレームはアクリル性

レビューを見る限りZ軸に対しての不満がやや多いようです。

不具合なんかも含めて自作を楽しみたい人向け。

 

 

デルタ式の19,999

  • 高速造形、3軸稼働システムで造形効率向上
  • 校正不要、電源入れたら利用可能
  • 高精度造形、厚さは0.05mm達成
  • フィラメントが1.75mmの直径で、ノズル要求温度が190℃-210℃であれば、D1315では全部利用可能です。例えば、PLA材料、木色PLA材料、温度変換材料、透明PLAなどです。
  • アフターサービス:お問合せが24時間以内に返信可能、30日間以内に返品可能、1年以内に部品無料交換可能(ノズルは90日間以内)

うーん、デルタ式は僕にはよく解りませんが

これって大丈夫なの?と思えるフレームの細さ・・・大丈夫なのか?

構成パーツが全部上に乗っかってるんですよね・・・本体揺れるだろ?ほんと大丈夫なのか?

説明画像で造形厚さは0.05mm達成!とありますが・・・これって0.05mmの積層痕なのかと・・・

フィラメントの説明が雑すぎない?とりあえず210℃まで対応だそうでヒートベッドは無さそうだしABSは無理そうです。

これは・・・説明文の日本語も変だし、僕は買いませんね。

 

 

ヒートベッド搭載木製3Dプリンター19,999円!

組み立て式

  • 信頼性の高いプリント精度により、滑らかな表面と耐久性のあるオブジェクトがプリント可能です。
  • このキットは組み立てが簡単で調整も容易です。部品をシンプルにして、組み立て時間を節約できるよう工夫しました。完成時の達成感も得られます。
  • 厚さ6 mmの高品質の木製プレートを使用した補強構造により安定性を強化。プリント時の動きをスムーズに保ちます。
  • Wi-Fiモジュールを使用することで、クラウド環境下で3Dプリントを楽しむことができます。 (注:Wi-Fiモジュールはこのキットには含まれていませんので、別途購入する必要があります)。
  • 3Dプリンターのコントロール機能、3Dモデルや3Dプリントコミュニティの各種ギャラリーが付属する「EasyPrint 3D App」が付属しています。 「EasyPrint 3D App」は、Wi-Fiモジュールを併用することでクラウド3Dプリントソリューションを提供します。アップグレードすることでプリントプロセス全体を直接制御し、いつでもどこでもアプリケーションを通じて3Dプリント体験を共有することができます。

商品説明画像が2つ上のと同じですね。同系列の商品でしょうか?

上との違いはフレームが木製だそうです。

造形サイズ200×200×180。

マニュアルはHPでの英語のみだそうですが、サポートで組み立てや初期不良での対応はしっかりしてくれるようです。

上の商品と同じく、不具合なんかも含めて自作を楽しみたい人向け。

 

 

ヒートベッド搭載大造形サイズ3Dプリンター19,999円!

  • ブランド:ALUNAR   モデル:M605   フレーム材質:アクリル+リードスクリュー
  • 押出機直径:0.4mm   フィラメント径:1.75MM   ノズル温度:180~260℃  ホットベッド:0~100℃
  • 最大印刷サイズ:220x220x240mm    印刷精度:0.1~0.4mm   印刷技術:FDM
  • 印刷スピード:40~120mm/s   XY軸スピード:3000mm/s (MAX)   Z軸スピード:200mm/s (MAX)
  • 3D印刷ソフトウェア:Cura, Repetier-host, Kisslicer   データフォーマット:STL, OBJ, G-Code   データ入力:SDカードまたはUSB

造形サイズ220×220×240

一番上のこちらの商品にヒートベッドを搭載したような商品です。

そう考えるとこちらの方がお得な気がします。

ちなみに、サポートは無反応だそうです。(レビューより)

一番上の商品と同じく完全な初心者向けではありませんが、大物造型機が欲しい人やどうしても3Dプリンターを作りたい!という意欲のある人には勉強になって良いかもしれません。

不良品の交換など、サポートが良ければ造形エリアやヒートベッド付きという点から間違いなくお買い得な商品ですね。

組み立て動画があります。


M605 3D Printer assemble video

 

 

以上です。

2万円以下のものはアクリルフレームのものが多く、全て組み立て式でした。

 

始めて購入される方へのオススメは断然こちら。サポートが素晴らしいので始めての組み立てには安心ですね。

「とりあえず3Dプリンターというものを低価格で試してみたい」という方やガジェット好きな方へのプレゼントにも最適でしょう。

アクリルのフレームは本体剛性が期待できませんので、繊細な出力は期待出来ないと知り、「大き(大雑把)な作品を出力する」と割り切ってしまえばこの低価格帯の物でも充分に満足できるでしょう。

ちっちゃいことは気にするな〜 ワカチコワカチコー


ゆってぃ ネタ

 

フィギュアとか繊細な物の出力、本格的な運用をするならもっと本体剛性、耐久性のあるものをオススメします。 

本体剛性の必要性については↓を参考にどうぞ。

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2万円以上の3Dプリンターになると金属フレームやオートキャリブレーション機能など、機能や精度もより充実した物が登場します。

コチラ↓を参考にどうぞ。

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もっと安く手軽に立体像系をしたいぞ〜ということであれば2000円台から出ている3Dペンをオススメしておきます。

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SystemdでPythonコードをデーモン化してプログラムを常時起動させる

以前にSystemdとinit.dの書き方の違いとして記事を書きました。 

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実は前回、init.dの時に作成していたコードをそのままSystemdに差し替えるという意図があり、init.dでもSystemdでも使えるようにPythonコードをforkしてPIDを生成しました。Systemdのサービス設定ではそのPythonコードから生成されたPIDを利用するようにしていたのですがSystemdだけで利用する場合はもっと簡単!

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Pythonコードの中でforkは要らない!単なるPythonコードでOKです。(比較は前回記事をご参照ください。)

 -- sampled.py --

import os

import time

 

def sample():

        while 1:

                time.sleep(5)

                print "sample-daemon"

 

 

if __name__=='__main__':

        sample()

 5秒ごとに「sample-daemon」と出力するだけのプログラム。

Systemdの場合は前回のfork部分を書かなくてもSystemdがイイ感じにPID(プロセスID)を割り振って管理してくれるのです!

 

方法は

/usr/local/lib/sampled.py

というpythonファイルがあるとして、それをデーモン化するには

 

ディレクト

/usr/lib/systemd/system/

の中に

sampled.service

というテキストファイルを生成。

 

”/usr/lib/systemd/system/sampled.service” の中身は

[Unit]
Description=sample daemon

[Service]
ExecStart=/usr/local/lib/sampled.py
Restart=always
Type=simple

[Install]
WantedBy=multi-user.target

とするだけ。

 

前回の記事ではServiceの項目に

[Service]
ExecStart=/usr/local/lib/sampled.py
Restart=always
Type=forking
PIDFile=/var/run/sampled.pid

PIDFileにPIDの保存ファイルを明確に書いていましたが、今回は

”Type=simple”

だけ。これでPIDを勝手に生成して管理してくれるようです。Systemd便利ですねー。

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あとはデーモンをリロードしてスタートさせて、動作確認OKであればイネーブルするというのは前回同様↓。

 

 

サービスの再読み込みをする。

sudo systemctl daemon-reload

サービスをスタート

sudo systemctl start sampled

動いているか確認

systemctl status sampled

システム起動時に自動的に実行させる

sudo systemctl enable sampled

起動時に実行する設定が有効かチェックする

systemctl is-enabled sampled

起動時に実行する設定を取り消す

systemctl disable sampled

その他systemdの使い方参考サイト

systemd - ArchWiki

 

自作の太陽光発電システムを作ろう

家庭用太陽光発電システムの普及は目覚ましいものがあります。

これは売電価格が電気使用料金を上回っているので成り立つものです。

例えば、電気の買い取り価格が使用価格の2倍であれば、家庭の使用電気料の半分発電すれば差し引きゼロになる計算になるというものです。

 

今回の自作というのは、買い取りを目的とするものではなく、車のバッテリーに蓄電して使用する小電力発電蓄電システムです。

物置に設置して車のバッテリー上がりの時や自転車の空気入れなんかに重宝しています。

また、緊急時の非常用電源としても使えます。

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用意するもの

 

 

順番に見ていきましょう(※写真クリックでAmazonの販売ページに飛びます)

 

1.太陽光パネル

まず、これが無いと発電しません。

屋外で使用するため防水仕様のものを選びましょう

そっくりでも車のダッシュボードに置くタイプのものでは話になりませんよ。

↑は10Wタイプのものですが、使う用途によって選択する必用があります。

例えば、日中に発電しておいて夜間のセンサーライトに使うという用途や日中に発電しながらラジオを聞くという小電力な用途であれば10Wでも充分そうです。

しかし、発電しながらパソコンを使用するとなると発電量が不十分な為にバッテリーからの電力供給が主になって目的に沿わないでしょう。

この場合、ソーラーパネルの容量を増やす必用があります。

(太陽光発電の買い取りが無くなったらソーラーパネルも投げ売りされるかもしれませんね↓)

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今回、僕は時々パワーを必用とするヘビーな使い方(12Vのシガーソケット型空気入れや掃除機)

をするという目的を達成出来ると踏んで20Wのチャージコントローラーがセットになったものを購入しました↓

チャージコントローラーに付いては後に触れます。

 

2.屋外用電線

ソーラーパネルからチャージコントローラーまでは屋外用の耐光性のある電源ケーブルが必用です。

タイヤケーブルやVCTなどの被膜に耐光性のあるケーブルを選択する必用があります。

ホームセンター等で切り売りもしています。

許容量をソーラーパネルの容量に応じて選択する必用があります。

 

3.コーキング剤

屋外から屋内にケーブルを引き込む際の浸水防止に使用します。

屋外から線を引き込む場合、屋外で一度プランと垂れ下がった状態を作るのが大事です。雨水が線を伝って低い場所に寄るからです。

間違っても高い位置から低い位置に直接線を引き込んではいけません。浸水します。

(記事下の「接続方法」の項で記載しています。)

 

4.電源コード、スイッチ類

屋内用の電源ケーブル

チャージコントローラーからバッテリーやインバーターへ出力するケーブルです。

屋内の用途であれば耐光性のものは必用ありません。

許容量は出力に応じて選択する必用があります。 

スイッチはソーラーパネル等の手動制御に使います。あっても無くても良いです。

たとえば、あっては困りますがチャージコントローラーの暴走など不測の事態でバッテリーが発熱した時など、手動で制御出来れば応急処置が出来ます。

 

 

5.チャージコントローラー

バッテリーを過負荷から保護するための大事な器具です。

大きく中国産で安いPWM方式のもの効率の良い充電を目指したMPPT方式というものがあります。

僕は使うバッテリーの容量が少ないので安いPWM方式のものを選択しました。

目的に合わせて選択しましょう。

基本的機能には

充電電圧制御(無い機種もある)

バッテリーへの充電電圧が高くなりすぎないよう制御して安全に充電を行います。

過充電防止

バッテリーが満充電になったにも係らず充電を継続しないよう、満充電時にはソーラーからの充電を中止します。

過放電防止

バッテリー電圧が下がったときに、自動的に給電を中止します。

付加機能として

電圧監視

モニターでバッテリーの電圧の確認が出来ます。

タイマー設定

夜間のみ給電する等の設定が出来ます。

6.バッテリー 

バッテリーの40や60という数字は5時間に流せる最大アンペア数を意味します。

当然数値の大きいものの方が満充電時の容量は大きく、12V機器も長時間使えますが充電時間も必用ですので太陽光パネルの容量や使う頻度に合わせて吟味する必用があります。

バッテリーは充電をすると水素ガスが発生します。太陽光パネルの出力があまりに大きすぎると危険です。

安全な充電電流はバッテリーアンペア数の1/10程度とされていますので、容量40の場合は4A、容量60の場合は6A程度と考えておきましょう。ジワジワ充電する方がバッテリーにも優しいです。

20Wのソーラーパネルの場合、電圧によりますが電圧が20Vだとすると1A程度、それにPWM方式のチャージコントローラーで電圧カットされていますから実際には1A未満での充電でしょう。

僕は軽自動車の古いバッテリー(まだ使えるもの)を再利用して使っています。

 

また、バッテリーとの接続にはバッテリー端子用コネクタが必用です。

ネジ固定のもの、クリップ式のものなど用途に合わせて選びましょう。

僕はいざバッテリーを移動させるという時には簡単に外せるようクリップ式を選びました。

7.12V対応機器

DC-ACインバーター、これがあれば家庭用100V機器が使えます。余裕のある容量のものを選びましょう。

↑こちらは1000Wモデル

いろいろなタイプのものがあります。

待機電力もありますので繋ぎっぱなしにするのか、たまに繋ぐのか等使用頻度と相談して決めましょう。

 

車載用空気入れ、自転車やボールなど手動のポンプより楽なのでオススメです。

 

 

車用サイクロン掃除機、便利です。

コード長はしっかり考えて選びましょう。

 

 

再度書きますが 

雨天時に機械に水が浸水しないように配線には充分に気をつける必用があります。

バッテリーは充電時には水素ガスを発生させます。水素に引火すると爆発炎上します。

くれぐれも自己責任でお願いします。 

 

 

 

接続方法

この商品の場合を例にしますと

こういう配線になります。配線自体は簡単ですね。

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気をつけるべき点として、漏電防止処置として★印の所は必ず線を垂れ下げておきましょう。雨水は一番下がった所まで伝います。

屋外、屋内の2カ所ぐらいに垂れ下げた部分を作っておくと、万が一の吹き降りで屋内に浸水した場合でも安心です。

 

また配線を分配する場合、この差し込みコネクタが1つあると便利そうです。

 

車のスターターほどの大電流を流す用途が無いのであればチャージコントローラー内蔵の「ポータブル電源」という商品を使うと持ち運び易いですし、配線も太陽光パネル1枚で済みますのでご紹介しておきます↓

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綺麗!早い!使える3Dプリンターの選び方

3Dプリンターの選び方として以前に記事を書きました。

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その中で「丈夫な筐体のものを選びましょう」と書いていたのですが、その根拠を今回はご紹介します。

 

熱溶解式の3Dプリンターには色々なタイプがあります。

中でもシンプルな構造で安価なのものも「精度が高い」と書いてあるものもありますが、果たしてそうでしょうか?

下のプリンターを見比べてみると同じ3Dプリンターとは思えないぐらい見た目に違いがあります。

 

シンプルでスマートな省スペース3Dプリンター 

ゴツゴツした外観のいかにも丈夫で重そうな3Dプリンター

 

これらの3Dプリンターの構造はどちらもプラスチックを溶かして積み重ねるタイプのものですので、材料をガリガリ削って作成するミーリングマシン(切削加工機)ほど丈夫な筐体は必要ないように思えます。

確かに、ミーリングマシンと同程度のゆっくりとした速度であれば問題ないかもしれません。

しかし3Dプリンターはミーリングマシンより遥かに高速に動きます

しかも、ヘッドには「ノズル」「ヒーター」「ヒートブロック」「サーミスタ」「スイッチやセンサ」「エクストルーダー」などたくさんの部品が乗っかった状態で動くのです。

 

結論を言うと、高速にヘッドを動かすには、重いヘッドをサッと移動させるだけのモーター出力とそれを支える筐体の剛性が必要です。

 

下にシンプルな3Dプリンターの略図を書きました。

一番下の土台がベッド、青色が出力品、黄色いのが支柱、中程のオレンジの四角がヘッドでその下にノズル、ピンクがヘッドの移動するレール

という構造です。

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重たいヘッドが高速に移動すると、貧弱な支柱はヘッド移動の反動が加わり僅かにブレます。

 

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逆方向に移動しようとすると今度はまた反対側へ支柱がブレます。

このブレは出力品の精度低下につながります。

こういったシンプルな構造の3Dプリンターで綺麗に出力するにはスピードを犠牲にするしかありません。

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筐体の剛性がある3Dプリンターでは同じスピードの場合、遥かに安定した出力が可能になることがご理解いただけると思います。

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改造:剛性の弱いプリンターでも見た目を気にしなければ大きな家具や壁に固定するという改造をすることでブレにくい状態を作る事も可能ですが移動やメンテナンスは面倒になります。

 

 

 

 

次にベッドが移動するタイプの3Dプリンターは出力品の転倒に要注意です。

下部が不安定な物体を出力する場合

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物体が徐々に縦長になって行った場合、ベッドが移動する速度によっては

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出力品がベッドから剥がれてしまい造形不良に陥る可能性があります。

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改造:プリンターの構造上、改造方法は思いつきません。 

 

 

 

 

3Dプリンターの出力時の温度は造形精度に関わります。

オープンな筐体のプリンターの場合、ヒートベッドの熱はほぼ外へ放熱されてしまいます。省エネを謳ってるにも関わらずオープンな筐体であればこれは「もったいない」と言わざるを得ません。

小さな物体の出力には問題がなくても縦長になるほど室温の影響を諸に受けます。

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クローズな箱型の3Dプリンターの場合、ヒートベッドやヘッドの温度が一時的に内部に貯まることになるので室温の影響を受けにくく安定した温度を保てます。

クローズな筐体の場合、ヒートベッドの温まり方が早いので造形開始までの時間短縮になります。省エネ構造と言えるでしょう。

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改造:箱を自作するという手があります。3Dプリンター用の箱の作例は検索すれば沢山出て来ますのでそれだけ温度管理は重要だということです。

 

 

 

「小さい」「軽い」を謳っている3Dプリンターの中には「ギアードモーター」を採用しているものがあります。

これは、一般的に用いられているステッピングモータはモーターだけでも重量があるので、軽量化を図るため小型で軽量なステッピングモーターを用いています。

モーターが軽量なだけだと全く問題ないのですが、軽量なモーターのパワー不足を補うため内部に「ギア」が組み込まれています。

このギアの噛み合いには大なり小なり必ず「遊び」が存在します。遊びが無いとギアとして機能しませんから仕方ないのですが、遊びを最低限にしてあったとしても使用頻度が多くなると遊びが大きくなります。

この遊びが問題で、「左回転(左図)」→「右回転(右図)」と切り替えた際に「バックラッシュ」という現象、つまりある一定期間は動力が伝わっていない状態になるのです。

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このバックラッシュは構造上仕方ないことなので、ある程度ソフトウェア的に補うことになりますがやはり限界があります。

よって小型のギアードモーター採用の3Dプリンターは円形の作成はやや苦手となります。(どうしても前後左右の切り換え時にノイズが入る)

改造:構造上改造出来る要素ではありません。一定方向にテンションをかけることで遊びを少なく出来るかもしれませんが、ギアに負担がかかるので摩耗しやすくなるとも考えられます。ギアードモーターを交換するのはかなり手間がかかります。 同じメーカーの同じモーターでも微妙に遊びが違う事もあります。違うメーカーのギアードモーターはステップ角がメーカーによりマチマチなので交換後にはソフトウェアでステップ数の再設定が必用です。そのような理由から出来ればギアードモーター採用機は避けたいと思います。

↓ギアードモータ採用機の例です

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3Dプリンターの出力は極めて遅く、10時間以上稼働しっぱなしという状況も稀ではありません。

その間パソコンから制御している場合はパソコンはつけっぱなしになるので、これでは省エネとは言えません。

3Dプリンターによっては「スタンドアローン対応機種」といって元からプリンターのみで稼働が可能なものもあります。

↓こちらはカメラ監視機能付きのもの(クリックで詳細ページ)

改造:スタンドアローン対応でなくても自分でスタンドアローン的な制御をさせることも可能ですのでこちらの方法も踏まえて検討する価値はあると思います↓

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個人的な意見ではありますが「密閉度」と「スタンドアローン駆動(監視機能付き)」はABS出力時には必須項目ではないかと思います。

ABSの造形時には有毒性のある微粒子が飛散されます

3Dプリンターからの排出物の毒性 | Gen Re

微粒子を密閉度の高い3Dプリンター本体に閉じ込め(微粒子なので限界があるが)、換気の出来る部屋で稼動させ、且つ遠隔監視操作をすることで人体への害を最小限にすることが出来ます。

 

 

以上を踏まえた上で、僕は

・出来れば金属筐体のしっかりした筐体。
・箱型密閉タイプ。
・ベッドが前後左右に動かないタイプ。
・小型モーターを採用していないタイプ
スタンドアローン駆動可能なタイプ。

 

をおすすめします。

 

↓以下の3Dプリンター紹介では箱形タイプのもののみピックアップしています。

dreamerdream.hateblo.jp

 

2DCADで3Dプリンター用のデータは出来るのか?

Yahoo!知恵袋に「Jw-cadで使える3Dプリンターが知りたい」という質問がありました。

 

先に結論を言うと、

安価な熱融解式3Dプリンターで扱えるデータはG-codeと呼ばれる機械の制御コードなのでモデルデータそのものではありません

そのG-codeは3Dモデルデータを「スライサー」と呼ばれるソフトに取り込むことで生成されます。

ですので、Jw-cadで生成された2Dモデルデータを直接3Dプリンターに放り込んでも機械が認識出来ないのでなんにも起こりません。

(3Dプリンターの種類によってはSTLやOBJ形式のデータを放り込めば勝手にスライサーでG-codeを生成して動いてくれるものもあるようです。が、STLやOBJはやはり3Dモデルデータです)

 

そして、Jw-cadは「2DCAD」ですのでそのままでは3Dデータは作成出来ません

つまり3Dプリンターでは扱えません。

では、何故扱えないのでしょうか?

 

↓こちらは2Dの長方形画像です

f:id:DreamerDream:20180511223638p:plain

このモデルを構成するのにデータとして利用される点は、2つの四角形の角だけです。

これに高さという数字を持たせて、立体視することで

↓四角柱の状態になります。

f:id:DreamerDream:20180511223648p:plain

一見「立体が出来てるじゃん?」と思いますよね?

そうです。「見た目的に」はこれは立体ですが、3Dプリンターで扱うモデルにするには情報が圧倒的に足りなさすぎるのです。

2DCADの場合はあくまで「平面」のデータであり、平面データに「厚み」を擬似的に付加してあるだけです。

例えば、紙に書いた「」には感覚的に「紙」という「厚さ」があるように思いますが、実際「図」自体に「厚み」はありませんよね?

平面」データには「厚み」の他に「表」や「裏」といった概念がありません。

どういうことでしょうか?

 

実際に3Dモデリングツールによるモデルの作成方法を見てみましょう。

↓下の図はワイヤーフレームというモデル形成方法です。3Dプリンターで使われるSTLファイルはこのワイヤーフレーム形状のデータです。

f:id:DreamerDream:20180511223657p:plain

このモデルの情報は3D空間の中の「横(X)、奥(Y)、縦(Z)」の3点の座標で定義されています。

↓データとしては青丸印の座標が記録されています。

f:id:DreamerDream:20180511223708p:plain

では、ここから線を除くとどうなるでしょう?

 

↓四角柱の手前の面のみオレンジにしています。

f:id:DreamerDream:20180511223718p:plain

非常に解りにくい図になりましたね。

 

ここに下図↓のように線を加えると「面」が浮かび上がります。

2Dのデータであれば表裏の関係は無いのでこれでおしまいです。

 

では、3Dで面の表裏はどのように定義するでしょうか?

f:id:DreamerDream:20180511223728p:plain

答えは、「点を結ぶ線の向き」です。

↓のように「半時計回り」に線を結んだ時に「表」になるよう定義すると

f:id:DreamerDream:20180511223739p:plain

全く同じ点を反対方向に結ぶとそれは「裏」になります。

f:id:DreamerDream:20180511223747p:plain

ワイヤーフレームを用いる3Dモデリングツールでは手前が表、奥の面は裏にと、箱の中が裏を、外を表が向くように定義する事で「物体」として形成しています。

f:id:DreamerDream:20180511223755p:plain

 

3Dモデルでは昔から「ポリゴン」というモデル方法がよく使われています。

これは上記の説明の四角の面を三角の面で定義したものです。

f:id:DreamerDream:20180511223803p:plain

「四角」より「三角」にすることで複雑な物体の面を形成することが出来るので都合が良いのです。

例えば、四角を三角で表すと

f:id:DreamerDream:20180511223811p:plain

↓のように表す事が出来ます。

f:id:DreamerDream:20180511223819p:plain

三角形2つで綺麗な四角形が出来ますね。

逆に四角形では綺麗な三角形は作れません。

↓多角形ではどうでしょうか?

f:id:DreamerDream:20180511223828p:plain

↓可能です!

f:id:DreamerDream:20180511223836p:plain

「三角形の座標」こそが「データ」ですので、

↓三角形の数を少なくすることでデータ量を少なくする事も可能になります。

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↓複雑な形状も三角形で表すことが出来ます。

f:id:DreamerDream:20180511223847p:plain

 

多角形の面を100個、200個と増やす事で円に近くなります。

気をつけるべき所はワイヤーフレームで表す円はデータとすべき点の数を増やす事で滑らかになりますが真円にはなりません。

 

話を戻しますがつまり、

2DCADで3Dモデル用データが作れないのは3Dモデルツールのような3D空間における「3D座標そのものがデータとして無いのと面の「」「」が定義出来ないからです。

 

3Dプリンター用のデータを作るソフト、「スライサー」で扱えるSTL形式のファイルは『「閉じた面」を物体として扱う』ので必ず表と裏の定義が必用になるのです。

 

 

僕は3DCADは「FreeCAD」

FreeCAD: オープンソース パラメトリック 3D CAD モデラー

 

3Dモデルツールは「Blender

Blender.jp

を愛用しています。

 

直感的な操作が出来る3DCADであれば「SkechUP」もオススメです。FreeCADに比べるとやや限定的な機能ですが直感的で解りやすいです。

僕は日曜大工の設計にはSkechUPを利用しています。おかげで必用な材料を無駄無く選定できています。

3D modeling for everyone | SketchUp

 

使った事はありませんが3DCAD「Fusion360」等も好評です。

CAD/CAM/CAE が統合されたまったく新しい 3D ツール| Fusion 360

 

FreeCADは製造業などでも広く利用される「ソリッドモデル」とよばれる「」を扱います。面に厚みを持たせたり回転させたりといった形成方法です。面を回転させて得られる物体の断面形状は「真円」です。

生成されたデータは工作機械の精度次第ではどこまでも「完全」を目指せます。

かなり精密な造形が可能ですが、球体など丸みのあるモデルをSTL形式へエクスポートした場合、球体ソリッドデータから頑張って(?)メッシュの生成をすることになるので作成される点の数によっては球体の面があまり綺麗で無くなる。という欠点があります。
逆に直線的なモデルは全く問題無いように思えます。

直感的に伸ばしたり縮めたりといった操作は難しく、数値を利用した「固いデータ」の生成に向きます。

用途としては製造業でSTEPファイル等に代表される工作機械の「中間データ」と呼ばれるデータの生成で、3Dプリンターのみならず金型形成などミリングマシン用のデータ生成に使われます。

 


Blenderは球面には元からメッシュ状の物体を扱うためSTLにしても綺麗なメッシュをそのままエクスポート出来ますが、CADとは違い正確な位置決めにやや難があります。

例えばメッシュは「点群」として扱われますが、ブーリアン演算などでその点群が重なった部分の処理がうまく行かない場合があり、その場合0.01mm等わざと点をズラしたりと、結果あまり精確でないモデルになります。
ただし3Dプリンターの精度を加味すると0.01mmの精度はそもそも出ませんからそれでも問題ありません。

最初から「メッシュデータ」を扱いますので、「真円」を求めるような精密な工業製品等への応用は難しいものとなります。いかに工作機械の精度が良くても元のデータは点群ですので限界があります。

但し、メッシュですので伸ばしたり縮めたりと直感的なデータ生成が可能になり、あまり高精度を求められない家庭用3Dプリンター用のSTLファイルの生成には適しています。

Blenderの使い方は過去にまとめたことがあります。

dreamerdream.hateblo.jp

 

 

 

僕の経験上、3Dモデリングツールと3DCADはどちらも3Dデータを扱いますが最初のデータ性質が全く異なるものですので、お互いにデータを「インポート」「エクスポート」する手段は無くは無いですが、たとえ出来たとしても結局は「作り直した方が綺麗で早い」という結論に達します。

これは「Jw-cadから3Dデータを作りたい」という最初の質問の旨にも同じことが言えそうです。

2DCADのデータを引き継ぎたいのであれば3DCADの方が簡単だと思います。

是非3DCADを覚えましょう!

 

↓3Dプリンターの選び方もまとめています。

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Amazonプライム会員って「お得だろうけどやっぱり高い気がする」という方へ(裏技?)

Amazonの「プライム会員」って本当に使えるサービスなのか?どの辺がお得なの?か、また会員費をもう少し安くしたい!という方へプライムのお得情報とご提案を紹介していきます。

(※ページ内画像クリックで関連ページに飛びます

 

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ドラえもん特集ウルトラマン特集、その他レンジャーものも充実

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知識が身に付くナショジオの日本語バージョン

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懐かしの映画

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キッズ向けの番組

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↑アプリ「primevideoスマホあるならこれはインストールすべき!

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しかもなんとデータが非圧縮なんです!

(天下のGoogle様の提供しているGooglePhotoという写真クラウド保存サービスも無料で容量無制限で提供してくれているのですが、こちらは大きい写真はサイズが変更されて保存されてしまいます。)

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↑アプリ「PrimePhotos

さすが!有料サービス!ってか、これPrime価格に含まれていますから使わにゃソン!ですよ。

 

 

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別途kindle端末が必用ですが一ヶ月に一冊kindle版の本が無料で読めるというサービスがありますし、それとは別にAmazonReadingに登録されている本であれば何冊でも読み放題!

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kindle本体もPrimeだとお値引きキャンペーンしている期間もあるのでお徳にKindle端末を入手できちゃうので要チェク!

kindleFireタブレットならプライムビデオ鑑賞も楽々♪

基本的にAndroid端末なのでアプリをインストールすることでいろいろと使えます。

但し、アプリのインストールはGooglePlayではなくAmazonのアプリストアから入手することになるのでGoogleAndroid端末ではあるけどkindleには無い〜というアプリも逆もあるので要注意。

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次ー!

AmazonMusic!

↑アプリ「music」でプライム会員無料サービスでは 100万曲以上が聞き放題!

新旧洋邦取り揃っているみたいですが、邦楽は少し古いようです。

しかし特典サービスであるならこれはお得!と言えるでしょう。

別途月額料金を出すと4000万曲以上聞き放題だそうです。

 

次ー!

AmazonパントリーAmazonフレッシュ

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これは日用品、食料品類を1つのダンボールに入れてまとめ買いでお得というサービスです。

対象商品が決まっていたりダンボー一箱あたり290円の手数料がかかるので値引きがあっても特別安いという感じは無いので使った事はありませんが大きな買い物とか外に買い物に行くのが煩わしい商品とかは便利だと思います。

生鮮食品はやはり見てから買いたいのでこちらも利用したことはありません。

 

 

 

 

ここまでざっとPrime会員特典をまとめてみましたがいかがでしたでしょうか?

使ってみたい!というサービスがあるならとりあえず30日は無料なので試してみてはいかがでしょうか?

ちなみに、うっかり解約するの忘れてて無料期間過ぎちゃった!という場合にはAmazonへ連絡するとPrime特典を利用していない場合には月割りで返金されるそうで、この手の会員サービスとしてはかなり良心的だと思います。

 

 

まだ「3,900円って高いんだよなー」と思っておられる方もあることでしょう。

以下は逆に3,900円をAmazonさんから貰っちゃいましょうよ!という僕からの提案です!

知りたいですか?

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・ 

実は、あまり大声では言いたく無いし、ここからはPrime会員関係ないのですが

 

 

Amazonには「Amazonアソシエイト」というプログラムがあります。

これはアフェリエイトといって、Amazonの商品の「紹介料」を少しキャッシュバックしてくれる。というサービスなのです!

アソシエイト・セントラル - Amazonアソシエイトへようこそ - アソシエイト・プログラムとは?

 

商品の紹介方法ですが、非常に簡単!

アソシエイトプログラムに入り、amazonのページを見ると「アソシエイトツールバー」が表示されますので、そこから表示させたいテキストや画像サイズなどを設定します。

生成されたリンクをコピーしてブログやSNSに貼るだけ。

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これで、あとは誰かが「あ、これ欲しい!」と思ってくれてそのまま購入してくれればその商品に応じたキャッシュバックが得られるというわけです。

これを利用して3,900円以上の紹介料を得られれば実質無料!というかAmazon様からお小遣いが貰え、さらにそれでAmazon商品を買ってまたブログ等で紹介してーという夢のループが完成するのです。

例えばこういうブログでレンジを紹介しました。

dreamerdream.hateblo.jp

最初の数ヶ月は凹むほどなかなか紹介料が得られませでしたが、諦めずに投稿すると徐々にですがプライム会員費以上の収益になりました。(ちなみに僕のブログで111記事、1日200PV行くか行かないかぐらいです)

 

かといって、今ご覧いただいている方がアソシエイトプログラムを開始したからといっても僕には1円も入ってこないので、是非とも下記URLからプライム会員になっていただきたいです!

もしこの提案でプライム会員になろうと思われる方はAmazonに紹介料分をそのまま寄付してしまうより、下の紹介URLからプライム会員になってください!

↓クリックぜひぜひお願いします!

Amazon.co.jp: Amazon Prime

ありがとうございます!

 

ちなみに、Amazonアソシエイトを利用するにはサイトの何処かに↓の文言を入れておかないと規約違反になるらしいので、

規約より

「[乙の名称を挿入]は、[該当するサイト名(amazon.co.jpまたはjavari.jp)を挿入]を宣伝しリンクすることによってサイトが紹介料を獲得できる手段を提供することを目的に設定されたアフィリエイト宣伝プログラムである、 Amazonアソシエイト・プログラムの参加者です。」の文言を表示しなければなりません。 

 ここに

DreamerDreamのブログは、amazon.co.jpを宣伝しリンクすることによってサイトが紹介料を獲得できる手段を提供することを目的に設定されたアフィリエイト宣伝プログラムである、 Amazonアソシエイト・プログラムの参加者です。

と記しておきます。

kampa.me