3D プリントのミニチュアは見た目より難しい: 小さくしたときにのみ現れる 4 つの問題

数年前に 3D プリントに戻ったとき、私は大きなもののプリントに重点を置きました。だからこそ、私の最初の CoreXY プリンターは、完全なコスプレ ヘルメットを一度に印刷できるほど大きなビルド ボリュームを備えた Creality K1 Max でした。

しかし、時間が経つにつれて、小さなものを印刷することに興味を持つようになりました。特に、ミニチュアの絵を描くことに戻ってきました。射出成形キットを購入してペイントするのが楽しいですが、ダウンロードできるクールな 3D モデルがたくさんあるので、印刷してペイントしてみたいと思います。残念ながら、これらのモデルをより小さなスケールで印刷する際の私の運はまちまちで、課題を解決するにつれて、その理由が明らかになりました。

小さな層はほとんど冷却されません

そんなに速くないよ！

非常に小さなモデルを印刷している場合、印刷したばかりのレイヤーが冷える前に、3D プリンターのノズルが次のレイヤーの先頭に戻る可能性があります。これは、新しい押し出しによって前のレイヤーが歪む可能性があることを意味し、もちろん、これは新しいレイヤーごとに時間の経過とともに悪化する可能性があるエラーです。

これは小さなプリントに影響するだけでなく、テーパーなどの小さな機能を備えた大きなプリントにも影響を与える可能性があります。スライサー ソフトウェアでこれを軽減できます。たとえば、PrusaSlicer の公式ドキュメントには、最小レイヤー時間の設定など、モデルの冷却方法を制御する多数の方法がリストされています。

あるいは、小さいモデルの複数のコピーを一度に印刷して、各モデルの前のレイヤーを冷却する時間を長くすることもできます。

このモデルではノズルが小さくなりません

針に糸を通すけど針が小さい

モデルを縮小すると、すべての機能が小さくなります。つまり、プリンターの解像度を上げ、印刷できる最小の機能を増やすには、より小さなモデルが必要になります。最近のプリンターではノズルの交換はそれほど難しくなく、一般的な 0.4 mm ノズルから 0.2 mm または 0.1 mm ノズルに変更することもできますが、通常はそれが実用的な限界です。

小さくて詳細なモデルを常に印刷したい場合は、管理できる最小のノズルを備えた専用プリンターを用意する価値があるでしょう。幸いなことに、印刷するモデルは非常に小さいため、ビルド ボリュームが少ない小型のデスクトップ モデルで済みます。

足が小さいとプリントがうまく立ちません

ゴムが路面と接する部分

モデルはビルドプレートにしっかりと固定されている必要がありますが、スケールダウンするとベッドとの接触点も薄くなり、小さくなります。特に足のあるフィギュアを印刷する場合、これが問題になる可能性があります。

小さな設置面積を確保するためにつばなどの機能を追加することもできますが、それによってモデルの最終仕上げが損なわれることはありません。

あるいは、上記のようなベースをモデルに追加することもできます。これにより、表示が容易になるだけでなく、どのようなスケールでもビルド プレートとのしっかりとしたきれいな接触パッチが提供されます。

スケールダウンすると、作業隙間が溶融プラスチックに変わる可能性があります

あらゆるギャップを埋めたくない

クレジット: Clockspring 3D / Patreon

スケールダウンする場合のもう 1 つの問題は、許容誤差です。一定のサイズを下回ると、プリンターは意図的に隙間を作ることができなくなり、その隙間の両側が単純に融合されます。

これは、ヒンジで接続または移動するはずの部品が非常に小さくなり、単なる 1 つの部品になる場合に、多関節モデルに影響します。スケールアップが問題になることはほとんどありませんが、意図したスケールから離れすぎて作品の仕組みが機能しなくなる前に、ものをどれだけ小さくできるかには限界があります。

ここでの本当の解決策は、小規模な販売の影響を考慮してモデル自体を変更すること以外にありません。モデルの残りのスケールと比較してギャップを広げたり、通常のスケールでは大きすぎるリンクを厚くしたりすることができますが、サイズを小さくすると実際には一体のままになります。

Clockspring の Torture Toaster のようなベンチマーク モデルを使用して、融合した塊が 1 つだけ発生する前にプリンターをどれだけ小さくできるかを判断できます。

印刷物を仕上げるのは印刷するよりも難しい場合がある

もう終わったと思いましたか？

3D プリントでは、プリント ヘッドの動きが停止したときに必ず何らかの仕上げが必要ですが、モデルが小さくなるほど作業は難しくなります。サポートを取り外して、残った跡を掃除するのは比較的簡単です。

規模が小さくなるほど、このクリーニングプロセスは難しくなり、クリーニング中に単純にモデルを壊してしまう可能性が高くなります。

次のステップは樹脂プリンターかもしれません

私が求める解像度と仕上がりを備えた 3D プリント技術はすでに存在しますが、それは FDM プリントではありません。私は、多くの細かいディテールを備えた純粋に外観上のモデルに関しては、樹脂 3D プリンターが最適であるという事実を受け入れました。

樹脂印刷がいかに厄介で扱いにくいものであるかを知っているので、私は躊躇していましたが、この技術は大きく進歩しており、今では家庭用樹脂プリンターがあれば十分に対応できる段階まで来ていると思います。ですから、私が言えることは、私はそれを検討しているということだけですが、おそらく私の将来のどこかに、このような魅力的な小さなマシンの 1 つが存在するでしょう。