何年も単一のフィラメントカラーで印刷してきた後、私は多色 3D プリンタのアイデアが非常に魅力的であることに気づきました。結果についても議論の余地はありません。多色プリントは見た目の美しさを大幅に向上させますが、機能的なプリントにも大きな実用的な結果が得られます。
しかし、典型的な多色システムには、廃棄物をパージするという厄介な秘密があります。
実際の印刷物における「廃棄物のパージ」が実際に意味するもの
なんてもったいない！
マルチカラー プリンタ、または後日マルチカラーにアップグレードできるオプションがあるプリンタの背面にある小さな「うんちシュート」に気づいているかもしれません。
この小さな「うんち」が出てくることにも気づいているかもしれません。これが廃棄物パージです。
しかし、なぜこのようなことが起こるのでしょうか?答えは、最も一般的な多色システムがどのように機能するかということになります。ほとんどのプリンタには、単一のノズルとホット エンドが備わっています。マルチカラー システムでは、色の変更が発生するたびに、必要なフィラメントを効果的にロードおよびアンロードする必要があります。
パージは、前のフィラメントがノズル内に残らないようにするために実行する必要があります。これとフィラメントプライミングタワーを組み合わせると、ゴミ箱に収集される廃棄物の合計になります。どれだけの無駄が発生するかはプリントによって異なりますが、私の経験では、最終製品の材料の合計よりも多くの場合無駄が発生します。
プリンターが使用するフィラメントよりも多くのフィラメントを無駄にする理由
いくら？！
これらのプリンターがなぜこれほど多くの素材を無駄にするのかを説明するために、4 色のマルチマテリアル Centauri Carbon 2 を使用して拷問テストを設定しました。私は、私のお気に入りのサイバーパンク シリーズの 1 つに登場する「タチコマ」と呼ばれるロボットのファンメイド モデルをダウンロードしました。 ゴースト・イン・ザ・シェル。モデルには色がまったく含まれていないため、無駄を一切考慮せず、可能な限り多くの色の詳細を持たせるために、スライサーで数時間かけて丹念に「ペイント」しました。
スライスされたプレビューでわかるように、このモデルに使用された合計 800 g の材料のうち 500 g がパージ廃棄物です。もちろん、これには 1100 を超える色の変更が含まれるため、これは極端な例です。ただし、色の変化をできるだけ少なくするようにモデルを最適化したとしても、使用されたマテリアルの合計の 25% がパージ廃棄物になることは珍しいことではありません。
ちなみに、パージの無駄を最小限に抑える方法については別の記事で説明しました。問題を軽減する方法を理解するのに役立つはずです。
実際のコスト: 時間、お金、環境への影響
それが価値があるかどうかを決めることができるのはあなただけです
この無駄はどれほど重要なのでしょうか？それはすべて、あなたが何を重要だと考え、何を重視するかによって異なります。最初のコストは時間です。色の変更により、プリントに多くの時間がかかります。例として、タチコマ モデルの白と黒の部分を単純にペイントすることにした場合、膨大な量の材料と印刷時間を節約できます。しかし、良い仕事ができるでしょうか?また、それに費やした時間は、手作業で印刷する時間や材料の無駄よりも価値があるのでしょうか?
その質問にはお答えできませんが、長年にわたって私の棚に飾られる一度限りのタチコマモデルの場合、それだけの価値はあります。私が印刷して販売しているライセンスモデルにとって、これほどの無駄は価値があるでしょうか?いいえ！十分な量を作るのが難しくなり、利益率が非常に薄くなるからです。
材料と時間のコストとは別に、環境の観点もあります。私はほぼもっぱら PLA で印刷しています。PLA は（紙上で）生分解性です。ただし、これが実際にどの程度真実であるかについては多くの議論があります。他のタイプのフィラメントも環境にさらに悪い影響を与える可能性がありますが、良いニュースは、フィラメントをリサイクルする方法があることです。
独自のフィラメント グラインダーと、その粉砕したプラスチックを使用して新しいフィラメントを作成するフィラメント メーカーを購入できます。これらの機械は高価な場合があり、かなりの電力を消費します。また、取り出されるフィラメントはそれほど素晴らしいものではないかもしれませんが、代わりにバージンフィラメントを使用する代わりにプロトタイピングに使用できます。
もう 1 つの方法は、独自のグラインダーを備えた 3D プリント ショップを探して、廃棄物が欲しいかどうか尋ねることです。ここからは何も得られませんが、少なくとも廃棄物は再び利用されます。
余裕があれば、パージのない未来がやってくる
問題は解決しましたが、費用がかかります
マルチカラー印刷は未来であり、マルチマテリアル印刷が主流で実現する可能性が最も高い方法ですが、パージ廃棄物に対処する必要はありません。複数のフィラメントを使用できるようにプリンターを最初から設計する場合、パージを回避する方法があります。現時点で最も有望な解決策は、ツールチェンジャーを使用することです。各フィラメントに専用のツールヘッドがあるため、色を交換するときにそのヘッドをパージする必要がありません。
代表的な例は、(この記事の執筆時点で) 36 色と 12 のマテリアルをはるかに少ない無駄で処理できる次期 AtomForm Palette 300 です。他のいくつかのプリンター ブランドも同じものを発売していますが、欠点は、これらのより複雑なデザインのコストが高いことです。これらの最先端のシステムの価格が下がるまでは、当面は従来の多色プリンターの無駄に対処するだけのほうが安上がりですが、解決策が目前に迫っていることを知るのは嬉しいことです。