プリミティブ(単純形状)へのサポート方法 Vol5

ひさしみたいな、片持ち形状

今までの経験から、横穴や円柱など、閉じた形状の場合は比較的サポートは必要ない感じです。
でも、片方が浮いているような、片持ち形状は無理だろうな~。

っと言うことで片側10mmぐらいの、ひさしの形状でプリントしてみます

まぁ、これはどう考えても、無理でしょうねぇ

閉じた形状なら、Uターンする時に一旦張り付く場所がありますけど、開いた形状は空中ですからね~

まぁ、予想通り!

自動と手動サポート作成

片方はいつもやってるようにモデリング内に手動でサポート含めてみます。

このモデルを、私のプリンター「FlashForge」のスライサー「FlashPrint」へ持って行きます。

「FlashPrint」には、2種類の自動サポート機能が用意されています。
一つは、【枝状サポート】

枝の大きさなどは、設定変更できますがデフォルトでは、こうなりました。

もう一つのサポート方法は、【ライン】です

こんな感じになりましたが、今までの実験で閉じた形状ではサポート不要だったので
少し手動で間引きました。

スライス!!

まずは【枝状サポート】

【枝状サポート】の場合は、基本的には「ラフト」が必要だとメッセージが出ました。

ただ、「ラフト」は剥がし難い経験があって私はあんまり好きじゃないです。
それに、製品に接触する場所は先細りになって設置面積を小さくするような工夫がされていますがそれでも、しっかりくっ付きそうで簡単には取れないような気がします。

【ライン】のほうは、スライサーが自動サポートの部分は、かなり粗くスカスカに
設定してくれるような感じです。
シミュレーションでみても、反対側が透けてみえています。
ただ、間引くように設定しましたが、画像とは同じにはならないようです。

【自動と手動、左右に分けてプリントしてみます】


プリント終了。

【ラインの自動サポート】は、やはり粗く設定してくれていますね。

裏からみると、よくわかりますねぇ
製品に少し張り付くのは、しょうがないですが、サポート部は簡単に取り除けました
これなら、自動でやらせたほうが良さそうです。
それに、間引き処理もいらなそうですね~

左右とも、自動サポートでプリントしてみました。

スライサーが粗くしてくれるのが良くわかります。
取り外しも簡単でした。

上は、左右とも、自動。
下は、半分自動で、半分手動。
いずれも、面は荒れていますが、ほとんど、変わりません。
これなら、特別な場合を除いて【ラインの自動サポート】でいけそうです。

ためしに、球も自動でやってみる

これなら、球でもいけそうです。

実際に、印刷してみました。

ちゃんとテーブルにも張り付いて、プリントできました。
他のソフトウェアではやった事ないので、分かりませんが、「PlashPrint」結構よくできていますね
使い込んでいくと、いろいろ足りない機能もあるかもしれませんが、入門者が使うには、いいソフトだと思います。

今回の実験でわかった事

  • 横穴や四角穴。閉じた形状で30mmぐらいであればサポート不要
  • 円柱を横倒しにした形状もサポートなしでOK
  • 片持ち形状の場合は、サポートは必要だが、自動サポートで対応できる
  • 球体は設置面積が少なく、サポートなしでは、テーブルに貼り付けないが、こちらも自動サポートで対応できる
  • 「FlashPrint」の場合、幾何学的な基本形状の場合、自動サポートを使用する場合【枝】よりも【ライン】のほうが、使いやすい。

こんな感じでしょうか?
雰囲気的に、アンダー部がある形状の場合、サポートの方法で悩んだりしていましたが、ソフトウェアもかなりよく出来ているので、かなり自動でいけそうです。
そうなると、印刷方向も、アンダーをあまり気にしなくてもよくなってかなり自由度が出てきます。
また、いろいろ作る楽しみがでてきました。

プリミティブ(単純形状)へのサポート方法 Vol4

円柱はどうだろ?

横穴がサポートなしでも大丈夫だったから、たぶん大丈夫じゃないかな

やっぱり、大丈夫でした。
横穴の場合とアンダーになる順序は逆ですが、基本的には同じようなものですね。
ついでなので、手動でモデルにサポートを追加して印刷してみます

こちらも、普通に印刷できました

品質的もほとんど同等です。
横穴と同様に、円柱形状もサポートは不要なようですね

球はどうだろ?

球の場合は、アンダーカットの箇所を断面にみると、横穴や円柱と同等に思いますが
テーブルへの設置面積がまったく違います
図形的には、一点のみでの接触になりますから、多分無理だと思いますが
とりあえず、やってみます

やっぱりグチャグチャになりましたね~

いつものように、サポートも一緒にモデリングして印刷してみます

ちょっと、底の形状が悪いですが、底以外は球っぽくにはなりました。
測定してみました。
横方向は、そこそこの精度で出来ていましたが、
さすがに、Z方向は 0.8mm 程度はコブができていますね~

まぁ、やすりで頑張ればどうにかなるレベルだと思います。

結局穴でも軸でも、サポートなしでいけそう!

丸い形状なら、サポートなしでも、いけそうですね。
ただ、球の場合は、設置面積がない(図形的には、点接触)ので、
テーブルに張り付かず
サポートがないと、プリントできませんでした。
今回は、モデリングでサポートを付け加えましたけど、
次回は PlashPrint の自動サポートでもやってみようと思います。

 

プリミティブ(単純形状)へのサポート方法 Vol2

サポートなしではどうなる?

前回は、円穴形状を印刷してみました

円なので、フィラメントが空中に吐き出すタイミングはレイヤーが上がるたびに
狭くなっていきます。
それでなのか?サポートはなくても、大丈夫でした。
じゃ、四角穴の場合は・・・・
今度は、いきなり空中を直線状でフィラメントを吐き出す事になりますね
とりあえず、寸法は前回と同様の、20mm四角で10mm厚のブロックに
10mm四角の穴を開けてみました。
たぶん、フィラメントは垂れてくるだろうな~と思いながら、サポートなしで!

ここまでは、通常印刷です。
ここから、空中にはります。

垂れてこないですね。大丈夫そう。

プリントもなんなく終了。
な~んだ、10mm角ぐらいなら、サポート不要じゃん!
ただ、比較してみたいので、いつもの隙間方式でサポート追加してみます

サポート追加!

こんどは、いつものように、0.6mm隙間のサポートを追加してみました

ここから、隙間付近。
眺めていましたけど、あまりよくわかりませんね。


こっちも普通に完成!サポート材も、手で簡単にポロッと取れました。

印刷面を比較してみましょう

当然ですが、立壁面はほとんど差はありません。

でも、天井面・・空中印刷の部分・・は、予想を反して、サポートなしの右側のほうが綺麗です。

じゃぁ、寸法はどうかな?

ノギスで測ってみます。まずはサポートなしの製品。

ちなみに、ノギスなどアナログ的な測定器には、バーニアという方式で測定します。
ついでなので、ちょっと紹介しておきます
下の画像は、サポートなしの製品の立壁面(横方向)に測っている写真です。
①まず中央の物指しで、主目盛りの下の「0」が指すだいたいの目盛りをよみます
この場合、9mmより大きくて、10mmより小さい。9.5mmより若干大きい感じです
②次に、主目盛りと副目盛りが合わさる目盛りをよみとります
この場合が、7と8の間、7.5ぐらいですね
そうすると、①で9mmより大きくて、下の位(0.1mmの位)が7.5という事になり
「9.75mm 」と測定できます
こんな感じで、ノギスでは、0.05mm の単位までは測定する事ができます
モデルは、10mmなので、私のFinder では、0.25mm程度小さくなるようです。
これが、プリンターの精度になりますね
これは、経験値として、覚えておいたほうがいいですね

同様に、サポートなしの製品の、天井面を縦方向で測ってみます

ほとんど同じ、9.75mmですね
空中を通ったので、面は少し荒れていましたが、寸法的にはそれほど影響はなさそうです。

サポートありの製品

まずは、立壁面(横方向)。

こちらは、サポートなしと同じ、9.75mmです。
ちなみに、設定値10mm よりは、小さいですが、先ほどとほぼ同じ寸法なので、プリンタの精度的には再現性はありそうです。
10mmで9.75mmになるのを考慮して、モデルを作成すれば、そこそこ狙い寸法の製品をプリントできるかもしれません。
つぎに、天井面の縦方向。

う~ん、9.55mmぐらいですねぇ
やはり、さらに面が荒れている分、小さくなってしまっています
サポート材として、0.6mm隙間の形状をサポートとしたわけですが、そいつに引っ張れれるんでしょうかねぇ~?

結局!

前回同様、横四角穴も、サポートなしのほうがいいみたいです。
ただし、円穴の場合は、大きくなっても、空中プリントの部分は、徐々に短くなるので影響は少ないかもしれませんが、
四角の場合は、形状に沿って長くなっていきます
限界はあると思います
とりあえず、今回は、10mmまでの四角穴であれば、サポートなどなくていいいという結果になりました

プリミティブ(単純)形状のサポート Vol 1

横穴形状のサポート

FlashPrint には、自動サポート機能があるのでフィギュア的なモデルの場合には
重宝しますが、丸や四角など、幾何学的な形状のどうしたらいいんだろう?
3Dプリンターを始めた頃から思っていました。

3Dプリンター印刷のサポート方法を考える

この頃から、サポートも製品モデルに含めるようにしています
具体的には、製品形状にアンダー部に、0.6mm の隙間(クリアランス)を開けた形状を
モデルに含めて印刷しています
0.6mmというのは、私のプリンターのデフォルト設定のレイヤー高0.18mmの場合の経験値です。
0.4mm では張り付いてしまって取りにくく、0.8mmでは途中で空振りしてしまいました。
横穴や横ネジもいろいろプリントしてみましたが、0.6mmが今のところ一番いい感じです

20mmの正方形で10mm厚のブロックに、φ10mmの横穴を開けた例です

ちょっと、底付近は、接触してしまい、バリが残りますが意外と簡単に抜けます。
今まで、ほとんど横穴や横ネジなどは、こんなサポート方法でプリントしてます

自動サポート使ったらどうなる?

でも結構面倒なのは事実。
FlashPrint の自動サポートでやってみたらどうだろう?

なるほど・・
だいたい予想通り。
やっぱり、これじゃ、後で除去するのが大変になりそう。
特に、もう少し深い穴になったら、取れないかもしれない?
とりあえず、印刷して見よう!

さて、取り外せるか?

まだ、浅いからか、ニッパで意外と簡単に取れました。 ただ、やっぱり、接続箇所には、こぶが残りますね~。

いっそ、なんにもしなかったら、どうなるのか?

な~んだ、若干上部が荒れてるけど、途中で落ちる事もなく、きちんと印刷できました
ほとんど大差な~し

今回の穴径は、φ10mm
もう少し、違う径で試してみないと分からないけど、横穴は意外とそのまま印刷できそうね~

次は、もう少し違う形状もレポートします。

小横ネジとサポート材

以前3Dプリンターを買ってすぐ、ピンゲージクランプを作成した。

ピンゲージとは、たぶん機械加工に携わっていない人には馴染みはないと思うけど

穴径を精度よく仕上げる時に、突っ込んで確認する円筒状のゲージの事。

仕上げたい径の前後のピンを何種類か用意しておいて、手前のサイズが簡単に入って、

狙いのサイズがきつめに入って、大きいサイズが入らないような感じで、穴径を仕上げていく

このピンゲージは通常は手で出し入れするけど、全長近く入れたり、油などですべる場合には

手では入れにくい。また、1μレベルの超精密な場合には、人の体温も伝えたくない。

人によっては、輪ゴムを巻いたり、指サックを使ってりしているけど

これをクランプする道具を作ってみた

こんな感じ。一応手での押さえが足りない場合も考えて、横には穴を開けて、ネジ止めもできる

こんな感じ・・・実際の現場に持っていくと結構評判よかったので、追加要請があったので

今回第二弾を作ってみた

今までのは横穴はただの穴だったけど、ネジ(M4)を施してみる。

ついでに、M4の六角穴付きボルトも作成してみよう

今までで印刷したネジは、M8ネジ。今回はかなり小さい。

こんな小さいネジが印刷できるのか?も興味ある所。

Fusion360 でモデリングすると、こんな感じ

さて、印刷しようと思うけど、穴や六角形の部分はどうやってサポートしたらいいんだろう?

う~ん、スライサーの自動サポートでは、うまくいかないような気がするから

とりえず、穴や六角形に小さめのモデルを追加して印刷してみた

う~ん、サポート部分の寸法設定がまだ大きかったのか、六角部は取れなくなってしまったし、

ネジ部分はとうにか取れたけど、一部分は張り付いてネジの部分が壊れてしまった!

もう少し、サポート部を小さいサイズにしないとダメみたい(今回は片側0.6mm程度)

今度は大丈夫。六角レンチも無事に使用可能

ちょっときついけど、何度かなじませていくと、組み立てもOK

ノギスで測ると、穴が少し小さいけど、使えそう。

明日、会社へいったら、現場へ持っていってみよう!

ところで

こんな感じの、横穴や、横ネジなどの機構的な部分のサポートはどうするのが定石なんでしょう?

よかったら、教えてくださ~い!