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公開日:2018.06.24 [最終更新日]2018.06.25

家庭用の3Dプリンターで金属との複合プリントに挑戦!

 マシニングマスター「かずばん」

画鋲をモデリング

 前回
 「ハイブリッド・プリンティング」と称して、家庭用3Dプリンターで金属と合成プリントする
方法を紹介しましたが、今回は具体的なモデリング方法を紹介したいと思います
まずは、挿入したい画鋲を測定して、Fusion360でモデリングしてみます
断面図
測定値はこんな感じ、断面をスケッチで描いて、回転させればモデリングは終了です
画鋲3D

画鋲の下側モデリング

画鋲の頭を挟む、下側のスケッチです。
画鋲下
画鋲は上下で包むようにモデリングします。
まずは下側ですが、画鋲との隙間(クリアランス)は、とりあえず0.3mmとしました。
この隙間は広いとガタガタになってしまいますし、狭いと入らない場合もあると思います、
プリンタ機種によっても違うと思いますから、実際に印刷して隙間が不適当だったら調整します。
画鋲下モデル
サポート材も、適当です。
スライサーの自動サポート機能を使ってもいいかもしれませんが、実際の製品には、画鋲部分は含まれないのでそのままプリントすると、画鋲を挿入するにも高さがたりませんから、画鋲を挟み込む製品は、画鋲の先端以上に浮かす必要があります。
それで、小さくてもいいですが、画鋲の針部分より高くする処理としてダミーのモデルが必要ですね。
サポート材
スケッチが終わったら、回転してモデリングは完成です。

画鋲の上側モデリング

画鋲に上側は、自分の好きなデザインで描いていきます。
今回は、初めてだったので、簡単な形状でモデリングします
ただ、親指で押せるように、少しくぼみをつけました
画鋲上側2
完了です。
サポート材を非表示にすると、こんな感じです
モデル完成

さてプリントですが、その前に!

さぁ、いよいよプリントですが、その前に画鋲を挿入するタイミングを準備しなくてはいけません
タイミングは、画鋲の頭の高さまでプリントが終了した高さまで進んだ位置です
高さ
Fusion360の「検査」「計測」でその高さを測定できます。今回の例では、「9.0mm」です。
まずG-Codeから、「Z9mm」付近を捜します。(下記参考データの黄色部分
Z指令の前に、退避&待機コードを追加します(下記参考データのオレンジ色
Z移動の前には、X軸、Y軸の移動指令があると思いますから、その前に挿入するのがいいです
退避位置から、Z移動する位置に位置決めするためです

G1 X-4.09 Y-5.30 E352.5621 F3600
G1 X-4.56 Y-4.90 E352.5822
;percent
;layer:0.18
;shell
;Pouse

G1 Z50.0 F1800
G1 X50.0 Y50.0 F4800
G4 P60000

;
G1 E351.2822 F1800
G1 X-6.30 Y.01 F4800

G1 Z9.09 F400

G1 E352.5822 F1800
G1 X-6.30 Y.01 F4800

さぁ、プリントしましょう!

プリントスタート後、画鋲挿入のタイミングまでプリントが進んだら、退避して1分間待機しています
この時点で、操作盤の「ポーズ」ボタンを押すと、ホームポジションへ戻ります
停止中
ここで画鋲を挿入します。
画鋲挿入
なるべく画鋲が出っ張らないように、挿入したら、操作盤の「スタート」ボタンで
プリントが再開します。

かんせ~い!!

終了
とりはずしてみます
サポート材は、0.6mmの隙間をつけたので、簡単に取り外せます
がさがさ
ただ、やっぱり隙間があるのでその部分は、「がさがさ」ですねぇ~
ヤスリ後
やすりで後処理をして完成で~す。
完成
形状にはある程度制限されますが、これでかなり造形の幅が広がりそうです。

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マシニングマスター「かずばん」

マシニングマスター「かずばん」

勤続約37年、CAM関連の業務に携わりCAMデータ供給や、社内のNC工作機械新規設備の導入検討立上げなどにも携わる。CAMは、昔の自動プロから始まり20年ほど前に3Dに移行後、GRADE、Space-E、HyperMILLを使用。社内での立上げなどで携わったNC工作機械は、国内製では、マキノ、オークマ、OKK、安田、ソディック、ナガセ、ワイダなどで、海外製では、Hauser、Moore、Hermle など。
マシニングマスター「かずばん」

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