3Dスライシングソフトウェアを使用して世界クラスの結果を得る

3D CADモデルを印刷したことのある人は、アマチュアでもプロでも、3Dスライシングソフトウェアを利用したことがあります。スライシングプログラムは、3Dモデル（単純な幾何学的形状から複雑な医療および建築モデルまですべて）を、プリンターがデザインを実現するために使用できる情報に変換するツールです。重要なのは、適切な3Dスライシングソフトウェアを使用すると、高速印刷と印刷部分の品質の完璧なバランスをとることができるため、適切なツールを選択し、その機能を有効に活用することが重要です。

スライスアルゴリズムはどのように機能しますか？

3Dスライシングソフトウェアで使用されるアルゴリズムは、CADモデルを、モデルの三角形の傾きに基づいて薄い水平スライスに分割することにより、印刷可能な形式に変換します。3Dプリンターは、このモデルを互いに重ね合わせて完成品を作成します。次に、ソフトウェアは、各レイヤーに押し出される必要のある材料の量と期間を計算し、3Dプリンターで読み取ることができるGコードファイルに印刷するために必要なすべての情報を照合します。

この目的で使用されるアルゴリズムには、均一と適応の2つの基本的なタイプがあります。均一なスライスは実装が簡単ですが、モデル全体で一貫したレイヤーの高さを使用するため、アプリケーションに制限があります。最近開発された適応アルゴリズムでは、レイヤーの高さはパーツのジオメトリに基づいてスライスごとに決定されます（詳細は以下を参照）。

アディティブマニュファクチャリングアプリケーション用の最新のスライスアルゴリズムは、いくつかのサブカテゴリに分類されます。

• トリビアルスライス。 これは最も単純なアプローチであり、メッシュ内のすべての三角形の交点を分析することで機能します。効果的ですが、他の方法に比べてかなり遅くなる可能性があります。

• スイーププレーンスライス。 このアプローチでは、シミュレートされた平面を使用して3Dモデルを下から上に「スイープ」し、頂点またはZ座標を通過するたびにイベントをトリガーします。これを使用して、プリンターで読み取ることができる情報を生成します。

• 三角形のグループ化。 これにより、三角形をZ座標に従ってグループ化してスライスを作成します。

• インクリメンタルスライス。 このアルゴリズムは、速度と精度を高めるために、三角形ベースのメッシュではなく内部メッシュを利用します。

3Dスライシングソフトウェアを最大限に活用する方法

執筆時点で利用可能なさまざまなスライスツールがあり、それらはすべてわずかに異なる設定とツールを提供します。どちらを使用しているかに関係なく、これを最大限に活用するためのヒントをいくつか紹介します。

• レイヤーの高さ（つまり、各スライスの厚さ）を考慮してください。これは、真にプロフェッショナルな結果を得るための鍵です。スライスが厚すぎると、印刷後に表示され、細部が失われる可能性があります。スライスが薄すぎると、高レベルの詳細が得られますが、印刷にはかなり時間がかかります。最適なレイヤーの高さはプリンターや素材によって異なるため、特定の機器に推奨されるものを必ず確認してください。

AutoDeskのVariSliceのような洗練されたアダプティブスライシングアルゴリズムは、CADモデルのジオメトリを分析し、印刷速度と品質のバランスをとるために、レイヤーの高さの最適な組み合わせを自動的に計算できます。たとえば、モデルの詳細度の低い部分には厚いスライスを使用できますが、完成した部分に細かい部分がすべて表示されるように、薄いスライスを戦略的に使用できます。これは手動で実行できますが、時間がかかりすぎてほとんどの日常業務に実用的ではない可能性があり、プロセスを自動化するための強力なケースになります。

• スタンドアロンのスライシングツールを使用したほうがよいのか、それともより幅広いソフトウェアソリューションの一部として統合するのかを検討してください。評判の高い3Dスライシングソフトウェアツールがいくつかあり、その多くはオープンソース形式で利用できますが、特定の3Dモデリングパッケージには、標準機能パッケージの一部としてスライシングツールが組み込まれています。どちらのオプションを選択する場合でも、すべてのソリューションに互換性があるわけではないため、他のソフトウェアツールと適切に統合されることを確認してください。
• サポート資料は必要ですか？プロのスライシングソフトウェアは、印刷プロセス中および印刷プロセス後の垂れ下がりを回避するために、複数のタイプのサポートを提供します。利用可能なオプションを確認し、設計に最も適したものを選択してください。最初のレイヤーの厚さはどれくらいですか？一部のスライシングソフトウェアには、初期レイヤー専用の設定が組み込まれています。印刷部分の安定性を少し高めるために、これを少し増やすことをお勧めします。
• 常にチェック/修復機能を使用してください！真にプロフェッショナルな3Dスライシングソフトウェアには、STLファイルをチェックし、エラーにフラグを付け、印刷前に修復するためのツールが組み込まれています。

高品質の3Dスライシングソフトウェアは、積層造形に関してはプロのプリンターと同じくらい重要です。好みのツールを選択する前に、オプションを慎重に検討し、使用している他のプラットフォームと正常に統合され、見返りが大きいことを確認してください。