3D プリント FDM の思い出

RepRap とオープンソースの動きは、2005 年に Dr. Adrian Bowyer の 3D FDM プリンターの登場によって生まれました。このプリンターは、ほぼ完全に単独で構築できました。このセクターは、今日まで大きく進化しました。この記事では、成功したパーツを実現するために当時重要だった 3D プリンターとコンポーネントについて説明します。

3D プリンター

FDM 技術の特許が切れると、3D プリンターのいくつかのモデルが登場し、その操作はオープンソースに基づいています。これらの 3D プリンターは、単純な電子機器である管状構造で形成されており、通常、ホットベースはありませんでした。しかし 2012 年、3D プリントの世界は 3D FDM プリンターに出会いました。これは、最も販売され、変更された市場である Prusa i3 Original です。その最新バージョンである Prusa i3 MK3s は、非専門家市場のお気に入りです。

画像 1:Prusa i3 オリジナル。ソース:RepRap

ローリングソフトウェア

このセクションには最初からさまざまなラミネーションプログラムがあり、3D プリンターメーカーでさえ独自のラミネーターを開発しました。最初に一般的に使用されたものの 1 つは Repetier-Host で、これは比較的使いやすく、Windows、Mac、および Linux と互換性のあるソフトウェアです。 2015 年、Ultimaker は、非常に使いやすい無料のローリングソフトウェアである Cura 2.0 をリリースしました。すぐに、3D プリントコミュニティの大部分が Cura3D を使い始め、最も使用されるコミュニティの 1 つになりました。最後に、Simplify3D があります。これは、当時 3D 印刷の無限の新しい構成パラメーターに貢献した支払いソフトウェアです。

画像 2:Cura3D 15.04。出典:Ultimaker

接続

3D プリントの初期には、制御する必要のある動きを電子機器に提供するために、プリンターに接続されたコンピューターが常に必要でした。プリンタの近くにコンピュータを置かなければならないだけでなく、多くの場合、速度が低下して印刷が停止するため、PC を使用して他のジョブを実行できなかったため、これは非常に不快でした。 Raspberry でリモート制御する SD モジュールとソフトウェアを備えたプリンターの登場により、ユーザーは印刷プロセスを大幅に最適化しました。

エクストルーダー

Titan Extruder、Titan Aero、MK8およびMK10タイプのエクストルーダーが最近登場するまで、最も使用されていたエクストルーダーはGreg Wadeでした。この押出機は、2 人のエンジニアの共同作業の成果です。カナダのエンジニア、Wade Bortz は、NEMA 17 エンジンによって駆動される押出機を作成します。このエンジンは小さなギアを駆動し、これが大きなギアを動かし、そのボルトがフィラメントを動かします。主なアイデアは優れていましたが、オーストラリアのエンジニアであるグレッグ・フロストは、ウェイドからダブルギアの主なアイデアを採用し、無限の 3D プリンターで使用される革新的な押出機を作成しました。

画像 3:押出機 Greg Wade。ソース:RepRap

ホットエンド

現在、HotEnd の大部分は金属製で、熱を放散するファンが付いています。当初、HotEnd はよりシンプルで、高温に耐えるプラスチック製の本体（PTFE または PEEK）と、フィラメントの直径に適合する入口の直径と必要になる出口の直径を備えた真鍮の先端で単純に形成されていました。これらの HotEnd の大きな問題は、高温の押出材料には使用できないことでした。

画像 4:PEEK ボディのホットエンド

印刷ベース

最初の 3D FDM プリンターにはホットベースがなかったため、カプトンテープとブルーテープを使用して部品をベースに取り付けていました。その後、別の電源で動作するホットベースが登場し、その上にガラスが置かれました。一部のプリンターは、ガラスと上記のテープを組み合わせて、部品を接着させました。その後まもなく、いくつかの修正スプレーが登場し始め、今日存在する全範囲に発展しました.

画像 5:ガラス付き印刷ベース

フィラメント

今日でも、3D プリントで最もよく使用される材料である PLA と ABS は、この分野の開始時に利用できる唯一の材料でした。 PLA は、印刷の容易さ、価格、仕上げのため、すべてのユーザーが使用する素材でした。 ABS のフィラメントは、この熱可塑性樹脂、優れた機械的特性を備え、直接適用するのに適したプラスチックに精通していたため、産業ユーザーの一部の需要により登場しました。 2012 年から 2013 年にかけて、Kai-Parthy と Taulman3D という 2 つの主要メーカーの手から新しい素材が登場しました。 Kai-Party は、木材に非常に似た仕上げを実現できる最初の木製フィラメントを開発しました。 Taulman3D は、ナイロンフィラメントを使用した 3D 印刷に革命をもたらし、この分野に無限の新しい用途をもたらしました。