3DプリンタームトーエンジニアリングMF1000は、デフォルトのフィラメント径がφ3.00mmです。φ3.00mmフィラメントはABS、PLAともに硬く、折れ曲がることはありませんが、弊社の3Dプリンターの様に庫内温度を60度前後にして、φ1.75mmフィラメントを使うと、フィラメントがドライブギアに押されて折れ曲がる現象「座屈」が発生してしまいます。座屈が起きてしまうとフィラメントは正常にエクストルーダーに搬送されることなく、ドライブギア付近で絡まり、3Dプリンターが空走りしてしまうことになります。
MF1000はφ1.75mmフィラメントもサポートしているため、以前φ1.75mm用ノズルに交換しました。

そこに思わぬ落とし穴が…
ドライブギア＆ベアリングの直前直後に3Dプリントされた冶具のような物を取り付けなければなりません。これが座屈を防止する専用器具になります。
試しにこの器具なしにφ1.75mmABSフィラメントで3Dプリントしてみたところ、開始1分で見事に座屈してくれました。

落とし穴というのはこれではなくて、ドライブギアの方です。デフォルトで取り付けられているドライブギアではφ1.75フィラメントを噛むことができず、フィラメントはすり抜けてしまいます。
そこでatom3Dプリンター用のドライブギアをMF1000に取り付けてやっと正常に動作するようになりました。但しドライブギアの直径が異なるため、円周の比率計算を行い、スライサー側で吐出量を調整しております。
純正デフォルトドライブギア直径：φ7.0mm (22.0mm/1rev.)
Genkei atom3Dプリンターのドライブギア直径：φ10.6mm (33.3mm/1rev.)
通常吐出量は100％ですので、この場合は66％で吐出すれば丁度良くなる計算です。計算通りこの調整で正常に3Dプリントができました。

ここで問題なのは、ムトーエンジニアリングのノズル販売についてです。
MF-1000用のφ1.75mmフィラメント用ノズルに同梱されている、座屈防止冶具までは良かったのですが、なぜ専用のドライブギアも同梱されていないのか？
3Dプリンターの自作知識がない人でない限り、このようなトラブルは解決できません。
この事件以降は予備のドライブギア各サイズをいくつか取り寄せてストックしてあります。

先のビジネスブログでも紹介いたしましたように来月2月21日（日曜日）に3Dプリンター組み立てワークショップが開催されます。
ご存知のように3Dプリンターは3Dデータが無ければタダの飾りになってしまうくらい、3Dデータ作成ノウハウは重要です。今回は3Dプリンター組み立てワークショップでも講師をされるGenkei社が講師になって、初心者からでもわかりやすく3D-CADを教えてくれます。
3D-CADは決して難しいものではなく、今では無料で誰でも簡単に使えるものがいくつかあります。その中から最近人気の高いメカニカル系3D-CADであるFusion360を用いて旭川市で無料セミナーが開かれることになりました。
無料でFusion360が学べるワークショップは全国的に見ても稀です。日時は2月22日（月曜日）18:00～21:00、平日なので仕事帰りに行くのも良いと思います。参加資格はとくにありませんし、旭川市民である必要もなく誰でも受講可能です。
定員先着10名はすぐに埋まってしまいますので、お申し込みはお早めに！

昨年の2月にも開催されました3Dプリンター組み立てワークショップ。去年が大好評に付き今年も開催決定です！
【去年の3Dプリンター組み立てワークショップの様子】

北海道で3Dプリンター組み立てワークショップを開催すること自体がレアなのですが、講師であるGenkeiさんが北海道に来てくれる事自体もレアです。3Dプリンターの設計開発製造を手がけて第一線で活躍しているGenkei社が、指導してくれるワークショップであるからこそわかりやすく1日で3Dプリンターが組みあがります。3Dプリンターを購入するのも良いのですが、3Dプリンターを組み立てることにより、3Dプリンターの機構構造を理解でき、何らかのトラブルが出た場合でも自分で解決できる。普通では学ぶことができない貴重なプログラムかと思います。
昨年とは違い今年は日曜日開催です。メカ好きなお父さんが子供を連れて参加するのもありかと思います。1台につき1～3名までは参加可能です。是非自分の3Dプリンターを組み立てて翌日からデジタルファブリケーションをお楽しみ下さい。

航空宇宙材料やF1のモノコックで使用され、金属よりも丈夫で軽い高級材料であるカーボン素材が3Dプリント素材として登場したのが一昨年のことだったと思いますが、カーボン素材による3Dプリント品を初めて生で拝見しました。
従来のオートクレープで固める炭素繊維強化プラスチックとは異なり、これは熱溶解積層法式3Dプリントを使った製品であるため、綾織などの繊維方向の強度という概念は無さそうですが、炭素繊維が入っているため通常のプラスチックフィラメントと比較しても桁違いの強度を持っています。
写真は自動車用ホイール。東京出張の際にまたまたGenkei社へ訪問させて頂きました。

対照的に柔らかい素材で3Dプリントされたタイヤ。通常のラジアルタイヤとは異なり、トレッド面を含めちょっと面白い構造になっています。

空気を必要としないエアレスタイヤになっています。このデザインは以前ブリヂストン社のコンセプトモデルとして見たことがあります。これで車両を支えられるのだから不思議な強度です。

タイヤにホイールをはめ込んだ状態。柔らかい素材と硬い素材という相反する素材を組み合わせると、様々なアセンブリ品を作ることができます。今後はプラモデルのタイヤなんかもデザインの幅が広くなりそうですね。

こちらはGenkeiさんの巨大3Dプリンターで出力したイス。強度は力士がのってもビクともしない高強度です。途中からオレンジ色になっているのは、4つのエクストルーダーのうち1つだけをオレンジにしたようです。

おしりがはまる部分は若干のくぼみがあり、等高線でわかりやすくなっています。実際に座ってみるとシックリハマる感じが心地よいです。
そしてこのオレンジの透明具合は車のウィンカーにも使えそうに感じます。

熱溶解積層法式にようる3Dプリントの奥深さを感じるGenkeiさん再訪でした。

一昨年に購入して以来放置されていたCubeX用の黒PLAフィラメント。ステッピングモーター脱調など論外なトラブルが多いためCubeXは二度と使わないのですが、フィラメントだけは余っていました。
このフィラメント1kgと思っている方もいるかと思いますが、実際は600グラムしか入っておりません。それなのにお値段18,900円どんだけぼったくっているのだと思う価格ですが…

使わないのも馬鹿らしいので殻割りして中身のフィラメントを取り出してみました。

中にはφ1.75規格のフォラメントが入っておりましたので、そのままatomのフィラメントとして使ってみることに。

普通に3Dプリントできたのですが、何か様子がおかしいのです。

完成した製品の表面がガサガサで、いつものツルツル感がありません。
この後いつも使っている白フィラメントを使用して他の3Dプリントを行ってみると、ヘチマのようなスカスカな芸術的作品が出来上がり、ノズルが詰まっていることに気が付きました。

ノズルのメンテナンス方法としては、いつものヘッドをバラして、加熱した状態で入り口から棒で突っつく方法が良いのですが、ヘッドをばらすのが面倒だったので、φ0.3＆φ0.4ドリルで出口側から突っついて見ることにしました。
写真はそのために買い揃えたドリルとピンバイス。φ0.3ドリルは細すぎて、針にしか見えません。針よりも細くて怖いです（笑）

結局ドリルで出口側から突っついても内部に入った塊が取れるわけもなく、最終的にはヘッドをバラしました。atomはヘッドのメンテナンス性が良く上から2本のキャップボルトを緩めるだけで、ヘッドが手前側にスライドして取り外すことができます。シッカリ入口側からノズル清掃してあげました。その後はトラブル無く造形できましたが、CubeX用のフィラメントは捨てることにしました。恐らく長期間裸で保管していたせいで空気中の水分を吸ってしまったことや粗悪な樹脂であった可能性はあります。まさに疫病神とも言えるフィラメントでしたね。

ドラフティングテープからカプトンテープに貼り替えて1ヶ月ほど使用し、傷も多くボロボロになってきたカプトンテープを交換することにしました。
今回はその交換作業の様子、気泡の入らないカプトンテープの貼り方を解説していきたいと思います。

当然ですがまずは古いカプトンテープを剥がしていきます。弊社では1枚物のカプトンテープを使用しております。一長一短ありますが、20mmテープを複数貼り付けることによって傷ついた箇所だけを交換する人も多いです。
弊社はテープの継ぎ目が3Dプリントした製品の裏側に出てしまうのが嫌なため、初号機ともに1枚物のカプトンテープを使用しております。

古いカプトンテープを剥がし終わりましたら、次にアルミテーブル表面の凹凸が無いかを確認します。傷や凹凸がある場合はオイルストーンで綺麗にしてあげることをオススメします。平面研磨機で一発研磨できれば完璧です。
表面が整いましたら、中性洗剤を少量加えた石鹸水をテーブルの上に塗ります。この時に泡立たないように静かに塗ります。

コチラが新しいカプトンテープです。以前このブログでも紹介致しました、幅200mm✕30メートルカプトンテープです。

テーブルなどにテープ先端を貼り付け、必要な長さにカットします。造形テーブルよりも大きめにカットします。

中性洗剤で濡れたテーブルに仮置きします。この状態で必ず気泡が入りますが気にしなくても大丈夫です。

滑りの良い布でテーブルの外へ気泡を押し出します。どうしても抜け出せない気泡は、裁縫用の針でテープに極小の穴を開けて抜き出します。制御ソフトでテーブルの温度を上げると粘着が良くなる気がします。
ある程度綺麗になったらテーブル温度を80℃にして数時間放置するか、テーブル温度を上げた状態で数時間の3Dプリントを行います。

完全に馴染むと綺麗な仕上がりになり、3Dプリント品の裏側はまるで成形品のようにツヤツヤになります。

そして忘れてはいけないのが、テープ表面の脱脂です。手脂が付いた状態で3Dプリントを行うとプリント中に造形物が脱落してしまう恐れがあります。脱脂はアルコールやホームセンターに売られているブレーキパーツクリーナーで十分です。

テスト造形でスマートフォンケースを3Dプリント。やはりカプトンテープを新しくすると3Dプリントも気持ち良いですね！長持ちさせるために大切に使いましょう！

2015年2月18日、旭川市で北海道初となる3Dプリンター組み立てワークショップが開催されました。
事前告知もあり当日は7組という多くの参加者、参加企業が集まりました。今回は組み立てワークショップ時の様子を写真でご紹介したいと思います。

会場は旭川産業創造プラザにて行われました。文字通り3Dプリンターの組み立てですので最初は全てバラバラのパーツになってテーブルに置かれております。

実際に組み立ててみないと何に使われるパーツなのかサッパリわかりませんが、今回は東京からGenkeiの皆様がワークショップ講師として来道されておりますので不安な点は一切ございません。
これらパーツの一つ一つがatomの骨となり肉となるのです。

ジョイントパーツは3Dプリンターで作られているのかと思いきやラバーモールディングで量産されているとのことでした。
ご存じの方も多いですが、このatom3Dプリンターのパーツデータはオープンソース化されており、たとえパーツが壊れたとしてもデータをダウンロードして3Dプリントして修理することが可能な自己修復型のプリンターなのです。
（パーツが壊れる前に部品を3Dプリントしておくのが良い）

使用するネジ関係もわかりやすく分類されており、つかみやすいようにピンセットも用意されている親切さです。

Genkeiの加藤代表からのご挨拶、加藤さんTED✕TOKYOにも登壇されている凄い人です。

ここから組み立てに入っていきます。組み立てはGenkei社が用意するスライドを見ながら、Genkei千村さんの解説をもとに進めていきます。
まずはX軸の組み立てです。先ほどの成形品パーツとボルトナットを組み合わせ、ベルトを組み付けていきます。

とりあえずX軸仮完成、全体的を組み立てる際にベルトにテンションがかかります。X軸のステッピングモーターも組み込まれています。難易度はそれほどでもありません。

次にZ軸の組み立て、こちらもわかりやすく簡単に組み立てられます。

参加者の皆様もとても真剣です。3Dプリンターが一日で組み上がる＆3Dプリンターを初めて触る人でも3Dプリンターが作れてしまうというのは凄いです。

次にY軸の組み立てです。これはちょっと難易度が高いです。締め付け方で平行が出たり出なかったり、調整にかなり苦労しました。

Y軸に使われるプーリーとネジ、これからベッドとY軸をドッキングさせていきます。

XYZ軸それぞれが仮組みされ、だんだん3Dプリンターっぽい形になってきております。

ベッドの下の骨組みの部分、この上にヒーテッドベッドがのります。

まずはY軸とドッキングさせて、プーリーを取り付けたモーターもドッキングします。

ベルトを取り付けます。ベルトのテンションが重要～！

ここで登場するのがドラフティングテープ！Scotch製の230番というコレが良いみたいです。他のドラフティングテープじゃ樹脂がくっつかない。
通常はカプトンテープを貼りますが、このワークショップではこのドラフティングテープを使用するようです。PLAであれば常温でも3Dプリントできるとか。

ドラフティングテープをアルミ製のベッドに貼り付けていきます。

全面に貼り付けます。後の感想ですがドラフティングテープと樹脂の密着度はハンパないです。ベッド本体からテープが剥がれてしまうくらい強力で、使いやすさとしてはカプトンテープの方が圧倒的に使いやすいです。

ベッドを温めてくれる部品、アルミの板の下にドッキングさせてヒーテッドベッドの完成です。

Y軸とヒーテッドベッドがドッキングすると3Dプリンターの土台ができた感じがします。

組み立ての難所はこのY軸の組み立てにあると思います。千村さんの指導にも力が入ります。

ここから一気に各軸及びヘッド周りを組み上げていきます。

こちらはヘッドに付くヒートシンクと冷却ファン

X軸とZ軸をドッキングさせつつ組み付けます。

今回使用するノズルはワンピースタイプ、他にツーピースタイプのものがありそれぞれに一長一短があります。
ノズル径はatom標準のφ0.4mm

ノズルにホットエンドコアを取り付けます。

ホットエンドコアに開いた穴に、このカートリッジヒーター棒を差し込みます。

ヒーター棒を差し込むと同時に温度センサーであるサーミスターも差し込み、カプトンテープでグルグル巻きにします。

こちらのステッピングモーターはフィラメントを搬送するモータです。ギアやバネを組み込んでドッキングさせます。

そして形だけは完成した3Dプリンター、しかしこのままではまだ動きません、制御ボードが付いていません。

こちらが3Dプリンターを動かす制御ボードです。モモクロ？みたいな名前だったような…（笑）

各軸のモーターから出ている配線、温度センサーなどから出ている配線を次々とぶっ刺していきます。

このままだと配線がごちゃごちゃして絡まりやすいので

ボードに全ての配線が刺さるとこんな感じ。ハーネスはちゃんと束ねてい整理します。専用ケースが欲しいところですがここはあえて剥き出し！ボードは一般的なものなのでケースの3Dデータなどもオープンソースで公開されているようです。
弊社は自社設計でモデリングする予定です。（時間があれば／汗）

電源はパソコン用？に見えます。配線がたくさん出ていますが使うのは1ラインだけ（笑）

これを電源と制御ボードの間にかまします。気がついたらこれで3Dプリンターのハードウェアは完成しました。

続いて加藤さんによるソフトウェアの講義が始まります。ソフトウェアというのはGコードを生成するスライサーソフトのことで、このスライサーをいかに使いこなすかが3Dプリントの良し悪しを決める大きな決め手となります。
ソフトウェアのノウハウ伝授こそがこのワークショップのメインであり、ハードウェアの組み立てはおまけだと思っても良いと話されておりました。それくらいソフトウェアのノウハウは奥が深くそれだけ難しいということです。
今回使用したスライサーソフトはKISSlicer、3Dプリンターの制御ソフトはpronterfaceを使っています。どちらもフリーであるものの全て英語ですので、真剣に使い方を覚えなければいけません。弊社はもともとpronterfaceを使っていたので制御ソフトには馴染みがあったもののKISSlicerは初体験！真剣に説明を聞きました。

最初の3Dプリントはatom組み立てワークショップではお馴染みのルーシーキャット。加藤さん曰くこれを造形することによってatomの調子が復活するという救いの女神モデルのようです。
ルーシーキャットの隣にそびえ立つ柱はプライムピラーというもので、小さくて先端が細いモデルを3Dプリントしていると冷却されないまま次々レイヤーが重ねられ、ちゃんとした造形にならないことがあります。それを防ぐためのモデル冷却用柱です。

今回のワークショップではGenkei社製のデルタ型3DプリンターであるTrinoも持ち込まれておりまして、ワークショップ中に不足していた部品を急遽3Dプリントしつつ、その珍しい動きに参加者からの注目度も高かったです。

そんなこんなしている間にルーシーキャットは無事に3Dプリントされ、atomの正常さが証明されました。時間短縮のために積層ピッチ0.25で3Dプリントしましたが想像以上に表面が綺麗で驚きました。

他の皆様も大きなトラブルもなくルーシーキャットを出力して無事atom組み立てワークショップが完了致しました。

今回3Dプリンターを組み立ててみて、デジタルファブリケーションの真の面白さというものを肌で感じるとともに、3Dプリントの造形ノウハウは奥が深く、スライサーでの設定如何によって3Dプリンターの性能を活かすことも殺すこともできてしまうのだと痛感しました。弊社はお客様から様々なご依頼を受けますが、そのニーズに合わせた3Dプリントを行うために今後スライサーの設定ノウハウを蓄積すべく、atomを使って色々なプリントに挑戦してみたいと思います。
午前10時から始まり、21時過ぎまでに及んだatom組み立てワークショップ。3Dプリンターの原理を学ぶこともでき、自分の3Dプリンターも手に入り、造形ノウハウまで学べるプログラムで16万円弱は決して高い値段ではなくむしろお買い得だと言えます。今回は旭川でしたが次回は是非札幌でも開催してみたいと考えております。皆さんも3Dプリンターを組み立ててデジタルファブリケーションを楽しんでみませんか？

※今回使用させて頂いております3Dプリンター組み立てワークショップの画像・動画はすべて合同会社Genkei様に許可を得て使用させて頂いております。無断転用はご遠慮ください。

これまで全国各地で行われてきた合同会社Genkeiさんによる3Dプリンター組み立てワークショップが来月ついに北海道にも上陸します。
巷では3Dプリンターを組み立てる雑誌なども販売されておりましが、毎号待っていられない！一気に組み立ててすぐに3Dプリンターを楽しみたい！という人もいらっしゃるかと思います。みんなで楽しく3Dプリンターを組み立てるワークショップとなっております、皆さんも参加してみませんか？
3Dプリンターは完成品を購入して使うだけではなく自分で組み立てて使うという選択肢もあります。自分で3Dプリンターを組み立てることには次のような利点が挙げられます。

3Dプリンターの構造や機構を理解できる

3Dプリンターって複雑で難しいマシンっていうイメージをお持ちの方もいらっしゃるかと思います。このワークショップでは3Dプリンターを一から組み上げていき、その構造を理解するとともに3Dプリンターの造形原理を学ぶことができます。
そして何かトラブルがあった時に自分で修理などの対処もできるようになる一石二鳥のプラグラムなのです。
3Dプリンター組み立てワークショップで使用される3DプリンターはGenkei社製のatomという機種で、アフターパーツも豊富に出回っております。またRepRap Community Japanへの参加も可能となりユーザー間で3Dプリンターについて色々な情報交換ができるようになります。

使用できる樹脂の種類が豊富

このワークショップで使用されるGenkei社製atom 3Dプリンターの特徴は何といっても使えるマテリアルの種類が豊富であること。その数なんと18種類！
他のメーカーでは主にABSとPLAの2種類の樹脂しかサポートしておりませんが、atom 3DプリンターはGenkei社が各マテリアルを検証し使えるようにモディファイされた特別な3Dプリンターなのです。
（以下Genkei社HP抜粋、造形可能マテリアル）
ABS、PLA、ナイロン618、ナイロン645、ナイロンブリッジ、超軟質PLA、石膏ライク樹脂、木材樹脂、導電性ABS、熱変色性PLA、SmartABS、エラストマー樹脂(ゴム)、PET、T-Glass(PETT)、PET+、PVA、HIPS、ポリカーボネート

3Dプリントノウハウも伝授してくれる

3Dプリンターって3Dデータさえあればキレイに造形できるものって思うかもしれませんが、実はそうではなくて造形物の形状や素材によってシッカリとした設定が必要になってきます。
今回の組み立てワークショップでは、3Dプリンターの組み立てのみならず、それを制御するソフトウェアの使い方や設定、造形ノウハウの共有などが行われますので、3Dプリンターを組み立てた直後から誰でも3Dプリント作業が可能になります。

ワークショップ紹介動画

動画は2014年に大阪のコワーキングスペース「オオサカンスペース」で行われた3Dプリンター組みたてワークショップです。

開催概要（予定）

開催日時

平成27年2月19日（木）　
10:00～15:00：ハードウェアの組み立て
15:00～18:00：ソフトウェアの設定、使い方、ノウハウの共有

開催場所

旭川リサーチセンター 2F 交流サロン（旭川市緑が丘東1条3丁目1-6）

参加費用

￥158,420（税込）
・atom3Dプリンター本体キット：￥129,800
・ワークショップチケット：￥21,600
・プリント素材（PLAフィラメント1kg）：￥4320円
・atom3Dプリンター用新型ヒーテッドベッド：￥2,700

申し込み方法

ワークショップへの参加希望者は、①住所②氏名③年齢④電話番号⑤メールアドレスを記入の上（m.sannomiya@arc-net.or.jp）までメールにてお申込みください。なお参加費用は事前にお支払い頂きます。メールにてお申込み受付後、ワークショップ開催前までに下記の口座までお振り込みください。
※振込口座
三菱東京UFJ銀行　麻布支店　普通預金　0161864
口座名義：合同会社Genkei（ゴウドウガイシャゲンケイ）

お申込み期限

平成27年2月10日（火）

その他

対象：3Dプリンターに興味がある方、電子機械工作が好きな方、自作パソコンが好きな方、etc…
持ち物：3Dプリンターコントロール用のノートPC1台、筆記用具等、
申し込み受付：m.sannomiya@arc-net.or.jp
※旭川での3Dプリンター組み立てワークショップに参加したい旨をメールにてご連絡ください。
※1人1台の組み立てでもOK、1組（2～3人）1台の組み立てでもOK、参加費用はどちらも変わらず。
皆様からの参加心よりお待ち申し上げます。

主催

合同会社Genkei