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コンシューマでも購入可能な大判光造形3Dプリンター5選

wpmaster — Mon, 07 Jul 2025 00:54:46 +0000

Peopoly一強の大判光造形

今回は弊社で使用しているPeopoly社の大判光造形3Dプリンター以外に、コンシューマでも購入可能な大判光造形3Dプリンターがあるのかを調べてみました。
「コンシューマでも購入可能」という意味は、大手商社が提供するような数百万円～数千万円の価格帯で年間保守契約数百万円といった、一般では購入不可能な3Dプリンターを除外するという意味です。

調査にはAI（ChatGPT）を使用しました。

今回はChatGPTに「Peopoly Phenomシリーズのような大判MSLA 3Dプリンターは他のメーカーでも販売しているのでしょうか？」と質問を投げかけてみました。

Yが298mmもあって、価格が12万円～なんてもしこれが本当ならこのプリンターベストセラーになりそうです。

Anycubic Photon M3の販売サイトを確認してみますと

予測通りYは164mmです。そこでAIにAnycubic Photon M3 Maxの造形範囲について間違いを指摘してみました。

間違いを認めて、正式な回答をしてくれました。

リフトアップ式MSLA大判光造形3DプリンターはなぜY軸造形範囲が狭くなるのか？

過去のブログでも何度も書いておりますが、リフトアップ式MSLA大判光造形3Dプリンターの場合、Y軸範囲がXZ軸と比較して狭くなりがちです。
この理由はビルドプレートを固定するメインアームの強度がY軸の大きさに比例して必要になるからです。
メインアームが片持構造であるため、テコの原理により、アームが長くなるほど負荷が大きくなります。（Y軸範囲が広くなれば広くなるほど）

このテコの原理の力を具体的に説明すると、造形中にFEPフィルムから造形物がリフトアップして、剥離時に、筒状のものでは真空圧力、面状のものでは面に対する接着圧を剥がそうとする力は、テコの腕の長さが長くなれば長くなるほど強力になります。そしてこの剥がす力がビルドプレートを支えるメインアームの強度限界または剛性の限界であり、Z軸モーターとリニアガイドに大きな負荷になります。

Y軸造形範囲が狭い問題を解決する方法はあるのか？

メーカーもこの問題に既に取り組んでおり、Y軸の対策としてZ軸の剛性と安定性を高くしています。例えばPeopoly社であれば、メタルフレームとデュアルZリニアレールを採用、Anycubic社は高剛性二本支柱構造を採用、Elegoo社はダブルZ軸リニアレール＋スチールフレーム採用、Phrozen社はリニアガイド＋スチール支柱＋強化Z軸アームして、剛性と安定性を高くしています。
しかし結局の所Y軸はXZ軸ほどは広くならず、Y軸造形範囲は狭いのが現状です。

そこでAIに「机上の空論でも構いませんのでこの問題に対する解決策はありますか？」と聞いてみました。
すると解決策を4つ提案してくれ、

1つ目はダブルアーム（従来の片持ではなく両持ちアーム）構造にする方法です、確かに両持ちにすれば片持時と比較してモーメント負荷はかなり抑えられます。この構造は門型構造と言えばイメージしやすいかもしれません。デメリットは構造が大きくなり、重量とコストが増加してしまうというところです。

2つ目はFEPフィルムからの剥離を、端から徐々に行うよう傾けて剥がす機構です。結局のところこの剥離の接着圧がZ軸に負荷をかけて結果Y軸造形範囲を広くできないわけですから、剥離を小さな力で行うことができれば、Y軸造形範囲を広くすることができます。実は一部のハイエンド機では既に実装されているようです。

3つ目は剥離時にFEPフィルム裏に空気圧を加えて造形物を剥がれやすくするエアーブロー剥離補助方式です。どれくらいの空気圧をかけるのかは不明ですが、FEPフィルムはレジンバットに対して強い張力を保った状態で取り付けられていますが、剥離のたびに空気圧を加えても、この張力を保てるのかは不明です。

4つ目はビルドプレートの自動水平制御機構の搭載。片持アームで撓んで斜めになってしまうビルドプレートをアクティブに水平に補正する機構を搭載するようですが、どのように補正するかの具体的な機構に関する説明は特にありませんでした。

いずれにしても、様々な問題があってY軸造形範囲を広くする事ができないのが現在のリフトアップ式MSLA大判光造形3Dプリンターの弱点となります。

本題のコンシューマでも購入可能な大判光造形3Dプリンター5選

1.Peopoly Phenom L
造形サイズ：X345.6mm×Y194.4×Z400.0
解像度：4K
価格：約35万円～
特徴：大判3Dプリンターの定番、超大判のPhenom XXL2（X527mm×Y296mm×Z550mm）もあり。

2. Elegoo Jupiter／Jupiter SE
造形サイズ：X277mm×Y156mm×Z300mm
解像度：6K
価格：10～13万円前後（SE）
特徴：Peopoly Phenomより安価。自動レベリング、レジンフィード機構など使いやすさ重視。

3. Anycubic Photon M3 Max
造形サイズ：X298mm×Y164mm×300mm
解像度：7K
価格：10～14万円前後
特徴：自動レジン補給機能付き。

4. Phrozen Sonic Mega 8K／8K S
造形サイズ：X330mm×Y185mm×Z400mm
解像度：8K
価格：18～30万円前後（Sは廉価版）
特徴：解像度と造形サイズのバランスが最強クラス。

5. Creality HALOT-MAGE PRO／MAGE CLARITY
造形サイズ：X228mm×Y128mm×Z230 mm（PRO）
解像度：8K
価格：10～12万円前後
特徴：速度に特化（最大170mm/h）Creality Cloudによる遠隔制御可能。大判というより「中型」

そんな中でY軸造形範囲が194.4mmもあるPeopoly Phenom L

ここまで見てきた通り、各社Y軸造形範囲を広くするために様々な対策をしておりますが、その中でもトップクラスのY軸造形範囲を誇るPeopoly Phenom Lはとても優秀な3Dプリンターだと思います。解像度では他機種に劣るかもしれませんが、MSLA光造形において4Kの解像度は十分かと思います。特にPeopoly Phenom Lでは大きな造形物を3Dプリントすることを想定しているため、4Kの解像度で十分といえるでしょう。

更に上のクラスを見ればPeopoly Phenom XXL V2の造形範囲はX527mm×Y296mm×Z550mmという驚異的な造形範囲を誇ります。

弊社ではPeopoly社Phenomシリーズの販売を行っています

弊社ではPeopoly Phenomシリーズ全機種の販売を行っています。弊社でも2020年からPhenomシリーズ3Dプリンターを複数台導入し、3Dプリントサービスを行っております。
大判光造形3Dプリンターを導入したいけど、大手が販売している数百万数千万円クラスの光造形機は高価すぎて導入できない。年間高額な保守契約を結びたくないという企業様にピッタリです。
弊社からPeopoly Phenomシリーズ3Dプリンターをご購入いただきますと、光造形の段取りに必要な全ての道具もご用意いたします。また光造形3Dプリントで重要なパラメーターなどのノウハウが詰め込まれた使い方講習（オプション）もご提供可能です。スライサーソフトなどのセットアップも行いますので、導入したその日から光造形3Dプリントができる状態にいたします。

大判光造形3Dプリンター導入予定の企業様は是非一度お気軽にお問い合わせください。

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Peopoly Phenom LのLCDディスプレー不具合との闘い

wpmaster — Wed, 15 Nov 2023 04:45:09 +0000

今回のブログは弊社の主力光造形機であるPhenom Lの話です。早いものでPhenom Lを導入して約3年になりますが、これまで経験したこと無いトラブルに見舞われたため、世界のPhenom L及びPhenom兄弟機種ユーザーのためにトラブルシューティングブログを書きたいと思います。

2023年9月12日落雷発生

この日は朝なのに外が夜のように暗く豪雨で落雷が頻発。通常雷は光ってからある程度の時間差があってから轟音が鳴り響くものですが、光と同時に轟音という近距離な落雷がありました。
ちょうどPhenom Lでとある緊急案件の3Dプリントを行っておりまして、造形中ですので雷に対しては何もできずという感じで、造形自体になんの問題もなく数時間後3Dプリントは無事に完了しました。外観不良等は何もなし。

造形中に突然のブラックアウト

Phenom Lは上記の落雷3Dプリント後も、2回3Dプリント（合計28時間）を行いましたが、造形品に外観不良なく正常に動作しておりました。
9月2日にPhenom LのLCDディスプレーを交換、9月17日から重要案件の3Dプリントを控えていたため、前日の9月16日にはFEPフィルムも交換して、Phenom Lを万全な状態にしていました。
迎えた9月17日、夜中日付が変わると同時に3Dプリント開始。その後朝を迎えて確認した時Phenom Lはまだ正常に3Dプリントを行っていました。しかし昼頃に確認したところメイン電源が落ち造形がストップしている状態に。メイン電源が落ちているため、操作パネルも不点灯で、完全にシャットダウン状態でした。しかし隣のPhenomは正常に3Dプリントを継続しており、何の問題もありませんでした。

スイッチの故障

早速Phenom Lの電源が落ちた原因を探るべく、メイン電源スイッチをON/OFFを試してみると、スイッチ内部のLEDが不安定に弱々しく光るのを確認。電源が入ったかと思えばすぐに切れてしまう状況でした。電源スイッチに問題があると思い、Phenom Lの電源部分を取り外し内部のヒューズを確認してみると、ヒューズは正常。接続されている配線もチェックしてみましたが異常がなかったため、スイッチ内部が故障していると判断しました。同じスイッチがネット上で販売されていたため、すぐに取り寄せ。スイッチのみを交換すればまた正常に電源が入ると予測しました。

スイッチ交換

取り外したスイッチアセンブリ。中心にヒューズが1本と予備で1本埋め込まれています。PhenomはACアダプターが外にあるのですが、Phenom Lの場合ACアダプターが内部にあるため、電源ケーブルを直接機械に接続する構造になっています。

新しく届いたスイッチアセンブリ。ヒューズも付属で良心的です。Phenom Lから出ている配線はそのままにして、スイッチ裏側の配線のみ行いました。

北海道は物が届くのが遅いため、発注3日後の9月20日にスイッチが到着。スイッチは、アセンブリの状態で販売されており、スイッチ＋ヒューズ＋コネクターで1セットです。元々接続されている配線を抜いて、新しいアセンブリに差し替えるだけなので、作業としてはとても簡単です。動作チェックでも正常に電源が入るようになりました。

スイッチ交換した後の造形は全て外観に造形不良

スイッチ交換し、9月20日のうちに気を取り直して再度重要案件の3Dプリントを開始、翌21日に3Dプリントが完了し、ビルドプレートから造形品を外す際に、プリント品の表面に異常な縦縞模様が発生していることを発見。表面にLCD解像度固有の模様が入ることは多々ありますが、それとは比較にならないくらい深い縦縞の模様というよりは深い傷レベルの外観不良があり、形状が単純であれば、パテ盛り修正可能ですが、パテを盛った後に研磨困難な形状ということもあり、造形物を廃棄して新たに3Dプリントを行うことにしました。
※スイッチ交換前、途中で造形がストップしてしまった時の造形品にはこの外観不良はありませんでした。

サポートのデザインを変更して造形再挑戦

3Dプリントを再度行いますが、そのままの造形データでは同じトラブルが起きるだけですので、造形データそのものを作り直します。しかし元々の造形データは4回3Dプリントが成功している信頼性高いデータですので、トラブル解決後を見据えて保存しておきます。
ではデータの何を変更するかを考えたときに、外観不良の縞模様がちょうど内側のサポートの柱と同周期で発生していることに気が付いたため、サポートが何らかの関係をもっていると推察し、サポートの配置や形状を見直して新たな3Dデータおよび造形データを作成しました。ちなみに弊社では案件によってはスライサーでサポートを付けず、3D-CAD側でサポートをデザインする場合もあります。今回は正確にサポートをデザインする必要がある案件のため3D-CADでサポートも一緒にモデリングしております。

造形不良はおさまらず

新たなる造形データで3Dプリントに挑戦してみたものの、結局外観不良トラブルは解決しませんでした。サポートの形状を変えましたが、変更した形状パターンで外観不良が発生。これまでこんな外観不良は経験したことがなく、全く原因がわからない状況です。外観不良は外側に発生するため、ドライランをかけてLCDを観察し、造形データの外側淵に外観不良と思われる形状が出てくるか観察しましたが、目視で見る限りでは正常。

スイッチアセンブリのスイッチのみ交換してスイッチ元々のスイッチを取り付けて実験

スイッチ交換前までは、外観不良が起きていなかったため、試しに元々のスイッチに付け替えて実験してみることに。しかしスイッチ本体は壊れているため、スイッチ部分のみ新品、ヒューズなど他の部品は元々の部品でアセンブリを組みなおして、Phenom Lに取り付けました。

造形不良解決せず

結局のところ上記スイッチアセンブリに交換しても、外観不良は直りませんでした。3Dプリントする物が大きいため、実験1回で消費するレジンの費用もかさみます。特に重要案件ではノーマルレジンよりも高価なABSライクレジンを使用しているため、3Dプリントの失敗は回を重ねるごとに負担が大きくなっていきます。

同月に交換したばかりのLCDを疑う

心のどこかではもしかしたらLCDディスプレーを交換したら直るのではないかという気持ちはありましたが、同じ月の頭に交換したばかりのLCDが壊れるはずがないという先入観がありました。これまでPhenom LのLCDディスプレイは10回程度は交換してきましたが、頻繁に造形を行っても1ヶ月経たず2週間程度で壊れてしまうのは前代未聞です。メーカー側では600時間の耐久性はあるようですが、弊社では頻繁に使用して半年～1年は普通に使用できていました。しかもLCDディスプレーは交換部品の中でも高額部品ですので、頻繁に取り換えるものではありません。しかし今回の外観不良トラブルの原因がわからない以上は、藁にもすがる思いでLCDディスプレー交換を試してみるしかないと考えました。

日本の代理店からLCDを取り寄せ

LCDディスプレーを取り寄せる方法は2つあります。⓵国内の販売代理店から購入、こちらは注文後翌日発送中1日で北海道到着が通常です。しかし日が悪いことに23日土曜日の注文になってしまったので、25日月曜日発送、27日水曜日到着という一番時間がかかる注文となってしまいました。ちなみにもう一つ⓶海外から取り寄せる方法、PEPOLYの公式サイトから直接オーダーして海外から直接送ってもらう方法もありますが、送料が25ドル＋対応地域外料金30ドル、送料が合計55ドルかかってしまうため、あまり使いたいとは思いません。どうしても国内に在庫が無い時、海外にしか売っていないものを取り寄せるときにのみ仕方がなく利用します。加えて海外からの発送の場合到着まで約2週間程度の時間がかかります。

新品のLCDを取り付けてみると約40％死亡状態

待ちに待った代替部品のLCDディスプレーが届きました。国内代理店のポリシーで到着後1週間経過してしまうと初期不良も対応してもらえないため、到着したその日にLCDを交換。LCD交換の際に必ずメーカー純正のガーファーズテープでLCDの淵から紫外線が漏れないように、なおかつ造形範囲を狭めないように細心の注意をはらいながら、ガーファーズテープを貼り付けます。貼り付け途中にキャリブレーションコマンドで、紫外線発光＆LCDディスプレーテストパターンを確認するのですが、なんとLCDディスプレーの40％が正常に動作せず死亡状態なのです。速攻で写真を撮影し国内代理店に連絡し症状を説明、代理店が海外本社に問い合わせをしてくれまして、本社が初期不良を認めてくれたので新品代替品と交換してくれることになりました。それは良かったのですが、問題は時間です。現時点で当初の予定より10日遅れ、そしてさらに2週間程度の時間がかかることが予測され、もはやクライアント様に事情を説明して納期を延ばしてもらう他ありませんでした。小さいものであればPhenomで3Dプリント可能ですが、大きさ的にPhenom Lでなければ入らない大きさであったため、その作戦も使えない状況でした。加えて海外から弊社直接ではなく一度代理店を経由してからでないと、納品できないとのことで、さらなる時間のロスとなってしまいました。

そもそも新品のLCDディスプレーがなぜ壊れていたのか？

新品LCDが壊れていた原因は、一目見てわかりました。LCDディスプレーはガラスのディスプレー本体とそれにつながる基板で構成されており、これまで購入してきたLCDディスプレーは基板部分がガーファーズテープで被覆されて絶縁されておりました。しかし今回到着したLCDディスプレーの基板部分には、驚くべきことにアルミテープが貼られていたのです。基板全体を覆うように被覆されているのです。基板関係に詳しいわけではないのですが、そんな弊社でもわかるくらいありえないことです。基板全体に導体であるアルミを貼り付けたら、色々な場所でショートが起きます。もしくはショートのリスクが高いです。

実は被覆材はガーファーズテープやアルミテープのみならず、別素材の黒いテープの時もあり、酷いときはテープが何も巻かれず基板むき出しの時もありました。被覆の仕様のみならず、JW33コネクターの位置や方向の仕様も毎度毎度異なっていて、一体どんな理由でこんなに品質にばらつきが出てしまうのか、非常に謎です。とにかくPhenomのLCDディスプレーの品質管理はよろしくないので購入の際はすぐに初期不良チェックを行わなければなりません。それ故に社内に在庫できないのです。（わざわざ正常なLCDを外してチェックするのは時間的に現実的ではないため）

最初の不具合が起きて約1か月でやっと壊れていないLCDを装着

最初のトラブル発生から約1ヶ月ようやく本社から代替品ディスプレーが届き、初期不良チェックとして行うキャリブレーションテストをパス。その後一番初期の造形データで3Dプリントを行ってみると、外観不良もなく綺麗な3Dプリントができるようになりました。

今回のトラブルの原因は？

今回のトラブルは1つのことではなく、複合的なトラブルが重なって1ヶ月とうい長い時間を要しましたが、結局のところ最初の原因は何だったのか？と考えてみると、雷は関係あったのかは微妙ですが、もし仮に雷が原因だったとすれば、その直後にスイッチが壊れたり、造形トラブルが起きるはずですが、数日＆数回の3Dプリントが成功しているので、雷は関係ないかもしれません。スイッチが壊れた原因は経年劣化の可能性もあります。ただスイッチの検査を行うために何度かON/OFFを繰り返した際に、スイッチの入り方が微妙（スパークするような感じ）だったので、ノイズがLCD基板に伝わって、LCDディスプレーの画像表現（淵の部分）に何らかの問題が発生し外観不良が起きるようになったのではないかと、推察しております。
それに加えて、交換で取り寄せた国内代理店在庫が不良品であったこと。その原因は設計側のミスなのか、製造作業員の怠慢なのかは不明ですが、今後はPeopoly社に初期不良のない品質管理を努めてほしいと願わんばかりです。

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PEOPOLY PHENOM 不良品LCD交換

wpmaster — Sun, 23 Jan 2022 08:01:54 +0000

2021年3月にLCD交換を行ったSTANDARD PHENOMですが、交換した新しいLCDの調子は良くなく、交換前のパネルと同じような不良症状が続いており、LCDの寿命は600時間と言われておりますが、交換直後から寿命を迎えているような状況でした。推測ではありますが、新品と見せかけて使用済みの中古不良品が届いたのが原因？と考えれば辻褄が合います。

LCDに不具合が起こると写真のように、FEPフィルムに意図しないゴミが付着したり、付着しないものがレジン内を浮遊して、造形物の表面に付着して外観不良が起こったり、末期症状では右の写真のように、スライスデータには存在しない場所に謎の造形物が広範囲に付着するという、ひどい状態になります。

LCDにコピー用紙を1枚敷き、ドライランをしてみるとLCDの不具合が見えてきます。本来スライス形状のみ下のLEDの光を通すはずが、スライス形状以外の部分に若干の光漏れがあることがわかります。この光漏れによって、意図しない部分のレジンが硬化してゴミになってしまうのです。LCDがこうなってしまったら、交換するしかありません。

いつもどおりPHENOMの背面パネルと底面パネルを取り外して、基板からコネクターを抜きます。LCDを取り外すと、内部のUV-LEDが見えます。イソプロピルアルコールを使って内部を清掃します。

取り外したLCD、ケーブルは旧型のJW31

新しく取り寄せたLCD、ケーブルはJW33
PEOPOLY曰く2021年5月以降に出荷のLCDはJW33ケーブルになったとか。本当に新品の良品が届くかはもはや運次第と思われます。

ちなみにJW33タイプのLCDにJW31のケーブルをさすとこうなります。下のLEDは発光しますが、LCDは全く動作しません。

JW33ケーブルの新しい物は、メタルメッシュのフラットケーブルになっております。詳しくは前々回のPHENOM Lのクーリングファン交換のブログを参照ください。LCD側のコネクターもケーブルが邪魔にならないような場所に設計変更され、ケーブルがフラットになったので、LCD交換が楽になりました。ケーブルはすべてさし間違えが起こらないような形状になっていますので、作業自体はとても簡単です。一番手間になるのが、決められた造形サイズが隠れないようにLCD周りに光漏れ防止用のテープを貼る作業です。

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フロアコンセントパーツを3Dプリントで復元

wpmaster — Thu, 20 Jan 2022 00:09:57 +0000

今回はオフィスのフロアに埋め込まれたフロアコンセント部品を復元するプロジェクトでございます。
クライアント様オフィスにて、フロアコンセントの配線を出し入れする際の窓パーツが破損＆紛失が起こっており、フロアの所々に写真のようにパーツがない穴の空いた状態の部分があり、靴などが引っかかり危険とのことで、元の窓パーツをメーカーから取り寄せようとしたものの、メーカーでは製造終了品で手に入らないため、弊社に3Dプリンターで同じものを製造できないかというご相談でした。

お客様からフロアコンセント全体と現存する窓パーツをお借りして、早速SolidWorksを使ってモデリングを行いました。
最終的にはトライアンドエラーによる改良を5回ほど繰り返しました。相手のない単品物は寸法精度が求められませんが、相手のある嵌合品などは寸法がシビアで、少しの寸法の狂いが、相手とのはまり具合に大きく影響します。1発で完成品を3Dプリントできることはありません。

試験段階では2個セットで3Dプリントを行い、形状の問題、寸法の問題など炙り出し、何度も修正を繰り返します。
寸法が決まったら大量生産に移行します。今回はPHENOM STANDARDを使用して12個単位で3Dプリントしていきました。

メールに写真を添付し、クライアント様にも嵌合を確かめていただき、更に大量生産を進めていきます。

3Dプリント直後の写真です。サポートを除去し、相手との勘合部分を研磨、寸法の微調整、サポートの除去痕を削って綺麗に仕上げます。

フロアコンセントの数に合わせて今回は40個+予備のオーダーです。今回はサーフェイサー仕上げです。
もし従来の製造方法で作れば、金型に数百万円の投資、数ヶ月の時間が必要ですが、3Dプリントの場合は低価格かつ短納期で製造が可能です。

そして実際に現場で使用された写真がこちらになります。危険だった穴も塞がり、見た目も綺麗です。そして予備もあるため、今後紛失や破損が起きたとしてもしばらくは大丈夫かと思います。

こうしたちょっとしたオフィスでの問題点、もしかしたら3Dプリンターで解決できるかもしれません。お気軽に弊社までお問い合わせくださいませ。

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PHENOM Lクーリングファン交換

wpmaster — Wed, 19 Jan 2022 00:07:48 +0000

今回は、先日PHENOM L内部のクーリングファンが突然壊れたため急遽修理した時のレポートです。

年末に10時間程度の造形中、激しい振動音が鳴り出し、振動による造形物への影響を危惧し、冷却ファンに棒を突き刺して、強制的にファンを停止させました。とはいえ冷却ファンは左右に1個づつ配置されており、真冬ってことで冷却温度的には特に問題なく3Dプリントはできました。

壊れたファンは動かなくなったため、新しいファンと交換することにします。

壊れたのはUV-LEDを冷却するファンです。左右それぞれに1個配置されていまして、片側のみ壊れました。異音と振動が出ていたためベアリングの不具合かなと推測。（オイルフローティングタイプのベアリングと推察）

写真上の方に先日交換したての新型JW33フラットケーブルが見えます。メタルメッシュ素材で、従来の丸型ケーブルと比較してとても使いやすいのでオススメです。

適合品を調べるため、古いファンを摘出。ファンの前にDCDCコンバータがあり、邪魔でしたので合わせて取り外し。

一般的はクーリングファンは12Vですが、このクーリングファンは24V、120mm角25mm厚のクーリングファンでした。

ちょうどAmazonに同じ条件のクーリングファンがありましたので予備を合わせ購入。

PWM制御線なし、信号線なし、プラスマイナスの単純な配線です。

元々スタンダードフェノムと比較してフェノムLはクーリングファンの音が若干静かで、今回の新しいクーリングファンも静音タイプでありながら、旧型同等の風量があったため、ちょうど良かったです。スタンダードフェノムのクーリングファンも静音化したくなりますね。

この静かさであれば、STANDARD PHENOMのクーリングファンも交換したいくらいです。

便利なのか不便なのか、PEOPOLY製品は基本的に説明書なし、サポートなしの完全オープンソース系ですので、FacebookのPHENOMコミュニティで問題を解決するしかありません。

コミュニティは時系列で投稿が並んでいるだけなので、自分が抱えている問題の解決策を探すのも一苦労、最悪ない場合もありますが、そんな時は自分自身から発信投稿すると、PEOPOLY公式やユーザーが解決策を色々と提案してくれます。

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屋外用大型香炉フタ製作

wpmaster — Thu, 06 Jan 2022 04:05:18 +0000

今回は寺院で使用されている屋外用大型香炉のフタを3Dプリントで製作するプロジェクトです。
写真の通り、香炉は2種類あり、直径50cm超えの大型香炉と、30cm程度の中型香炉のフタをそれぞれ作ります。

香炉のフタ製作の経緯は、屋外の香炉であるため、雨や雪が入り中の灰がすぐにダメになってしまうため、天候の悪い日のみ、フタをしておきたいという、施設管理者からのご相談でした。

こちらの寺院は弊社から直線距離でも1,000km、陸路で約1,500km程離れた場所にあるため、採寸漏れがないようにしっかりと採寸し、細かな部分などスケッチして、問題なく立体データ作成及びデザインができるように配慮いたしました。

早速持ち帰った採寸データをもとに香炉フタをデザインしてみました。こちらは大型香炉のフタで、大型香炉には4本の支柱が立っているため、支柱を交わすための逃し構造を設けました。支柱を交わしながらフタをはめ込むので、多少の慣れは必要になるかと思います。上に屋根があるため、屋根との干渉は問題ないことを現場で確認し、一体構造をとることにしました。もしクリアランスが無ければ2分割構造を採用する予定でした。

熱溶解積層3DプリンターのXY造形範囲の関係で、大きく分けて11個のパーツで構成し、パーツとパーツはステンレスのボルトナットワッシャーで固定する構造となっております。

こちらは中型香炉のフタのデザインです。大型と同じくオーバーハングのツバを出すことによって、香炉本体に雨などの水滴が侵入することを防ぎます。宝珠と法輪の装飾を入れております。

3Dプリント時に必要なラフトを表示しているため、余計なものが写り込んでおりますが、基本的には大型フタと同じ形状で、こちらは香炉本体に支柱が接続されていないため、シンプルな形状となっております。大きく分けて5つのパーツで構成されております。

今回はほとんどのパーツを熱溶解積層方式で3Dプリント造形します。造形範囲にギリギリ入る大きさでパーツに分割し、適宜サポートとラフトを入れます。造形で使用される樹脂の半分はサポートで消費されます。樹脂はいつも通りのABS樹脂、耐候性に関しては塗装を施すため、気にせずABS樹脂で造形を行います。

中型香炉用フタの3Dプリント直後の写真です。重さは200～230gの範囲です。サポートを除去すれば半分程度の重さになります。表面の精度的には熱溶解積層方式独特の等高線ですが、後でパテ埋めしてスムージングを施します。

中型香炉用のフタは5個のパーツで構成されております。裏側からボルト・ナット・ワッシャーで固定します。
オーバーハングのツバ部分はサポート除去後の荒れた表面になってしまうため、パテで埋めていきます。ABS樹脂の反りや変形もあるため、歪みや隙間を埋める役目もあります。

中型香炉用のフタは、法輪を一体化して3Dプリントしましたが、パテ埋めの作業と塗装作業がやりにくいことに気づき、大型香炉用のフタは法輪を別体にして塗装後に後から、接着することにしました。

ツバ部分のパテ盛りは一度では仕上がらないため何度もパテに違う色を着色して、盛っては削りの作業を何度も繰り返します。
削る際に水平に削るのが難しく、職人技で水平を確認しながら均等に研磨していきます。3Dプリントで製作といえば、こういった手作業を想像する人は少ないかと思いますが、その作業のほとんどは手作業になります。

パテ盛りが完了して、サーフェイサーを塗装した後の写真です。一般的には等高線でガタガタ表面の熱溶解積層方式の3Dプリントですが、パテ埋めを施し、サフで仕上げるとツルツルの表面まで仕上げることができます。ただし手間暇がかかります。

こちらは大型香炉用フタのパーツになります。全体で約54cmの大きなフタになるため、1つ1つのパーツが非常に大きく11点のパーツに別れました。内部はサポートで埋まっており、50％程度の重量を占めております。中心部分の部品（写真左）は持った感じズッシリ感じる重量感です。

パーツ内部のサポートを除去してボルトナットワッシャーで接続します。ABS樹脂の収縮を加味して、あえて干渉側に少しモデルを大きくしたのですが、大きくしすぎて組み立てが若干困難になりましたが、なんとか組み上がりました。

中型香炉フタ同様ツバ部分（香炉本体との当たり面）にパテを盛ります。パテを大量に消費するため今回はキロ単位でパテを仕入れて、塗料で色を変えて、水平面を出すべく何度も盛っては削りを繰り返しました。

表面は見える部分ですので、等高線のガタガタ面にしっかりとパテを埋めて滑らかになるように研磨します。切削性の良いパテをしようしているため、面出しは非常にやりやすかったです。
また、法輪を別パーツにしたおかげで、干渉物がなく効率的に面出しができました。

中型香炉での改善点を改善し、大型香炉フタでは法輪を別パーツとしました。一体型時には熱溶解積層方式だったため、法輪外観はそれなりの表面精度しか出ませんでしたが、別パーツにすることにより、光造形で3Dプリントすることができますので、表面精度が良く、更に個別に塗装ができるため、作業性も良く、完成度がより高くなりました。

一方、中型香炉フタは、法輪を一体化してしまったため、面倒なマスキング作業が必要になり、非常に非効率な作業になってしまいました。次回香炉フタを製作するときは必ず表面上の装飾は別パーツで製作することにします。

完成した大型香炉用フタです。屋外で使用しますので、クリア塗装は自動車塗装等で使用する大型のスプレーガンを用いて厚く塗装しました。中にステンレスのボルトナットワッシャーが入っているため、それなりに重量がありますが、仕上がりは良好です。
ちなみに中型香炉用フタの完成写真は撮り忘れました。

現地での最終調整になります。写真を見ての通り、4本の支柱に若干干渉して入らない状態です。これは想定通りで、支柱の逃しを大きめに取れば干渉を避けることもできますが、あまり大きく逃しを取りすぎると隙間から雨などの水滴が侵入する恐れがあるため、現地に研磨道具を用いて、ギリギリの調整を施します。支柱設置ピッチが正確ではないため、前後逆向きにしても入るように調整するのに苦労しました。

フタが無事にはまりました。香炉フタの製作を機に香炉全体の塗装も施工させていたしました。

香炉フタを年間通して屋外で使用して問題がないか観察しております。夏と冬は過ごしており、これまでのところ全く問題はありません。写真は積雪時の写真と、氷点下時に霜が降りた日の写真です。横殴りの風でも雨や雪が入ることはなく、氷点下でもフタが割れることもなく普通に使用することができております。今後もフタに異常がないか経過観察を行い、必要であればメンテナンスを行っていきたいと思います。

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絶版ホイールセンターキャップ再生プロジェクト

wpmaster — Tue, 04 Jan 2022 02:07:01 +0000

2022年最初のビジネスブログは、8年程前にも製造した絶版ホイールセンターキャップの再生3Dプリントです。8年前は熱溶解積層方式による3Dプリントが主流でしたが、現在は技術の進化と特許切れの関係で、UVレジンレジンを用いた3Dプリントが主流ですので、表面の仕上がりも比較にならないくらい綺麗に仕上がっております。

今回ご依頼いただいた複製元のセンターキャップ写真でございます。一般的な射出成型で製造されたセンターキャップで、爪が1箇所割れている感じです。車1台分4個製作します。センターのロゴや色までは再現しなく、形状だけの再現をご依頼いただきました。

早速SolidWorksで形状をモデリングしていきます。3Dプリント品で大切なところは、嵌合精度ですので、外径やツメ部分の精度が重要です。そこでUVレジンの二次硬化後の収縮を加味したり、ツメの強度を出すために、お客様とお打ち合わせして、相手側に干渉しないようにツメの厚みを増して強度を高めます。全体的な肉厚の計測、R計測など正確に形状をトレースしていきます。

モデリング完了後に光造形用のスライスデータを作成します。ラフトとサポートを立てて、各種造形条件を整えて、光造形を行います。物がそれなりに大きいですが、PHENOM Lを使えば、2個同時造形が可能です。

光造形完了後、サポートとラフトが付いた状態で重さを計測してみました。サポートとラフトで50％くらいの重量がありそうな勢いです。この後IPA洗浄を行って、表面をサンドペーパーで整えます。

表面研磨後、サーフェイサーを塗装しました。サフを吹くことで更に表面が整います。#500でも#1000どちらでも整います。

裏側にはサポートの痕が残りますが、裏側になるので製品的にはこれで問題ありません。ペーパーで研磨すればある程度は綺麗に滑らかになります。ツメは二次硬化後だと弾力性がないため、折れる可能性もあり、ツメの強度に関しましては保証しかねます。

ホイールセンターキャップに限らず弊社では絶版品などの再生を3Dプリントで行っておりますので、お気軽にお問い合わせください。

今回はお客様のご希望でサーフェイサー仕上げでしたが、ご希望の塗料番号（タミヤ・クレオス・ガイアノーツ）をご指定いただければ、塗装することも可能でございます。

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PHENOM新型ビルドプレート交換

wpmaster — Sun, 26 Dec 2021 00:09:01 +0000

今回はPHENOMに新型のビルドプレートが発売されたので海外から輸入してみました。

ちなみにPHENOMのビルドプレートはこれで3個目になります。1個目は初回付属品ですが、プレート面に大きな反りがあり、輸入代理店が交換対応してくれなかったため再購入、そして今回改良版形状のビルドプレートがPEOPOLY直販サイトで販売されていたため、輸入してみました。（記事を投稿する時には恐らく輸入代理店でも販売されているかも）

新型の特徴はなんといっても上面のテーパー形状です。

旧型のビルドプレートにはテーパーがなくフラット形状であるため、造形後レジンがプレート上部に溜まり、PHENOM本体からビルドプレートを外すときに、レジンがダラダラ落ちるため、ヘラ等でレジンバットに落とす手間がありました。

新型はテーパー形状により、造形後重力によってレジンが勝手に落ちてくれるため、造形後の段取りが楽になります。

購入後に必ず行うべきは、ビルドプレートの平行度チェックです。

以前ブログでも紹介しました通り、不良品を掴まされることもありますので、必ずチェックしたほうが良いでしょう。

今回のビルドプレートはスケールを当てても隙間なく問題ありませんでした。

新型と旧型の比較写真です。

XYの大きさはそのまま、素材も同じで、上面にテーパーがあるか否かの違いです。

PHENOM以降に発売された、PHENOM L、PHENOM PRIME、PHENOM NOIRは最初からこの上部テーパー形状のビルドプレートが採用されており、小型機であるMARS等でもこういったテーパー形状が標準で採用されております。

新型ビルドプレートにより段取りが楽になりました。

海外からの輸入ですが、香港からFedex便で来ます。（注文から10日前後）送料は25ドルが標準なのですが、北海道は標準料金ではなく追加料金で30ドル必要でした。送料だけで55ドルですので、輸入代理店に販売されていない、PEOPOLY直販サイトだけで販売されているものを購入するときにだけ直販サイトを利用しております。

ビルドプレートやLCDなどの少々大きなものを輸入するときは追加料金がかかりますが、JWケーブルなどEMSを利用できるものは送料は12ドル程度だったと記憶しております。

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PEOPOLY PHENOM LCD交換作業2021年3月版

wpmaster — Wed, 22 Dec 2021 23:28:24 +0000

今回は弊社の中型光造形機であるPEOPOLY PHENOMのLCD交換の様子をレポートにしてみました。

PHENOMの構造は下部にUV-LEDが光っており、上部のLCDで1層毎の形状が映し出され、通過したUVで、ビルドプレート上にUVレジンが硬化していく仕組みになっております。

LCDにも寿命があり、メーカー推奨値では600時間と言われておりますが、実際はそれよりも長くは使用できます。しかし使い古してくると、ディスプレイの各所から光漏れが起こり、意図しない場所が硬化して、ビルドプレートや造形物の表面にゴミのようなものが付着する症状が起こってきます。

プリンターは海外からの輸入品であり、商社から購入しているものではないため、交換はセルフで行い、その方法も自分でネットで調べて修理を行います。

PHENOMのLCD交換方法は、PEOPOLYのホームページからダウンロードすることも可能ですし、YouTubeで交換方法を説明している動画もありますが、全て英語での解説となります。
とはいえ、交換作業は簡単ですし、間違えない仕組みになっておりますので、安心です。

まずは写真の通り、PHENOMを横に倒して背面と底面のパネルを外します。今回はSTANDARD PHENOMですが、PHENOM Lの場合は重量がありますので、必ず作業は2人1組で行うことをオススメします。STANDARD PHENOMの方もそれなりに重量がありますので、可能であれば2人での作業をオススメします。

底面のパネルを外すと、基板やファン、コンバータなどが見えます。LCDからつながっているケーブル（現在使われていないJW31）を基板から抜きます。コネクター部分に黒いテープが貼られているので、それを剥がしてから抜きます。コネクターにはフリップアップ型のロックバーがついているのでバーを開けてから抜きます。コネクターは方向性がありまして、逆向きには入らない構造になっているので、間違えることはありません。

写真（左）LCDまわりのテープを剥がして、LCD本体を取り外すと、UV-LEDが姿を見せます。LEDランプは小さいですが、数多く配置されており、ミラー効果もあって光るとかなりの光量になります。

写真（中）LCD側のコネクター（JW31←現在は新型のJW33を使っています）LCD側と基板側はコネクターの形状が違いますので、さし間違えはありませんし、LCD側にも方向性があるため、逆向きにはささりません。つまりコネクターの接続ミスは起こらないので安心して交換できます。
今回交換したLCDは旧型であるため、ケーブルも旧型のJW33を使用しております。7ヶ月後に再度LCD交換を行いますが、新型LCD+JW33ケーブルを装着しております。

写真（右）旧型LCDはコネクターがフロント側に接続します。フロント側だと、配線の取り回しが悪く逆側に線を持っていく形になるのに対して、新型ははじめから後ろ側にコネクターを接続するので、配線の取り回しが良くLCDを本体に設置しやすくなります。改善されているということですね。

今回交換する旧型LCDの正面と背面です。写真の通りフロント側にコネクターを接続するので、線がUの字型に折れ曲がった状態で基板側へアクセスするので、配線の取り回しが悪いです。新型のLCDはこれが背面接続になって改善されております。

正面背面ともに保護フィルムが貼られております。基本的には剥がして使用するのですが、これまでの経験から、弊社では背面のみ剥がしてフロント側は保護フィルムを貼ったまま使用しております。保護フィルムを貼ることによる造形精度の変化はありません。

LCDを本体に設置した後、光漏れを防止するために、周囲にガーファーステープを貼るのが正解なのですが、交換時になかったため一旦別のテープを貼って、後日ガーファーステープに近いテープを貼りました。

ガーファーステープに近いテープが下記のものです。
https://www.amazon.co.jp/dp/B002P960D0/

新型LCD交換作業もしくはPHENOM LのLCD交換作業は別のブログで紹介したいと思います。基本的に大きさが違うだけでPHENOM Lも交換方法は同じです。

弊社では出張でSTANDARD PHENOMやPHENOM LのLCD交換作業も行いますので、ご希望の方はお気軽に弊社までお問い合わせください。

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エフェクターケースを3Dプリントで製作

wpmaster — Wed, 22 Dec 2021 02:38:29 +0000

今回の案件はギター等で使用するエフェクターケースのデザインでございます。クライアント様からのご依頼で外観を赤や黄色などのエフェクターらしい派手目のカラーリングにしつつ、誰もが3Dデータをダウンロードして3Dプリントし、オリジナルのサウンドエフェクターを製作できるパッケージを製作したいとのことで、弊社はケースデザインを担当させていただくことになりました。

使用する基板や細かな部品はクライアント様からご提供頂いておりましたので、SolidWorksを用いて部品や基板に合わせたケースをデザインしていきます。今回は量産における金型の使用はないので、抜け勾配などは一切なし、もともとの製品がアルミダイキャストボディですので、樹脂化することにより強度が必要になりますので、ケース内部にリブを立てられるだけ立てて強度を確保しました。エフェクターは演奏中に踏まれますので、可能な限り強度を確保しました。

ちなみに部品は特別なものではなく、全てネットや無線部品屋さんで手に入る一般的な汎用部品で構成されております。基板や内部プログラムにつきましてはブログの最後にご紹介させていただきます。

部品や基板との干渉をしっかりチェックし、3Dプリントに入ります。今回は光造形機を使用しての3Dプリント（肌色）ですが、試験的に熱溶解積層方式3Dプリントでも製作してみました（白）が、精度や表面の仕上がりは光造形が圧倒的に良いです。

今回は表面に塗装を施しますので、3Dプリント後はIPA洗浄と研磨作業を行いました。

クライアント様からのご要望で赤色に塗装を施し、従来エフェクターから基板や細かな部品を夷則しました。

3Dプリント材料は樹脂であるため、造形後に歪みや収縮が発生します。それを事前に見込んだ設計がノウハウになります。上下ケースのはまり具合や、各部品のはまり具合とクリアランス、ネジ関係のクリアランスなど、筐体デザインには加味するべき項目が数多くあります。

部品を全て組み付けて完成したサウンドエフェクターになります。色はユーザーのお好みで変更できます。3Dプリントでの製作になりますので、内部の仕様変更やアップデートにも迅速に対応可能です。

今回のサウンドエフェクターは株式会社北斗電子様のWEBサイトから購入することが可能です。
基板のみを購入し自分でエフェクターのプログラミングを行い、オリジナルのエフェクターを自作することができます。

［株式会社北斗電子様専用サイト］

［北海道大学　青木先生のブログ］

弊社の3Dモデリングはこういった電子部品筐体のデザインを得意としております。金型による大量生産設計はもちろん、3Dプリントによる大量生産にも対応しております。様々な3Dプリント方式に対する設計ノウハウもございます。アイデアの製品化や特許技術の製品化などお客様のニーズに合わせたものづくりをお手伝いさせていただきます。ぜひお気軽にご相談ください。

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