安価な 3D プリンターを選択するために知っておくべきことは何ですか?

3D プリントが家庭部門と産業部門の両方でますます人気が高まっていることは周知の事実です。しかし、これは、このテーマに興味を持つ人がそれを趣味として始めることを妨げる障壁が全く存在しないということではありません。最大の障害は価格です。 3D プリントは高価になる可能性があり、マシン、ソフトウェア、後処理、材料のマッチングなどにより、コストがユーザーの予想よりも高くなる可能性があります。このため、私たちは低予算で 3D プリントするためのガイドを作成することにしました。プリンターの選択からフィラメント、ソフトウェア、後処理など、あらゆる点を検討し、3D プリントを始めるための最も安価なオプションの正確な範囲をお伝えします。

3D プリントにそれほど精通していない人にとって、使用できるテクニックが多数あることに注意することが重要です。 FDM、SLA、SLS、LPBF などにはそれぞれ長所と短所がありますが、このガイドでは主に FDM と SLA に焦点を当てます。すべての技術の中で、FDM は日常のユーザーにとって最も利用しやすく、機械や材料のコストが他の技術よりも低くなることがよくあります。一般的に FDM ほど安くはありませんが、特に工業用プリンターと比較するとかなり安価な SLA プリンターもあります。
低価格 3D プリンター<br /> プリンターの価格に影響を与えるさまざまな要因があります。まず第一に、もちろん、使用される印刷プロセスです。より多くの工業技術、特に金属を使用する技術は、当然ながらより高価です。さらに、プリンターのサイズも大きな役割を果たします。ただし、FDM または SLA プロセスを使用するデスクトップ 3D プリンターを 200 ドル未満で見つけることは可能です。また、プリンターを自分で組み立てる場合は、すでに組み立てられた機械よりも DIY キットの方が安い場合が多いです。ただし、組み立て作業の量によっては、完了までに数時間かかる場合があることに注意してください。
200 ドル以下のプリンターに関しては、いくつかの選択肢があります。 DIY キットから独自のプリンターを組み立てる意欲がある、または組み立てることに慣れている人にとって、Creality の Ender 3 は市場で最も人気のある製品の 1 つです。開始価格が 155 ドルなので、その理由は容易に理解できます。一般的に言えば、Creality は安価なマシンで 3D プリントに人気があり、そのほとんどは Amazon などのサイトで簡単に見つけることができます。 200ドル未満のプリンターを製造している別の中国メーカーはAnycubicです。同社の FDM マシンのうち、Mega Zero 2.0 はわずか 189.00 ドルですが、組み立てが必要であることに注意してください。
△AnycubicのPhotonZero（左）とCrealityのEnder 3（右）
この価格帯では、SLA マシンもいくつか入手可能です。たとえば、Anycubic は市場で数少ない 200 ドル未満の SLA マシンを提供しているという点でもユニークです。 Photon Zero (109.00 ドル) と Photon Mono (199.00 ドル) はどちらも LCD ベースの SLA マシンですが、同じ価格帯の多くの FDM プリンターよりも造形容量が少し小さくなっています。これは SLA マシンに共通しています。 Anycubic の Photon シリーズで最も安価な 2 つのプリンターの価格帯には、Elegoo Mars UV Photocuring LCD MSLA 3D プリンターがあります。小売価格は 149.99 ドルで、Photon Zero よりわずかに大きいですが、Photon Mono よりは小さいです。予算が 300 ドルまで伸びる場合、選択肢はさらに広がります。多くの「安価な」 3D プリンターは 200 ～ 300 ドルの範囲にあります。
予算に優しい 3D プリント材料<br /> プリンターへの初期投資は高額ですが、趣味として 3D プリントを始めたい人にとっては、材料費のせいで時間が経つにつれてコストが上昇する可能性があります。さらに、安価な 3D プリンターでは、特定のフィラメントや樹脂にしか対応していないため、使用できる材料が制限される可能性があります。
考慮すべきもう 1 つの点は、一部のプリンターは自社の素材にしか対応していないということです。これらの材料は、市場に出回っている他の材料よりも高価な場合があり、ユーザーが材料を選択できる場合は、最も安価なものを選択できます。ただし、人生のほとんどのことと同様に、価格と材料の特性の間には直接的な相関関係があることが多いことに留意してください。最も安価なものは、アマチュア印刷以外の作業には絶対に適していません。
とはいえ、安価な材料を探している場合は、おそらく ABS、PETG、TPU、PLA などの熱可塑性プラスチックを購入することになるでしょう。これら 4 つの材料は 3D プリントで最も一般的に使用される材料の一部であり、それぞれ異なる特性と長所と短所を持っています。これらはプリンターと最も一般的に互換性のある材料でもあり、特に PLA はほとんどの FDM プリンターで使用できるほど一般的です。
△3Dプリントに使われる熱可塑性フィラメント。画像出典: AMFG
安価な素材であっても、価格には幅広い範囲があります。これは素材の特性によるものです。たとえば、PLA の場合、最も基本的で安価なオプションは、より高級なオプションよりも物理的特性が劣ります。中国のタオバオでは、最も安い PLA 3D プリントフィラメントの価格は 1kg あたり 60 人民元です。
レーザーベースの SLA プロセス用の樹脂は非常に高価になる可能性がありますが、LCD 光立体 3D 印刷では、機械だけでなく樹脂も安価になります。たとえば、Taobao での 3D プリント樹脂材料の最低価格は 1kg あたりわずか 88 元です。
ソフトウェア<br /> 3D プリントの素晴らしい点の 1 つは、必要なソフトウェアのほとんどがオンラインで無料で入手できることです。たとえば、3D プリント用に設計するには、ユーザーは何らかのモデリングソフトウェア (最も一般的なのは CAD ソフトウェア) とスライスプログラムを持っている必要があります。もちろん、最適化やワークフロー管理ソフトウェアなど、3D プリントに使用できる他のソフトウェアもありますが、モデリングとスライスだけでも多くのことを行うことができます。幸いなことに、限られた予算で 3D プリントを始めようと考えている人には、初心者でも使いやすく完全に無料のプログラムが数多くあります。その中には、オープンソースのソフトウェアプログラムも含まれており、常に更新され、改善されています。
Cura ソフトウェアはもともと Ultimaker によって作成されましたが、そのスライスプログラムはオープンソースであり、ほとんどの FDM マシンで使用できます。 SLA プリンターでは別のスライスプログラムが必要になることに注意してください。
△画像出典：Ultimaker
ideaMaker は、中国のメーカー Raise3D が独自に開発したソフトウェアです。Raise3D ブランドおよびサードパーティのプリンターのユーザーは無料でダウンロードして使用できます。 3D プリント (付加製造) のエンドツーエンドのプロセスにおける重要なリンクとして、ideaMaker のスライスは高速かつ効率的であり、プロのユーザーに好まれています。 2020年にリリースされたバージョン4.0アップデートでは、ユーザーはスライスソフトウェア内で3Dモデルを直接カスタマイズおよび最適化できるようになり、世界中のユーザー数がさらに増加しました。現在、ideaMakerは世界で最も多くのユーザーを抱える2つのスライスソフトウェアの1つです。
△Raise3Dの自社開発ソフトウェアideaMaker 4.1.0新バージョンがリリース、テクスチャ機能がさらに進化

さらに、独自の部品をゼロから設計したくない人のために、すでに開発された設計を無料でダウンロードできるプラットフォームも多数あります。たとえば、Thingiverse には、ユーザーコミュニティによってアップロードされた何百万もの 3D ファイルがあります。ユーザーはウェブサイトからファイルを直接ダウンロードすることができ、そこからはスライスプログラムを使用してファイルをマシンに取り込むだけです。 Cults や MyMiniFactory など、これらのファイルを見つけることができる無料サイトは他にもたくさんあります。
FDM の場合、Cura などのスライスプログラムは無料で人気があり、他にも多くのプログラムが利用可能です。プロセスの違いにより、SLA プロセスでは別のソフトウェアが必要になるか、Cura ソフトウェアに大幅な変更が必要になることに注意してください。ただし、無料のオプションもまだあります。たとえば、CHITUBOX Basic は無料で、SLA/DLP プロセスで人気があります。また、どのマシンを使用する場合でも、互換性のあるファイルを確認してください。ほとんどは STL ファイルと互換性があります。これは業界の標準ですが、常にそうであるとは限りません。
さらに、2021年にChuangbitは新しい革新的な光硬化前処理ソフトウェアであるCHITUBOX Proをリリースしました。
△革新的な光硬化前処理ソフトウェアCHITUBOX Pro

CHITUBOX Basic や他のスライスソフトウェアと比較して、CHITUBOX Pro はデータ処理のあらゆる側面でユーザーのニーズをより包括的に考慮し、ワークフローを大幅に最適化できます。 CHITUBOX Pro は、これまでに実現できなかったクリエイティブな体験を簡単に実現するのに役立ちます。現在、CHITUBOX は世界中で 70 万人以上のユーザーの信頼を獲得し、光硬化型 3D プリントの重要なプレーヤーとなっています。

限られた予算で 3D プリントを始めたい場合は、オンラインで無料の STL 修復ソフトウェアをダウンロードすることを検討してください。このソフトウェアがなくても印刷することは可能ですが、オンラインで無料で入手できることを考えると、確かに価値があります。 STL 修復ソフトウェアを使用することで、印刷の失敗による無駄を減らし、材料を大幅に節約することができます。
後処理<br /> 多くの 3D プリント部品、特にサポートを使用する場合、後処理は必須のステップです。 FDM 印刷の場合、これはオプションですが、サポートを使用するとオーバーハングのあるパーツや、より幾何学的に複雑なパーツを作成できるため、作成できるパーツが制限されます。通常、FDM では、より複雑な部品が必要でない限り、溶解するサポートを購入するか、ラジオペンチなどのツールを使用して余分な材料を取り除くことができます。幸いなことに、どちらのオプションもそれほど高価ではありませんが、予算は膨らみます。
FDM で作られた部品でも、特に左の写真のようなサポート材がある場合は、後処理が必要になることがよくあります。ツールのコストを必ず考慮してください。画像クレジット: MakerBot
すべての SLA/DLP プロセスには後処理が必要です。もっと安いオプションもありますが、Anycubic はわずか 99 ドルでクリーニングおよび硬化マシンを提供しており、これが良い選択肢になるかもしれません。また、ほとんどの SLA/DLP マシンとも互換性があります。自分で部品を洗浄するための樹脂クリーナーを購入することもできます。通常は 10 ドル程度です。その後、FDM と同様に、モデルカッターを使用してサポートを削除できます。最後のステップは硬化であり、必ず UV 硬化ボックスが必要になります。これらは Amazon で比較的安価に見つけることができ、サイト上のモデルの多くは約 40 ドルで販売されています。
では、予算内で 3D プリントを始めることは本当に可能なのでしょうか?
全体的に見て、たとえ可能な限り最も安いものを入手したとしても、3D プリントは依然として高価な趣味です。 3D プリンターの初期コストに加えて、継続的に材料を購入する必要があり、時間が経つにつれて高額になる可能性があります。素材によっては、反りやその他の問題を最小限に抑えるために接着剤に投資する必要がある場合もあります。ただし、コストを削減する方法はあります。一般的に、利用できる無料ソフトウェアの幅広さと、リストにある最も安いマシンが約 109 ドルであること、それに材料費としてさらに 30 ドル、後処理にさらに 40 ～ 60 ドルかかることを考慮すると、200 ドル以下で 3D プリントに投資することは間違いなく可能です。

3D プリントを数個の作品にだけ使用したい場合、またはビジネスとして利益を生むかどうかを確認したい場合は、プリンターに投資するのではなく、利用可能な 3D プリントサービスのいくつかを検討したほうがよいでしょう。 3D プリントサービス業界では、印刷が必要な部品に応じた価格を提示します。たまに部品を印刷したい場合、トレーニングを受けていない特定のテクノロジーを使用したい場合、またはビジネスで 3D プリントをテストしたい場合に最適なオプションです。結局のところ、3D プリントサービスは、材料や機械に投資するよりも低コストで部品を入手できるため、3D プリントの予算内に収めるための理想的な方法です。

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