【自作】デルタ型3Dプリンターの製作 その0 〜はじめに〜

こんにちは、3Ⅾプリンターを自作したファン(@one_quarter_)です。

最近では3Ⅾプリンターも認知度が高くなってきているのではないでしょうか?
私も3Ⅾプリンターを知ってから欲しくなりましたので、いろいろ調べつつ3Ⅾプリンターを作ってしまいました!

ファン
せっかくいろいろ調べたので、デルタ型3Dプリンターの作り方を紹介していきたいと思います
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3Dプリンターを作ろうと思ったきっかけ

個人的に、3Dプリンターといえば写真屋さんなどでやっている自分の3Dフィギュアができるといったような、「フィギュアを作る」というイメージでした。
大変申し訳無いのですが、個人的にフィギュアはいらないので、3Dプリンターに価値を見出していませんでした(^^;)

ところが、職場の同僚と話している時に、3Dプリンターで「あるパーツを作る」という話になり、今更ながら「3Dプリンターなら、好きな形のパーツが作れるじゃん!!」と1人で盛り上がってました笑。
いろいろと自作することが多い私にとって、好きな形のパーツが作れるというのはかなり画期的で、例えば以前紹介したコーヒーロースターの取っ手やステッピングモーターとの接続部分などが作れちゃいます!

ファン
ということで、私の3Ⅾプリンターの調査が始まりました

3Dプリンターの種類

さて、前置きが長くなりましたが、本題に入ります。

3Dプリンターを作ろうと思った時、まず、どんな方式にするのか?を考えなければなりません。
検索するとわかるかと思いますが、自作するなら実質方式は「熱溶解積層方式」一択になります。
一言で言うと、「プラスチックの細い棒を熱で溶かして線を引きながら重ねていく方式」です。
他の方式や詳細は他のブログ等で私より詳しく書いてくださってるので割愛します(^^;)

そして、熱溶解積層方式の3Dプリンターにもいくつかの形があり、大きく分けて2種類あります(他のブログ等では3種や4種としている方もいらっしゃいますが、「軸」という観点では私は2種と言わせていただきます)。
3Ⅾプリンターの種類
  • 互いに直交する3軸を制御する方式(メンデル型、ボックス型)
  • 三角柱の各柱方向を制御する方式(デルタ型)
1つ目が、互いに直交する3軸を制御する方式で、2つ目が、三角柱の各柱方向を制御する方式のデルタ型です。

互いに直交する3軸を制御する方式(メンデル型、ボックス型)

1つ目は、いわゆる3DのX軸、Y軸、Z軸のそれぞれの方向に動かして3Dの位置を決めるもので、「各軸の座標=モーターの回転」になるのですごく分かりやすいです。
これに属するものに、メンデル型、ボックス型などがあります。
メンデル型の例↓
ボックス型の例↓
この2つの型の違いは、X軸Y軸方向に動かす部分の違いで、造形物が乗るベッドを動かすのがメンデル型で、フィラメントを熱で溶かして射出するホットエンドを動かすのがボックス型です。
(あるいは単に箱に入ってればボックス型と言えるんですかね?(^^;))
三角柱の各柱方向を制御する方式(デルタ型)
そして、2つ目のデルタ型は、三角柱の各柱から吊るしたホットエンドを、3つの柱の上下運動で3次元位置を制御する方式のデルタ型です。
ファン
一見どうやって制御するかがわからないですね・・・
こちらが代表的なものです。

自作するのはデルタ型

今回、この2種類のうち、デルタ型を選んだの理由は、こちらです。
デルタ型を選んだ理由
  • 自作している人が多い
  • 部品点数が少なく、作りやすくて安上がり
  • 印刷精度が高い
  • なんかカッコいい
Made in China の組み立てキットが多いですが、amazonで安いものでも¥25,000、相場は3〜5万円だったので、DIY・自作で1万円ぐらい(最安値の半額)で作るというのが目標でした。
現在、試作機は完成していますが、自分のミスを除けば、結果的に総額2万円程度で作ることができました。
また、自作している大半の人がAliexpressという中国の通販サイトから部品等を購入していますが、納期や品物にトラブルがあったりと、安くても時間がかかったり、やりとりの手間がかかっては意味が薄れそうだったので、国内調達したいと思いました。
その他、3Dプリンターを自作する方は、他に3Dプリンターを持っているか、知人やお店の3Dプリンターを借りてパーツを作っていることが多いですが、私の場合は自分も近い友人も持っておらず、お店の3Dプリンターは意外と高かったので、一般的な工具で作ることにしました。
ファン
同じような状況の方もいるかと思いますので、参考になればと思います
長々となりましたが、今回のデルタ型3Dプリンターの製作概要は、以下になります。
デルタ型3Ⅾプリンター自作の概要
  • 予算目標1万円(現実2万円)
  • 材料などは国内調達のみ(amazon経由の中国発送は除く)
  • 一般的な工具のみで作る(3Dプリンターやレーザーカットは使わない)
最後までお読みいただき、ありがとうございました!