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河合 優介

工学部化学・生物工学科分子化学工学コース4年生(2017.4現在)
出身地: 愛知県

2017/03/21

3D工房 実習編

こんにちは!今回は全学技術センター理学部装置開発室が主催の「3D工房」を取材してきました!最近なにかと話題の3Dプリンタですが、実際に使った事のある人は非常に少ないと思います。今回はそんな3Dプリンタを使うことができる貴重な機会ということで、高校生から社会人まで様々な方々が参加されていました!1日がかりの長い企画であったため、「実習編」と「講義編」に分かれていますが、ぜひ両方とも読んでいただければと思います!

 

 

設計

初めに3Dプリンタで出力する立体の設計を行いました。今回の実習では万力と呼ばれる、木工用ボンドなどで接着した木材の仮止めなどに用いる器具のミニチュアを作成しました。万力にはねじ穴の螺旋形など複雑な部分がありますが、果たして3Dプリンタで上手に再現することができるのでしょうか?

 

 

設計は3D-CADと呼ばれる、コンピューター上で立体を作成する方法を用いて行いました。名大のパソコンにインストールされている3D-CADのソフトウェアは名大生ならば自由に使えるため、僕も設計を体験させていただけることに!早速慣れない画面を立ち上げ、設計を開始しましたがこれが意外と難しく、何度も講師の方々の助けを借りることとなりました...。(邪魔してしまってスミマセン...)参加者の皆さんも初めてこの手法で立体の設計をする方も多く、苦戦されている様子でしたが、職員や院生の方々の手助けを借りながら設計を進めていました。今回の設計では、万力としての機能を果たす程度にアレンジを加えても良いとのことでしたので、参加者の皆さんは思い思いのデザインを組み込んでいました。果たしてどのような作品が完成するのでしょうか!今から楽しみです!

 

3Dプリンタへ出力

設計が終わったらいよいよデータを3Dプリンタへ出力します。3Dプリンタは1回の出力に非常に長い時間がかかるので、(詳しくは講義編で解説します。)参加者全員のデータを1枚の板に並んで出力されるように設定しました。このデータを3Dプリンタに出力すると、3時間後には造形物が完成して出てきます。

 

 

また、出力の際には3Dプリンタを使う際のコツについても教えていただきました。3Dプリンタはごく薄い層を何層にも重ねて造形物を出力するため、作りたい造形物の高さが高ければ高いほど出力に時間がかかります。そのため、今回のような直方体を切り取ったような形の造形物を製作したい際は、高さが一番小さくなる面を底面にして出力すると効率よく造形物が作れます。

 

さらにもう一つ、効率の良い出力に大切な事があります。下の写真を見てください。3Dプリンタで造形物を出力する時には、左と右のどちらが効率良く出力できるでしょう?

 

 

実は3Dプリンタで造形物を出力する際、不安定な部分には写真の黄色の部分で表される「サポート材」と呼ばれる、水で簡単に除去できる土台を設け、その上に造形物を印刷します。左のような配置ではサポート材が必要ですが、上下逆さまにした右側の配置ではサポート材は不要です。このように、配置を工夫することでランニングコストも削減することもできます

                                       

3Dプリンタについての講義

3Dプリンタが設計データを出力している間、3Dプリンタについての講義がありました。内容は講義編にまとめてあります。とても興味深い内容となっているため、こちらの方もぜひご覧ください!URLを記事の最後に貼っておきます!

 

作品取り出し

 3時間後、いよいよ作品が完成しました!

 

 

3Dプリンタによって出力された造形物(オレンジ色)は、写真のようにサポート材(白)をまとった状態で出力されます。サポート材を丁寧に水洗いし、さらに超音波洗浄器(メガネ屋さんなどにおいてあります。メガネを入れると汚れが良く落ちるアレです。)でサポート材を除去して、別で用意されたネジなどを取り付けると...

 

 

オリジナルの万力が完成しました!側面に描かれたかわいい顔の表情までしっかりと再現されています!この作品を作った参加者さん曰く、設計段階ではあった鼻は細かすぎて再現できなかったそうですが、それでも苦労して作成したデータがかなり正確に再現されており、出来栄えにご納得の様子でした!

 

参加者の声

最後に参加者が感想を話す時間がありました。参加者は、3Dプリンタや3D-CADを実際に使うことができたことに非常に満足している様子でした。また、将来的には分子模型や骨格モデルを作りたいとおっしゃった参加者もいて、3Dプリンタには僕が想像したよりも多くの用途があるのだなあと思いました。また、中には名大の雰囲気を知るために参加したという高校生の方もいました。その方は名大工学部のLINEアカウントで今回のイベントを知ったということなので、工学部を志望する方は登録してみてはいかがでしょうか。

 

以上です!最後までお読みいただき、ありがとうございました!

 

「講義編」はこちら

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