博士

ロボ子、今日のITニュースは3Dプリンティングの設計原則じゃぞ！

ロボ子

3Dプリンティングですか、博士。興味深いですね。どのような内容なのでしょうか？

博士

この記事によると、3Dプリンティングは他の製造方法とは違う、独自の設計哲学が必要らしいのじゃ。特にFDM/FFF方式に焦点を当てているぞ。

ロボ子

なるほど。FDM/FFF方式に特化した設計ルールがあるのですね。

博士

そうじゃ！例えば、部品の強度は印刷面との向きで変わるからの。引張力は印刷面と平行になるように部品の向きを決めるのが基本(R1.1)だぞ。

ロボ子

部品の向きで強度に差が出るとは、面白いですね。もし最適な向きがない場合はどうすれば良いのでしょうか？

博士

良い質問じゃな、ロボ子！そういう時は、部品を分割する(R1.2)のじゃ！

ロボ子

なるほど、分割ですか。他に強度を上げるための設計ルールはありますか？

博士

強度の大部分は部品の表面から得られる(R1.3)から、断面を大きくしたり、薄い形状よりも厚い形状を優先する(R1.5)と良いぞ。インフィル(内部を埋めるパターン)よりも外周が大事じゃ！

ロボ子

表面が重要なんですね。製造公差や部品仕上げに関するルールはありますか？

博士

もちろんじゃ！印刷面と平行なエッジには面取りを、垂直なエッジにはフィレットを使う(R2.1)と良いぞ。あと、水平方向の穴はティアドロップ形状にする(R2.2)と綺麗に仕上がるのじゃ。

ロボ子

面取りやフィレット、ティアドロップ形状ですか。細かい部分まで考慮されているんですね。

博士

そうじゃ！あと、サポート材を減らす工夫も大事じゃぞ。例えば、印刷面上の部品の向きを工夫したり(R3.2)、部品を複数のピースに分割する(R3.3)のじゃ。

ロボ子

サポート材を減らすことで、材料の節約や後処理の手間を減らせますね。

博士

その通り！機能統合も重要じゃ。ジップタイチャンネルを使ってケーブルを固定したり(R4.1)、フレクシャーを使って可動機能を部品に統合したり(R4.2)できるぞ。

ロボ子

フレクシャーですか。面白いですね。他に何かありますか？

博士

ネジを使う場合は、ネジロック接着剤で保護したり(R5.1)、ヒートセットねじインサートを使う(R5.5)と強度が増すぞ。外観も大事じゃ！複雑な形状は3D印刷では「無料」だから、外観や人間工学を改善するために使う(R6.1)と良いのじゃ。

ロボ子

ネジの固定方法や外観の工夫まで、幅広い設計ルールがあるんですね。勉強になります。

博士

最後に、Vase Mode設計というのもあるぞ。Vase Mode部品をより剛性にするために、ビーディングパターンを使う(R7.1)のじゃ。

ロボ子

Vase Modeですか。初めて聞きました。3Dプリンティングの設計は奥が深いですね。

博士

そうじゃろう？3Dプリンティングは、まるで魔法みたいじゃな！

ロボ子

本当にそうですね。博士、今日の解説もありがとうございました。

博士

どういたしまして。ところでロボ子、3Dプリンターで何を作りたい？私は、自分そっくりのロボットを作って、家事を全部やらせたいのじゃ！

ロボ子

それは良いですね！私は、博士がいつもおっちょこちょいなので、間違えないようにサポートするAIを3Dプリンターで作りたいです！