実際に稼働部品というのは、３Dプリントできるのだろうか・・・
品質を確認するために、機械部品をプリントしてみるか。
２つのギアの組み合わせで運動が伝わるかを確認できる。
やってみよう！
３Dプリンター（キット）
ちなみに「HARIBO」というお菓子もついている（笑）ので楽しみながら組み立てられます。
３Dプリンター（組み立て済み）
買ってすぐに印刷が楽しめるのもいいですね！
ウォームギアの構造
３Dモデルを作ってみる
では、３Dプリンターの印刷で使用する３Dモデルを作成します。
今回のモデルは、以下の2点を考慮する必要があります。
- ウォームギア自体のモデル化
- ウォームギアを固定するためのフレームのモデル化
ウォームギア自体のモデル化
緑色：はすば歯車（ウォームから受ける２４Tの歯車と８Tの歯車の合体版）
白色：はすば歯車（緑色のギアの８Tから受ける３２Tの歯車）
赤色：ウォームの構造
緑色：はすば歯車の構造
もう一方の歯車は歯数が8枚のモジュール１の歯車にしています。
白色：はすば歯車の構造
この歯車は比較的簡単な作りです。モジュール１で作っています。
ウォームギアを固定するためのフレームのモデル化
印刷用のデータを制作する
歯車とフレームの印刷データ作成（スライス実行）
歯車２つとフレーム２つの計４つのデータを一つの印刷データとしてまとめました。
ウォームは、高さが他のパーツとかなり異なるため別で印刷データを作ります。
印刷時間は、約4h48mです。
ウォームの印刷データ作成（スライス実行）
ウォームは、立てて印刷するように配置して印刷データを作りました。
これは縦方向の積層のほうがきれいに出ているので、ウォームの歯部分が綺麗に印刷できると考えたからです。
印刷時間は約57mです。
ORIGINAL PRUSA i3 Mk3S+で印刷する
準備ができたので、印刷しました。
印刷の様子などは動画にしましたのでご参考にしてください。
印刷結果と組み立て
印刷したものを組み立ててみました。
組み立て時の軸や固定用ネジの取付穴の精度
歯車の軸に使った3㎜シャフト、フレーム固定用のM3シャフトネジ用の穴についても、きちんと入り、固定できました。
穴の精度もOKですね。
これまでの実績から、シャフトやネジ用の穴を作るときは以下の点に注意したほうが良さそうです。
| 取り付けつもの | ３Dデータ作成時の穴径の設定 |
| ネジ（M3ネジなど） | ネジの仕様と同じで設定 （M3ネジの場合はΦ3㎜でもOK） |
| シャフトネジ （一部がシャフトになっているネジ） |
シャフト部分の使用よりも穴径を0.25㎜大きく設定 |
| シャフト | シャフト部分の仕様よりも穴径を0.25㎜大きく設定 |
ちなみに、今回フレームの固定と歯車の軸として、次のものを使用しました。
安定のタミヤ。使いやすい値ごろ感も好感が持てます。
タミヤ 楽しい工作シリーズ
3㎜シャフトセット
長さ150㎜は六角シャフトのみです。長さ100㎜は六角シャフト、丸シャフト、両ネジ差シャフトが各2本ずつ入っています。
意外と付属しているクランクとイモネジのセットは使い勝手が良い部品ですよ。
・六角シャフトおよび丸シャフト、両ネジシャフトなど
・ネジ、イモネジ、クランク、ナット類（M3のみ）
シャフトネジセット
＜含まれるもの＞
・φ３（23㎜）8本、φ３（32㎜）10本、φ４（18㎜）10本
・ワッシャー、ナット類（M3のみ）
ウォームギアの各歯車の組み合わせ具合
次に歯車の組み合わせですが、CADデータと同じように組み合わせはバッチリでした。
動かしてみましたが詰まることもなく、スムーズに動きます。
今回、３Dプリントで歯車を作ってみた結果、３Dプリンターでも実際に試作に使えるものが印刷できることがわかりました。
いや～「ORIGINAL PRUSA i3 Mk3S+」すごいな。
印刷表面は、積層痕が見えていますが、手で触った感触はフラットに近いため、少しサンドペーパーなどで磨いてからサーフェーサーと塗装を行うことで、ぐっと品質を上げられそうだなと感じました。
今回作ったものを、一度塗装してみてみたいですね。（後日、ご紹介するかも）
編集後記
いかがだったでしょうか。
今後、ギアなどの稼働部品を試作する際にも３Ｄプリンター「ORIGINAL PRUSA i3 Mk3S+」は使えることがわかりました。
いままで、作りたくても作れなかった機械構成も工夫次第で、実現できると実感しています。
後は、品質を上げるために、印刷後に後処理（研磨、塗装など）についてもテストしたくなってきました。
このあたりについても今後、ご紹介できたらいいですね！
ご期待ください！
今回使用した３Dプリンター「ORIGINAL PRUSA i3 MK3S+」はこちらからどうぞ！
３Dプリンター（キット）
ちなみに「HARIBO」というお菓子もついている（笑）ので楽しみながら組み立てられます。
３Dプリンター（組み立て済み）
買ってすぐに印刷が楽しめるのもいいですね！
タミヤ 楽しい工作シリーズ
3㎜シャフトセット
長さ150㎜は六角シャフトのみです。長さ100㎜は六角シャフト、丸シャフト、両ネジ差シャフトが各2本ずつ入っています。
意外と付属しているクランクとイモネジのセットは使い勝手が良い部品ですよ。
・六角シャフトおよび丸シャフト、両ネジシャフトなど
・ネジ、イモネジ、クランク、ナット類（M3のみ）
シャフトネジセット
＜含まれるもの＞
・φ３（23㎜）8本、φ３（32㎜）10本、φ４（18㎜）10本
・ワッシャー、ナット類（M3のみ）