ミニチュアの3Dプリントは、他の模型を作るのと同じ基本原理に基づいていますが、最も一般的に使用される技術はステレオリソグラフィー（最高のレジン3Dプリンターに搭載されています）です。FDM技術を採用した他の最高の3Dプリンターでも3Dプリントできますが、特に3Dプリンターの微調整には多くの作業が必要になります。ミニチュアには、卓上ミニチュア、歴史的なウォーゲームミニチュア、おもちゃの兵隊ミニチュアなど、様々な種類があります。
他の3Dプリントと同様に、まずはプリントしたいミニチュアの3Dモデルを作成し、3Dプリンターのスライサーに送ってスライスします。3Dモデルの設計方法がわからない場合は、様々なミニチュアをダウンロードして3Dプリントできる3Dモデルウェブサイトがたくさんあります。例えば、Printables、Thingiverse、Yeggi、Myminifactoryなどです。ほとんどは無料で入手できます。
ミニチュアを3Dプリントする技術
熱溶解積層法（FDM）と光造形法（レジン）は、ミニチュアを3Dプリントするための2つの主要な3Dプリント技術です。ここでは、この2つのプロセスを比較します。FDM方式の3Dプリンターは、3Dプリンターフィラメントを層ごとに押し出してデザインを作成します。一方、レジン方式の3Dプリンターは、液状のレジンを用いて精巧なプリントを作成します。
レジン3Dプリンターを使ったミニチュア製作
デザインが完成したら、3Dプリンターに送る前にスライスする必要があります。すべての3Dプリンター用スライサーがレジンプリンターに対応しているわけではありませんが、このチュートリアルで使用しているLycheeスライサーのように、この作業専用のスライサーを使うことができます。このスライサーを使ってミニチュアをスライスするには、以下の手順に従ってください。
1. Mango3d ウェブサイトのダウンロード セクションにアクセスし、オペレーティング システムに適したバージョンをインストールします。
2. ソフトウェアをダウンロードしてインストールしたら、アカウントを作成し、3D プリンターを追加します。
3.ファイルをワークスペースにドラッグ アンド ドロップするか、[ファイル] > [3D ファイルのインポート]に移動してファイルを追加します。
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ミニチュアをくり抜く
ミニチュアをくり抜くことは、使用する樹脂の量とプリントにかかる時間を削減するのに理想的です。特に大型のオブジェクトを3Dプリントする場合、コスト削減につながります。Lychee Slicerでミニチュアをくり抜くには、以下の手順に従ってください。
1.左側のセクションのHollowセクションに移動します。
穴、3Dホロー、2Dホロー、ブロッカーの4つのオプションが表示されます。穴はプリントに穴を追加し、3Dホローはデザインをくり抜いて内部を見ることができますが、2Dホローでは内部を見ることができません。
2. 「Hollowing 3D」をクリックしてモデルを中空にします。「Thickness」セクションを調整して壁の厚さを設定し、「Add/Update」をクリックします。
右側のスライダーを使ってデザインがどのように見えるかを確認し、最適な厚さになるまで調整してください。厚さは最低2mmにしてください。
必要に応じて、穴セクションをクリックしてデザインの周囲に穴を開けることもできます。これは、3Dプリント後のパーツのクリーニングに役立ちます。穴のサイズは、直径と貫通の設定を調整することで指定できます。
ファイルをインポートしてサイズを変更したら、次のステップは様々な設定を適用することです。考慮すべき主要な設定は以下のとおりです。
層の厚さ
層高設定は、硬化後の各材料層の厚さを指定します。樹脂系3Dプリンターでは、層高はマイクロメートル（μm）またはミリメートル（mm）単位で設定され、約15μmから100μmの範囲となります。
ミニチュアを3Dプリントする場合、必要な値は、求めるディテールのレベル、プリントのサイズ、そして3Dプリンターの性能によって異なります。28mm程度の小さなミニチュアを3Dプリントする場合は、すべてのディテールを再現するために、10～15μmの低いレイヤー高を使用する必要があります。より大きなミニチュアを3Dプリントする場合は、より高いレイヤー高を使用できます。レイヤー高が低いほど、高い場合よりもプリントに時間がかかります。
ほとんどの標準的なミニチュアは、多くのレジン3Dプリンターのデフォルトサイズである50μmで3Dプリントできます。Lychee Slicerでレイヤーの高さを調整するには、ウィンドウの右上にある3Dプリンターセクションに移動してください。
開いたウィンドウには、設定した3Dプリンターが表示されます。右側のセクションには、厚さの設定が表示されます。デフォルト値は50μmですが、「編集」をクリックして調整できます。
下のウィンドウが開きます。
Chitubox のような別のスライサーを使用している場合は、設定セクションをクリックできます。
印刷タブのセクションに移動して、レイヤーの高さの設定を調整します。
レイヤーの高さを調整する際は、レイヤーの露光時間を考慮してください。レイヤーの露光時間とは、プリンター内でオブジェクトの各レイヤーが紫外線に照射される時間であり、常にレイヤーの高さに比例する必要があります。この時間は、スライサーまたは3DプリンターのLCD画面で調整できます。露光テストプリントをダウンロードして、デザインの3Dプリントを始める前に最適な設定を見つけるのに役立ててください。
スピード
層の高さに加えて、速度も考慮すべき重要な要素です。Lychee Slicerでは、 3Dプリンターのセクションに移動すると、上昇速度と後退速度、そしてZ軸の高さを調整できます。また、ライトと後退速度も確認できます。
ミニチュアに最適な値が得られるまで、少しずつ値を増やしてテストする必要があります。
サポート設定
ほとんどのミニチュアは繊細なパーツと複雑な形状をしており、3Dプリントを成功させるにはサポート構造が必要です。デザイン内の吊り下げ部分はすべてサポート構造を備え、スライサーで設定する必要があります。Lycheeでサポート構造を設定するには、プロ版にアップグレードしてから、以下の手順に従ってください。
1.左側のセクションから「サポート」を選択します。
2. サポートを手動で生成するか、自動で生成するかを選択できます。私の場合は自動生成したいので、「自動サポートを生成」をクリックします。
追加されたサポートの数やその他の詳細を示す通知が表示されます。
右側のセクションから他の設定を調整できます。
Chituboxスライサーをご利用の場合は、右上のセクションからサポートにアクセスできます。手動で追加することも、「+すべて」をクリックして自動で追加することもできます。
デザインをくり抜いた場合は、崩れやすいと思われる部分に内部サポートを追加する必要があります。手動でサポートを追加するには、該当する部分をクリックしてサポートを追加します。もちろん、すべてのデザインに内部サポートが必要なわけではありません。
ファイルのエクスポート
設定が完了したら、「エクスポート」に進み、「スライスをファイルにエクスポート」を選択し、レンダリング後に保存してから 3D プリンターに送信します。
Chitubox を使用している場合は、まず「スライス」をクリックしてスライスします。
スライスした後は、右側のスライダーを使用してプレビューし、見た目に満足したら[保存]を選択します。
FDMプリンターでミニチュアを印刷する
FDM方式の3Dプリンターをお使いの場合も、手順は同じです。ただし、使用するソフトウェアと設定が異なります。Ultimaker Curaは、FDM方式の3Dプリンターで使用されている人気の3Dスライサーの一つです。ミニチュアをインポートしたら、右上のセクションから設定にアクセスできます。
まず、品質セクションに移動してレイヤーの高さを変更し、調整します。
レジン3Dプリントと同様に、より細かいディテールを再現したい場合はレイヤーの高さを低くする必要がありますが、プリント時間は長くなります。0.05mmから0.1mmの範囲であれば、滑らかで繊細な表面を持つ精細なプリントが可能ですが、レジン3Dプリンターほどの精細さは得られません。
レイヤーの高さを0.15mmから0.2mm程度にすると、スピードとディテールのバランスが取れます。基本的なミニチュアにはこの高さで十分です。0.2mmを超えるレイヤーの高さは、ディテールにこだわらない大型ミニチュアに適しています。
レイヤーの高さを調整する際には、3Dプリンターの印刷速度やノズルサイズといった他の重要な設定も考慮してください。これらの設定は最終的な仕上がりに影響を与えます。レイヤーの高さを下げる場合は、意図した通りの結果を得るために、ノズルのサイズを小さくする必要があります。
さらに、20～60mm/秒程度の低速印刷では、ディテールを強調できます。印刷速度は設定で調整できます。
充填設定は20～30%で十分です。強度と印刷時間のバランスを考慮し、グリッドまたはラインの充填パターンを選択することもできます。これらの設定は「充填」セクションにあります。
オーバーハングやその他の繊細なパーツを持つミニチュアには、サポート構造も有効にする必要があります。サポートセクションに移動し、有効になっていることを確認してください。
通常の支柱かツリー支柱かを選択し、配置場所を指定することもできます。私の場合は通常の支柱を選択し、すべての箇所に配置しました。完了したら、「スライス」をクリックし、「プレビュー」セクションでデザインを確認してから、保存して3Dプリンターに送信してください。
3Dプリント後、次のステップは後処理です。レジン3Dプリントの場合は、余分なレジンを除去するために、まず洗浄と硬化が必要です。どちらの方法でも、塗装前にサポート材（ある場合）を取り外し、洗浄する必要があります。
FDM と樹脂 3D プリンター: どちらを使用すべきでしょうか?
FDMとレジンマシンはどちらもミニチュアの3Dプリントに使用できますが、その複雑さと精巧なディテールのため、レジン3Dプリンターが最も好まれています。その理由は以下のとおりです。
1.特に高解像度のものを使用すると、テクスチャなどの非常に微細なディテールを再現できます。シャープなエッジなど、デザインの重要なディテールから細かなディテールまで、すべてが美しく再現されます。ミニチュア作品にとって、これは非常に重要です。美しく磨かれた表面は、印刷物の視覚的な魅力を高めるからです。
2. 樹脂 3D プリントは表面が滑らかなので、後処理の作業量が軽減されます。
3. FDM方式の3Dプリンターに比べて、樹脂系3Dプリンターではサポート材を簡単に取り外すことができます。FDM方式ではサポート材が固着してしまう場合があり、取り外す際に特に小さなパーツのプリント品質に影響を与える可能性があります。
印刷するミニチュアの種類に関係なく、この記事で紹介した手順を使用できます。ただし、他の要素が一定であれば、3Dプリンターの種類と設定によって最終的な出力が決まることを覚えておいてください。
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サミー・エカランは、Tom's Hardwareのフリーランスライターです。3Dプリントのチュートリアルやガイドに関する執筆を専門としています。彼の作品は、Makeuseof、All3dp、3Dsourcedなど、様々な出版物に掲載されています。
