フェアサイコロを3Dプリントするにはどうすればよいですか?


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3Dプリンターの信頼性が高まるにつれて、その印刷はますます良くなります。しかし、FDMプリンターにも問題があります。端でくすぶっている小さな楕円を印刷します。それでは、3Dプリントされたダイを公平にするにはどうすればよいでしょうか(例:片側をあまり優先しない)。


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どのくらい公平にしたいですか?カジノのサイコロにはかなり厳しいテストが行​​われます。そして、私はd20がクリティカルヒットに対して20を出すことを拒否することを誓います。

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「公正なサイコロ」の探求において、商業的に生産されたサイコロはすべて「公正」ではないことを考慮してください。「正確な」サイコロのみが「公正」と見なすことができます。製造が不十分であるため、ほぼ完全な球体であるD20があります。
-BunnyKnitter

あなたはサイコロの全体的な重量を心配していませんか?私が扱った3Dプリントされたアイテムは常に非常に軽く見え、ダイスは「偽物」を感じ、通常のダイスとは異なる動作をするようです。

ここにはすでにいくつかの素晴らしい答えがありますが、それらに追加するものは1つだけです。印刷されたダイが完全に公平でなくても、公平になるように調整するのは非常に簡単です。適切な場所で少しサンディングすると、ダイのバランスが取れます。これを外すと、最も頻繁にロールする側が見つかり、少しだけ砂/磨きます。その後、好きなだけ公平になるまで繰り返します。

回答:


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3Dプリンティングは3つの異なるステップを使用するため、これは3ステップの答えになります。 デザイン、スライス、およびマテリアルの選択は、フェアダイスの代替方法を詳しく説明する前に行います。しかし、最初にそれを知る必要があるので、材料から始めます。この場合、デザインからスライシングおよび印刷に至るすべてに影響します。

バリアントA:完璧な印刷(?)

ステップ1:素材を知る

それに直面しましょう:溶融堆積モデリング(FDM)で使用されるほとんどの材料は、XY平面とZ軸の間の不均一な収縮に直面します。ただし、プリンタ/フィラメント/温度の組み合わせのこれらの特定のプロパティがわかっている場合は、それを補正できます。あなたの材料を知っている -あなたはスライスのためにそれが必要になります。10x10x10 mmの立方体のテストプリントを実行して測定します。各軸の10 mmのオフセットは、スライサーで補正する必要があるものです。

ステップ2:公平に設計する

プラトン体

STLを設計するときは、できるだけ公平設計してください。読みやすさを維持しながら数字をできる限り小さくインデントするか、2色プリンターを使用している場合は、同じ密度の素材で他の色の数字を塗りつぶします。

考慮すべきもう1つのことは、体の各面に同じ表面積をインデントすることです。そうすることで、重心がほぼ体の中心にあるはずなので、同じ体積、したがって各面から同じ重量を削除して、デザインをある程度公平にします。

プリズム-「サイコロ」

その「シリンダー」表面上に転がされる円筒(またはむしろ:プリズム)設計は、専門のスライシング方法および保持するための異なる補償のトンに頼ることなく、かなり簡単に設計され、合理的にスライスするのが最も簡単かもしれません。印刷後にオブジェクトを組み立てる必要があります。それは、両端に「倒れた」円錐/楕円形の有無にかかわらず作られるかもしれません。あるいは、簡単な印刷のために円錐形/楕円形の先端を1つだけ持つドレイドルのように作られ、場合によっては「ステム」を別のオブジェクトとして印刷し、印刷後に組み立てることもできます。

ステップ3:スライス

今、かなり公正なデザインがあります...しかし、それを印刷するときに使用する設定は何ですか?!

インフィルは不安定になりますので、2つのオプションがあります:ソリッド(100%インフィル)と完全な中空(0%インフィル)。ソリッドは印刷が簡単で、重くなります。ホローセーブ(表面の側面に依存)ソリッドとは対照的に材料の95%以上ですが、平坦な表面のたるみや壁の厚さが平坦な領域の厚さと異なる場合があります。

ここで、インフィル設定を選択した後、他のいくつかを選択する必要があります。かなり繊細なものを印刷したいので、通常よりも小さいレイヤー高さ(たとえば0.05 mm)を使用し、可能であれば0.2 mm以下の小さなノズルを使用する必要があります。これもまた、これら2つの設定(XY / Z縮小)のプリンター/素材の組み合わせを調整することを意味します。

キャリブレーション後、最後に印刷してください!サイコロはそれで公平にかなり良いはずですが、まだ完全に公平ではありません...

追加ステップ:後処理

水道水の下の塩水層に浮かせることでバイアスのテストを行うかもしれません...これらの層間に沈むように内部の空気を減らすのに十分なほど固体にできた場合。こうすることで、偏りがなくなるまで重い面をわずかに研磨できます。

幾分公平で中空に印刷する場合は、空洞に何らかの樹脂(エポキシなど)を充填して、オブジェクトに少し重さを加えることを検討してください。ただし、これにはいくつかの注意事項があります。充填穴を残し、内部を均等にコーティングするか、数回充填して、硬化時にほとんどの樹脂が収縮するため、完全に充填する必要があります。また、ほとんどの樹脂は硬化時に加熱しますが、通常はFDMを溶融する程度ではありません。樹脂を扱うときは、肌に攻撃的な手袋を着用してください!

だが!3D printinkはさらに多くのことができます!

バリエーションB:印刷された完成度

FDMはホームプリンターのものですが、多分あなたはもっと...工業用にアクセスできるでしょう。それらは独自の方法でトリッキーであり、あなたはそれらで何をするかをよく知っています。

SLS(固体レーザー焼結)その場合、材料の収縮係数を知る必要があります...いいえ、インフィルについて考える必要はありません。この方法では、固体の100%充填されたオブジェクトしかできません。しかし、印刷物にはほとんど空気がありません。ただし、自宅でSLSを使用することはまれです。ただし、これは印刷注文時に得られるものと思われますが、覚えておいてください。SLSパウダーは吸湿性が高く、密封する必要があります。また、白から開始すると、時間の経過とともに黄色がかった色になります。再利用されたパウダーを大幅に使用すると、印刷品質も低下します。そして、作業中の機械を見ないでください。

DLMS(Direct Laser Metal Smelting)は非常に新しく、ほとんどSLSの金属の変形です。あなたがそのようにサイコロを作り、鋳物とほとんど区別できないようにする場合。表面を少し磨き、パウダーの息を嗅いで、レーザーを覗かないでください。

DLP / SLA(Direct Light Processing / Stereo Lithography)樹脂の硬化から物を印刷することは、実際にはSLSに非常に近いですが、部分的にFDMに似ています...最大の利点:非常に繊細なディテールとレイヤーを作成できます高さは本当に薄くなります-そして、あなたは選択する色の巨大な配列を持っています。ただし、サイコロを固くするか、側面または角のそれぞれに穴を開けて余剰の樹脂が流出するように設計することを考慮してください。完璧な表面が得られ、印刷と適切にクリーニングされるまで印刷を行う際に、プリンターと保管場所ますが、SLAは臭いものであり、印刷機を覗かないでください、樹脂は肌に非常に攻撃的ですので、手袋を使用してください応じて、樹脂をかなり再利用できます。

バリアントC:印刷物の紛失

しかし、実際にサイコロを印刷せず、サイコロのポジを印刷して、それからネガティブな型を作成したらどうなるでしょうか?

はい、できます。ロストワックスキャスティングを知っていますか?行くぞ 手順は次のとおりです。

  • あなたのサイコロを印刷します。
    • 多分、印刷物の最大の平等のためにすべて同じ向きで印刷されたいくつかの面からポジティブを一緒に困惑させます。
  • プリントに流入口と空気出口を追加します。
  • 粘土材料または石膏のいずれかにポジをキャストします。乾燥/硬化させます。
  • ポジティブを燃やす/溶かすと、熱くて空のネガティブな形になります。
  • 液体金属または樹脂で鋳造
  • 型を破り、注入口を取り外し、いくつかを磨き、そして出来上がり!

生の砂型鋳造が得意な場合は、ロストワックス鋳造の代わりにそれを使用して、2番目の鋳造にポジを再利用できます。または、良い場合は、再利用可能な2つの部分からなる金型を作成できます。

バリアント3b:成形する!

ポジを印刷して、そこから型を作成できる場合は、型を直接印刷することもできます。その場合、「冷たい」素材でキャストできますが、そのようにキャストできるもの(一部の樹脂またはワックス)がある場合は、その方法でロストワックスキャスト用のダイスまたはキャストスプルーを作成できます。ただし、ここでの設計は最後のステップで異なります。目的のオブジェクトを実行した後、これを「ツール」として使用して、それを囲むほぼ正方形のブロックから切り取ります。ブロックからの材料と空気の入口/出口を切り取ります。再利用可能なマルチパート金型が必要な場合は、好みに合わせてカットします。キャスト中に金型を固定するために、印刷物の周りにワイヤーまたはゴムバンドを追加するために、溝を追加することができます。

または、そのモデルで工業化して、CNCを取得し、金型をそのように半分にし、ダイスの印刷をあきらめます...

tl; dr:

プリンタを知り、素材を知り、プリンタの要件に合わせて設計し、公正に設計し、実際のサイコロを印刷することは避けますが、モールドとキャストまたは金型を印刷するにはポジティブを印刷します。


バリアントCの場合は+1。キャスティングモールドをかなり簡単に印刷することもできます。
tbm0115

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正直なところ、私はしません。

thingiverseのような場所でサイコロテンプレートを見つけることができますが、手頃な価格の3Dプリンターの(確かに限られた)経験から、機械の許容値が公平なダイを製造するのにぴったりであることに非常に懐疑的です。

3D印刷取引所からのこの議論、特にこれら2つの 回答をご覧ください。

もしあなたが本当にこれをやろうと決心しているなら(私たちは皆、こっけいな小さな情熱のプロジェクトを持っています!)著者がカイ二乗でテストしたと主張するテンプレートを見つけようとすることをお勧めします)彼らが使用したデバイス。それを再現できる場合は、それを試してください...そして、カイ二乗検定を自分で行います。何か間違ったことを設定したり、何かを忘れたりするのはとんでもなく簡単です(内部オリエンテーションの可能性のある効果など)。


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これはFDMにのみ当てはまります。SLSとSLAは必要な精度レベルを管理します。

完璧なモデルと同じハードウェアと同じフィラメントを他の人と同じように使用したとしても、フィラメントの個々のスプール、ステッパーの設定、そしてどのようにマシンは、ノズル、フィラメントに応じて動作環境(温度、湿度など)です。変数が多すぎます。同じマシンで2回印刷しても、完全な印刷と不完全な印刷が発生する場合があります。
ジェシーウィリアムズ
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