3Dプリンター設置のコツ：温度・湿度・防音・換気を徹底管理

hapicom Inc.オリジナルブランドAnyWare（エニウェア）の設計製造を担当している伊田です。

AnyWareでは、「あったらいいな」をコンセプトに、さまざまな製品開発を行っており、一部の製品はAmazonでも販売しております。

その製造に欠かせない3Dプリンターを効果的に活用するためには、設置環境が非常に重要です。効率的で安全な作業環境を整えることが、製品のクオリティを左右する鍵となります。

この記事では私が気づいた3Dプリンターを設置する際に注意すべきポイントをご紹介します。

1. 3Dプリンターの基本

3Dプリンターにはさまざまな方式がありますが、代表的なものは以下のとおりです。

FDM（熱溶解積層方式）
- フィラメント（樹脂）を熱で溶かし、層を積み重ねて造形。
- 低コストで導入しやすく、家庭用から業務用まで幅広く利用される。
- 造形速度が速く、大型造形が可能だが、積層跡が目立ちやすい。
- 主な材料：PLA、ABS、PETG、TPUなど
SLA（光造形方式）
- 液体レジンを紫外線レーザーで硬化させる方式。
- 非常に高精細な造形が可能で、細かいディテールが求められる用途に適している。
- 造形後の後処理が必要（洗浄・二次硬化）。
- 主な材料：レジン（光硬化樹脂）
その他の方式
- SLS（選択的レーザー焼結）：粉末素材をレーザーで焼結して造形。
- DLP（デジタル光処理）：SLAと似ているが、プロジェクターを用いて層を硬化。
- インクジェット方式：液体樹脂をインクジェットヘッドで噴射し硬化。

3Dプリンターを適切に運用するには、設置環境が非常に重要です。

平坦で安定した場所
- 造形時の振動を抑えるために、しっかりとした安定した机や棚を選択。
- 大型の3Dプリンターは耐荷重性の高い台を用意する。
通気性の確保
- 3Dプリンターは印刷中に臭いや人体に悪影響のあるガスが発生します。換気扇を設置するか、窓の近くに置くことで匂いや有害ガスを外へ逃がすことができます。
防塵対策
- 造形時にホコリが付着すると失敗の原因になるため、クリーンな環境を維持する。

3Dプリンターはステッピングモーターの動作音やファンの回転音が発生するため、騒音対策が必要です。

造形品質を安定させるためには、適切な温度・湿度管理が必要です。

適正な室温：20～25℃
- 低温すぎると造形物の収縮が起こりやすく、反りや層割れの原因になる。
- フィラメントの種類によっては印刷ができないものも。
冬場の対策
- ヒーターやエンクロージャーを活用して安定した温度を維持。

複数台の3Dプリンターを使用する場合、効率的なスペース設計が求められます。

メタルラックでの管理
- 初めは2台を並べて配置してみましたが、振動が影響しあい造形精度が低下した為、独立したラックに分けました。そうすると、振動は抑えられましたが、設置スペースが大幅に増加してしまう。
現在の最適化方法
- 床に防振ゴムを敷いて設置し、その上にラックを設置することで、省スペース化と振動の低減を両立させました。
- ラックの棚部分にフィラメントや工具を収納し、作業効率を向上。
- 問題点として、プリンターの位置が低いので作業しにくい点と、床からの温度が印刷時に大きく影響してしまいます。

3Dプリンターには、機種によってWi-FiやLAN接続に対応しているものがあります。これにより、パソコンやスマートフォンから直接プリンターにデータを送信し、遠隔で印刷を開始・管理することが可能になります。

3Dプリンターは機種によってネットワーク対応の機器があります。

デスクから直接印刷
- モデリングPCから直接データを送信できるため、想像以上に作業効率があがります。
- ネットワーク経由で複数台のプリンターを管理可能。
リモート監視の活用
- カメラを設置することで印刷状況をリアルタイムで確認可能。
- OctoPrintやメーカー純正のスライサーなどのツールを活用すると、遠隔からの制御も可能。※CrealityだとCleality Cloudでプリンターやモデルデータのの管理も行えます。

Wi-Fiの電波干渉に注意
- プリンターを複数台設置すると、Wi-Fiの接続が不安定になることがある。
- 有線LAN接続やWi-Fi 6対応のルーターを活用すると安定性が向上。
停電・通信障害対策
- UPS（無停電電源装置）を設置すると、停電時も造形データが失われずに済む。
- クラウドストレージにモデルデータをバックアップしておく。