Markforged複合材料3Dプリンターの取り扱い方法をご紹介!【無料ダウンロードあり】

Markforged複合材料3Dプリンターの取り扱い方法をご紹介!【無料ダウンロードあり】

2014年からMarkforged 3Dプリンターを使用してきた当社では、Markforged Desktop & Industrial Seriesの使い方についてステップごとにご説明するオリジナルの取扱説明書をご用意しております。

本記事では、特別にMarkforged Desktop & Industrial Seriesの使い方を公開しております

Markforged 3Dプリンターの仕組みや長所、材料の特徴も知っていただけるので、まだMarkforgedをお持ちでない方も、ぜひご覧ください。

また、本記事の最後に、当社の取扱説明書を全部ご覧になれる無料ダウンロードをご用意しております!

 

Desktop & Industrial Series 取扱説明書 ベーシック版

~DDDJapan.com監修~

本取扱説明書を無断で転載することを禁止します。

 

目次:

1. 基本事項
    • Markforged 3Dプリンターの特徴、造形方式、Desktop Series、Industrial Seriesの仕様
    • 使用可能材料(プラスチック材料 -母材-、ファイバー材料 -長繊維-)
    • 本体の設置場所について(設置条件、仕様、使用環境条件)
2. プリンターの操作
    • ファームウェアの更新(オンライン、オフライン)
    • プラスチック材のロード(ドライボックスにセット、プリンターにロード)
    • プラスチック材のアンロード
    • ファイバー材のロード
    • ファイバー材のアンロード
    • ノズルクリーニング(フィラメントアンロード時、フィラメントロード時)
    • プリントベッド(プリントベッドクリーニング、印刷前の準備)
    • ベッドレベリング(Desktop Series、Industrial Series、ベッドレベルテストプリント)
    • ベッドから造形物を取り外す

3. スライサーソフト Eiger

    • スライサーソフトとは、Library
    • 3Dデータのインポート(Import STLボタン、ドラッグ&ドロップ、各種設定 Infill、各種設定 Reinforcement)
    • Internal View
    • Internal Viewでの設定
    • 印刷する(複数のモデルを同時にプリント)
    • 造形のトラブル例

 

Markforged 3Dプリンタ―の特徴

世間に多く販売されている3Dプリンターの利用用途はプロトタイピングの物が多く、あくまでも本番前のテスト目的が多い中、Markforged社の3Dプリンターは造形物を実用することを前提として作られており、他のプリンターでは考えられない強度、精度、手軽さ、ならびに軽量化などの付加価値を付け加えたものの製造が可能です。

そのため欧米などでは多くの企業が3Dプリントを利用し、いち部品だけでなく生産ラインで必要になる冶具の自社生産を行い、大幅なコストダウンと時間の短縮に成功しています。

Markforgedは、樹脂素材と強化用の長繊維ファイバー素材を組み合わせて、強靭な造形が行うことができる世界で唯一の3Dプリンター会社です。

造形方式

  • FFF 方式(熱溶解積層法)

Desktop Series

機能的に強い部品を作ることのできる卓上プリンターをお探しの方にオススメのシリーズ
 ▪ ONYX ONE(オニキスのみ)
 ▪ ONYX PRO(ファイバーグラスのみ)
 ▪ MARK TWO

ビルドサイズ
 ▪ 320 × 132 × 154 (mm)

積層ピッチ
 ▪ 100μm
 ▪ 125μm
 ▪ 200μm
※ファイバー材料使用時は、100μmで固定
※CarbonFiber材使用時は、125μmで固定

 

Industrial Series

レーザーマイクロメーターを装備し、1μmの精度でベッドとの距離を測定。精度・再現性・信頼性が非常に高いシリーズ
 ▪ X3(オニキスのみ)
 ▪ X5(ファイバーグラスのみ)
 ▪ X7

ビルドサイズ
 ▪ 330 × 250 × 200 (mm)

積層ピッチ
 ▪ 50μm
 ▪ 100μm
 ▪ 125μm
 ▪ 200μm
 ▪ 250μm ※X7のハードがGEN2のみ対応

※ファイバー材料使用時は、100μmで固定
※CarbonFiber材使用時は、125μmで固定

 

 使用可能な材料

<プラスチック材料 -母材- >

 

・ONYX(オニキス)

Markforged社の3Dプリンターにおいて核となる材料です。
ナイロンに微小なカーボンを配合した強化素材。耐熱性、表面仕上げ、耐薬品性に優れた高強度の樹脂。

 

・ONYX FR(オニキス FR)

UL規格V0に準拠しており、Onyxの強度や耐熱性、耐薬品性などの特徴に加えて引火した場合に自動鎮火する機能を持ちます。

※Industrialシリーズのみ使用可能です。

燃焼実験の動画 ↓

・Nylon White(ナイロン ホワイト)

柔軟性と耐衝撃性を兼ね備え、ファイバー素材で強化することが可能です。
強化素材を用いなくても使用できる汎用性に富んだ3Dプリント用材料です。

※Mark Two/X7のみ使用可能です。

 

・ONYX ESD(オニキス ESD)


ナイロンをベースにカーボンファイバーと添加剤を配合し、ESD(Elecro Static Dissipative:静電気拡散)対策性能を持っています。
予期せぬ静電気放電によるPCBや電子部品の破損を予防し、治具や固定具、搬送トレイなど、静電気放電対策が必須となるあらゆる用途に適しています。
※Industrialシリーズのみ使用可能です。 

 

<ファイバー材料 -長繊維- >

・Fiberglass(ファイバーグラス)

費用対効果の高い材料です。
ABSの11倍、ナイロンの26倍の曲げ剛性がありますが、対カーボンファイバーでは40%、重量は2倍。強力な部品が必要な日常のアプリケーションに適しています。

 ※Onyx Pro / Mark Two / X5 / X7のみ 

 

・HSHT Fiberglass(高耐熱ファイバーグラス)

荷重たわみ温度が通常のファイバーグラスの105度から150度になっており、優れた耐熱性と、炭素繊維に次ぐ曲げ強度を備えおり、高い耐熱性と耐衝撃性、または高い弾性を必要とする用途に最適です。

※Mark Two / X7のみ 

 

・Carbon Fiber(カーボンファイバー)

Markforged社の素材の中で重量に対する強度が最も高く、剛性と強度が非常に高い素材です。
最大限の剛性と強度が必要な用途に最適で、曲げ強度は470 MPa(68 ksi)で、6061アルミニウムの降伏強度より20%高くなっています。引張強度は700 MPa(102 ksi)で、アルミニウムの最大引張強度の2倍以上です。 

※Mark Two / X7のみ 

 

・Kevlar(ケブラー)

Markforged社の素材の中で最も高い柔軟性があります。
ABSの8倍の耐衝撃性を持ち、他の強化繊維よりも15〜20%軽量で、打撃を受ける部品に最適です。
その低密度と高耐久性により、多くの動きを伴うアプリケーションや生産部品とのインターフェースに最適です。

※Mark Two / X7のみ 

 

本体の設置場所について

全プリンター共通の条件:

  • プリンターの前面、側面、背面、天面に作業やメンテナンスできる程度のスペースを確保する必要があります。
  • 頑丈で安定しており、平らで水平な面に設置してください。
  • 切断デバイス(プリンターの背面にある電源スイッチ)にいつでもアクセスできるように設置してください。
  • 専用コンセントから3m以内にプリンターを置き、コードが届くようにします。
  • ドライボックスとプリンター本体を繋いでいる、プラスチック材料のチューブに無理な曲がりや折れが無いように配置してください。

Desktop Seriesのみ:

  • プリンターの背面または左横に、プラスチック材料を入れるドライボックスを置く必要があります。ドライボックス外形寸法・・・430 x 230 x 350(mm)
  • Desktop Seriesプリンターは、卓上での使用のみが承認されています。床での使用は承認されていません。

テーブルの要件

  • テーブルの最大積載重量がプリンター重量の1.5倍に耐えられる必要があります。
  • 過度の振動はパフォーマンスを低下させる可能性があるため、振動や揺れに強く、頑丈で安定している必要があります。

 

外形寸法     

Desktop Series・・・584 x 330 x 355(mm)
Industrial Series ・・・584 x 483 x 914(mm)


重量

Desktop Series        
 ▪ ONYX ONE ・・・15kg
 ▪ ONYX PRO ・・・16kg
 ▪ MARK TWO ・・・16kg


Industrial Series       
 ▪ X3, X5, X7 ・・・48kg


電源

100-240V

入力周波数・・・ 50-60 Hz 

 

使用環境条件   

 ▪ 周辺温度・・・18.8℃ - 35℃
 ▪ 周辺湿度・・・0% - 90%
 ▪ 高度・・・3000m以下
 ▪ 理想温度・・・周辺温度 20-26°C、周辺湿度 40-60%
 ▪印刷中に熱可塑性プラスチックを溶かし、熱可塑性の匂いを発します。お使いのプリンターが換気の良い場所で使用されていることを確認してください。

 

 

プリンターの操作

ファームウェアの更新 

定期的にメーカーから新しいファームウェアがリリースされており、より品質の高い印刷をする為に、定期的にプリンターのファームウェアを更新する必要があります。
オンラインとオフラインで更新方法が異なります。

オンライン 

1. 本体の操作
 タッチパネルの右上隅にあるメニューボタンを押し、以下の順で操作します。
 Settings → Update Manager


2. アップデート
 "Cloud Update"アイコンがある場合は、それを押します。
※アップデートのインストールには数分かかり、最後にプリンターが再起動します。
※更新プロセス中にプリンターの電源を切らないでください。

※"Cloud Update"アイコンが青色の場合、更新が利用可能です。
アイコンが灰色の場合、システムは最新であるか、インターネットに接続されていません。


オフライン          

1. 最新のファームウェアのダウンロード
 Eigerにログイン後、”About Eiger”で最新のファームウェアをダウンロードします。

2. USBメモリに保存
 ダウンロードしたファイルをUSBメモリに入れ、プリンター本体に挿します。


3. アップデート
▪ 画面の下部にある青色の"Update Available"を押します。
▪ ”Settings”→”Update Manager”→”Update”を押して更新を開始します。

アップデートのインストールには数分かかり、最後にプリンターが再起動します。
※更新プロセス中にプリンターの電源を切らないでください。

 


プラスチック材のロード

ドライボックスにセット

1. フィラメント(材料)の選定
 印刷する物と同じ材料を選びます。

2. スプールの重量を量る
 1g単位まで計測できる重量計でスプールの重量を計測してください。
※新品のフィラメントをセットする場合は、この作業は飛ばしてください。
※量るのはスプールのみの重量で、芯ごと量らないよう注意してください


3. ドライボックスにチューブを差し込む
 ドライボックス側面にある真鍮製のフィードガイドに付属のチューブを差し込みます。


4. 乾燥剤を入れます
 新品のフィラメントをセットする場合は、パッケージ内の乾燥剤をドライボックス内の底の隅(セットしたスプールに当たらない場所)に置きます。
※ドライボックス内に古い乾燥剤がある場合は、古いものを捨て、新しい乾燥剤のみを入れてください。


5. スプールをセットします
 芯をスプールにセットし、画像のようにドライボックス内の所定の位置にセットします。
※セットした時、フィラメントの巻いてある向きが右の画像のようになるようにしてください
※フィラメントが変形している場合は、変形した部分を全て取り除いてください
※フィラメントが絡まらないよう、注意してセットしてください
※フィラメントがスプールからほどけた状態ではセットしないでください


Desktopシリーズ


Industrialシリーズ


6. フィラメントをチューブから出す
 フィラメントをドライボックス側面にある真鍮製のフィードガイドに差し込み、チューブの反対側から指で摘めるくらいまでフィラメントを出し、ドライボックスを確実に閉じます。
※フィラメントが絡まらないよう、注意して作業してください
※フィラメントがスプールからほどけた状態にはしないでください

 

プリンターにロードする   

7. 本体の操作
 タッチパネルの右上隅にあるメニューボタンを押し、以下の順で操作します。
 Materials → Load Plastic → Meter Load → 材料を選択 →
 ▪ 新品の場合 “Full Spool” → 手順”7”へ
 ▪ 中古の場合”Partial Spool”
  → フィラメントの重量を入力する
  → 下記の画像の”grams”の左の四角を押すと、重量の入力画面になるので入力後”NEXT”を押します。



これは印刷中に使用する材料の量を追跡し、残っている材料の量を判断するためのプロセスです。
重量の入力をすることにより、これからプリントしようとするものが残っている材料よりも多く材料を必要とする場合に警告が表示されます。

8. ノズルの温度上昇
 ノズルが熱くなるのを待って、画面の”NEXT”ボタンを押します。
※ノズルが270℃と高温になるので、プリントヘッド周辺を触らないようにしてください

9. フィラメントをギアに噛ませる
 プラスチックギア(押出機)が動作し始めるので、フィラメントをギアに噛ませます。
フィラメントがロードされ始めたらチューブをはめ込みます。

 

 

10. ノズルまでロードさせる
 フィラメントがチューブを通過するのを待ち、材料がノズルから押し出されたら”Stop”を押します。
※材料がノズルから押し出されると、プラスチックギアからクリック音がし始めますが、マテリアルロードプロセスの正常な動作です。

11. 余分な材料を取り除く
 ピンセットを使用して、ノズルから押し出された材料を取り除きます。
▪ Done →ロード完了し、温度を維持する場合
▪ Retry →再度ギヤが動作して、フィラメントを押し出します
▪ Cool Down →ロード完了し、ノズルの温度を冷やす場合



※すぐにプリントする場合は”DONE”、そうでない場合は”COOL DOWN”(材料のLoad後はすぐに印刷開始した方が材料の吸湿リスクが少ないです)
 

 

 

 ・・・続きをご覧になりたい方は、下記フォームより本取扱説明書をダウンロードしていただけます!

 なお、本取扱説明書はベーシック版で必要事項のみ掲載しております。当社DDDJapan.comのノウハウも含めたコンプリート版は、当社よりMarkforged Desktop SeriesまたはIndustrial Series 3Dプリンターをご購入いただいたお客様へのみご提供しております

※本取扱説明書の転載、複製、改変等を固く禁じます。

 

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