顕微鏡を使ったことのある人なら、エクストルーダーC.E.M. Crown Extruderを理解できるだろう。
ドイツのエンジニアCem Schnitzlerが発明したこのエクストルーダーヘッドを、既存の(さまざまな)3Dプリンタのヘッドに装着して使うと、加熱して溶融したフィラメントの押出径を変えることができる(上図)。モーターとプーリーによりヘッドの位置を制御でき、本体のエクストルーダーを適宜使うこともできる。
Schnitzlerは曰く、“顕微鏡の対物レンズでは、ヘッドを回して倍率を変えられる。それを、3Dプリンタのエクストルーダーに応用できる、と考えたんだ”。彼の詳しい話は、ブログに載っている。
この可変ヘッダを使うと、構造部材は大きめのゲージで作り、細かい部品は細い押出径で押し出す、という使い分けができる。また、内部はがっちり、表面は微細に、という3Dプリントオブジェクトの作り方もできる。ヘッドを回すとフィラメントの押し出しをしばらく休止し、エクストルーダーが十分に熱したら押し出しを再開する。そのぶん時間はかかるが、アイデアはすばらしい。
今の3Dプリンタに用いられている熱溶解積層法(fused deposition modeling)と呼ばれる原理は、ますます主流になりつつあるとはいえ、精度とスピードに相当な限界がある。もっと良い方法があることはあるのだが、FDMの安さにはかなわない。しかしこの可変ヘッダを使えば、押し出しの太さを自在に調節できるから、フィラメントと時間の両方を節約できる。
しかも、学校で使った顕微鏡を思い出すから、なつかしい。
Schnitzlerはこのデザインをポストして生産のための支援を求めている。彼は、第三世界の人びとが衛生的な飲水(のみみず)を飲めるための簡易蒸留器を3Dプリントで作ったことで、名を知られている。
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(翻訳:iwatani(a.k.a. hiwa))