Curaの使い方向け！3Dプリントを成功させる基本スライス設定

「FreeCADで最高のモデルができた！……けど、これをどうやって3Dプリンターに送ればいいの？」
「スライサーソフトの設定項目が多すぎて、どこを触ればいいか分からない」
「印刷したものがスカスカだったり、逆に時間がかかりすぎたりして困っている」

FreeCADで作成した3Dデータは、そのままでは3Dプリンターを動かすことはできません。3Dプリンターという「ロボット」に、どの順番で、どのくらいの速さで、どこに樹脂を出すかを指示する命令書「Gコード（G-code）」を作成する必要があります。

その命令書を作るためのソフトが、世界で最も利用されている無料スライサー「UltiMaker Cura（アルティメーカー・キュラ）」です。

この記事では、FreeCAD 1.0.2から書き出した高品質なデータを、3Dプリントの成功へと導くための「Cura 使い方 設定」の基本を解説します。適切な設定を覚えることで、失敗によるフィラメントの無駄を無くし、思い通りの実用品を手に入れましょう！

1. スライサーソフトの役割とは

スライサーソフト（Slicer）とは、その名の通り3Dモデルを「スライス（薄切り）」にするソフトです。

3Dプリンターは、溶けた樹脂を一筆書きのように積み重ねて形を作ります。スライサーは、FreeCADで作った3Dの塊を、例えば「0.2mmの厚さ」ごとに輪切りにし、それぞれの層（レイヤー）でノズルがどう動くべきかの計算を行います。

スライサーが行う主な仕事：

• 経路計算：最短で、かつ綺麗に仕上がるノズルの通り道を決める。
• 温度管理：ノズルやベッドの加熱温度を指示する。
• 樹脂量の調整：壁の厚みや中身の詰まり具合に合わせて、出す樹脂の量をコントロールする。
• サポート生成：宙に浮いた部分が落ちないように、一時的な支柱（サポート）を足す。

FreeCADが「設計図を描くペン」なら、Curaは「工場に指示を出す監督」のような役割です。この2つの連携が、モノづくりの質を左右します。

2. Curaのインストールとプリンター設定

まずは、公式サイトから最新版のCuraを導入しましょう。無料で使用でき、多くの家庭用3Dプリンターに対応しています。

導入手順

1. UltiMaker Cura 公式サイトからインストーラーをダウンロードし、PCにインストールします。
2. 初回起動時に「プリンターの追加」画面が表示されます。
3. お使いのプリンターメーカーと機種名（例：Ender-3, Anycubic Kobra等）を選択します。
   • ※リストにない場合は「Custom」で作成しますが、最近の主要な機種はほぼ網羅されています。
4. プリンターを選択すると、ノズル径（標準は0.4mm）やベッドサイズが自動設定されます。

これで、あなたの3Dプリンターの「限界（造形範囲）」がCuraの画面上に再現されました。画面中央の白い枠が、実際に印刷できるスペースです。

3. モデルの読み込みと最適な「向き」の決定

第35回でFreeCAD 1.0.2から書き出した 3MFファイル をCuraに読み込みましょう。

配置の基本操作

1. [File] > [Open File(s)...] からデータを選択するか、ファイルをCuraの画面にドラッグ＆ドロップします。
2. 読み込まれたモデルをクリックすると、左側に操作メニューが現れます。
   • 移動 (Move)：ベッドのどこに置くか。基本は中央。
   • 回転 (Rotate)：モデルの向きを変える。
   • 拡大縮小 (Scale)：サイズを変える（FreeCADで正確に作っていれば100%のままでOK）。

成功率を高める「向き」の決め方

3Dプリントの成功は「向き」で決まります。以下のポイントを意識してください。

• 底面積を広くする：一番平らで広い面がベッドに接するように回転させます。
• オーバーハングを減らす：空中に浮く部分ができるだけ少なくなる向きを探します（サポート材を減らすため）。
• 強度を考える：積層面に対して垂直な力がかかる方向は弱いです。折れやすい部品は、繊維の向きが力に抗うように寝かせて配置します。

💡 便利な機能：面に合わせる (Select face to align to the build plate)
回転メニューの中にある「机に面したアイコン」を押し、モデルの平らな面をクリックすると、その面が自動的にベッドにピタッと接地します。

4. レイヤー高さ（積層ピッチ）と品質の関係

ここからは右側のパネルで「スライス設定」を行います。最も重要な数値が「レイヤー高さ (Layer Height)」です。

これは1層あたりの厚みのことで、2Dプリンターでいう「解像度」にあたります。

初心者はまず 0.2mm で試すのが定石です。これなら失敗も少なく、実用的な強度が得られます。

5. インフィル（中身の密度）と壁の厚さ設定

3Dプリント品の中身は、通常は真っ詰まり（ソリッド）ではなく、格子状のスカスカな構造になっています。これを「インフィル (Infill)」と呼びます。

インフィル密度 (Infill Density)

• 10% 〜 20%：標準。フィラメントを節約しつつ、実用的な強度が出ます。
• 40% 〜 60%：強度が欲しい部品（ボルト止めする箇所など）。
• 100%：金属のように完全に中身を詰める。非常に重く、時間もかかりますが最強です。

壁の厚さ (Wall Thickness)

実は、部品の強度はインフィルよりも「壁の厚さ（シェルの数）」で決まることが多いです。

ノズル径が0.4mmの場合、壁のライン数を「2」にすれば0.8mm、「3」にすれば1.2mmの厚みになります。実用品であれば3ライン（1.2mm以上）にしておくと、表面が透けず、しっかりとした剛性が得られます。

よくあるトラブルと解決策

• 「スライス後にプレビューを見ると、薄い壁が消えている」：モデルの厚みがノズル径（0.4mm）より薄い可能性があります。FreeCADに戻って壁厚を1.2mm以上にするか、Curaの設定で [Print Thin Walls（薄い壁を印刷）] にチェックを入れてください。
• 「印刷時間が10時間を超えてしまった」：インフィルを下げたり、積層ピッチを0.28mmなどに上げたりして、速度とのバランスを調整しましょう。
• 「モデルの下に赤い表示が出る」：オーバーハングが急すぎる（サポートが必要）警告です。モデルを回転させて赤色を減らすか、次回解説するサポート材の設定を行いましょう。

6. まとめ

• スライサーは3Dデータをプリンター用の命令書（Gコード）に変える重要な工程。
• モデルの向きは、「底面積の確保」と「オーバーハングの削減」を最優先にする。
• 積層ピッチ 0.2mm、インフィル 20% が初心者にとっての失敗しない黄金設定。
• 壁の枚数を増やすことが、丈夫な部品を作る近道。

お疲れ様でした！これで基本的なスライスは完了です。右下の [Slice] ボタンを押し、[Preview] タブで1層ずつ動きを確認してみてください。アニメーションで動くノズルの軌跡を見るのは、最高にワクワクする瞬間です！

次回は、今回どうしても赤色（オーバーハング）が消えなかった部分を救済する、「Curaのサポート材設定を攻略！オーバーハングをきれいに印刷するコツ」を解説します。これをマスターすれば、どんな複雑な形も印刷できるようになります。お楽しみに！

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※本ブログはこの一文以外は、AIによる記載です。内容にウソが含まれている可能性がありますので、ご注意ください。写真もAIで作成しています。

迷子探偵やもやも [AI]

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