見積もり依頼時に考慮すべきSTLモデルの要件は？
製造工学の観点から見ると、STLファイルの品質は、3DプリントやCNC加工の見積もりにおける精度・コスト・納期を左右する最も重要な入力データです。適切に準備されたSTLモデルは、前処理の遅延を最小限に抑え、誤解を防ぎ、見積もりが実際に製造可能な部品を反映することを保証します。モデルを見積もり用に提出する際は、いくつかの重要な要件を考慮する必要があります。
STLファイルの基本要件
1. 水密（マニホールド）ジオメトリ： モデルは完全に閉じた水密ボリュームを表現している必要があります。つまり、隙間、欠損した三角形、または非マニホールドエッジ（3つ以上の面が交わるエッジ）が存在してはなりません。非マニホールドモデルは、スライスソフトウェアが内側と外側を識別できないため、3Dプリントに使用できません。CNC試作加工においても、正確なツールパスを生成するためには水密モデルが不可欠です。
2. 法線方向の正確性： すべての表面法線は外向きである必要があります。反転した法線はソフトウェアに部品の方向を誤解させます。多くの最新ソフトウェアは自動修正できますが、最初から正しい法線で提供することで、エラーを防ぎ、見積もりプロセスを効率化できます。
3. 適切な解像度とファイルサイズ： STLファイルは、元のCADモデルを三角形メッシュで近似したものです。解像度が粗すぎると曲線が角ばった形状になり、逆に細かすぎるとファイルサイズが不必要に大きくなり、最終品質を向上させることなく処理が困難になります。
CNC加工の場合： CADモデルがプログラミングに使用されるため、やや粗めの公差（例：0.1mm）でも許容されます。
3Dプリントの場合： 微細なディテールを再現するため、特にSLAやSLSのような技術では、より細かい公差（例：0.01〜0.05mm）が推奨されます。
製造容易性設計（DFM）の考慮事項
1. 肉厚： 最も重要な要素のひとつです。すべての3Dプリントプロセスには最小実現可能肉厚が存在します。肉厚が薄すぎると壊れやすく、プリントが不可能になったり、変形したりします。設計時に重要な肉厚を明確にし、選定したプロセスと材料に適していることを確認しましょう。
2. 粉末材料の排出口： SLSやMJFなど粉末ベースのプロセスで見積もりを依頼する場合、内部空洞には未使用粉末を排出するための逃げ穴が必要です。これがないと粉末が内部に閉じ込められ、重量やコストが増加し、清掃不可能になります。
3. サポート不要な構造を心がける： FDMやSLAのようなプロセスでは、45度以上のオーバーハングにはサポート構造が必要です。サポートは通常工程の一部ですが、設計段階で最小化することで、後処理の労力・材料廃棄・表面傷を減らし、最終コストを削減できます。
4. 浮彫／彫刻ディテール： 小さな文字や微細ディテールは十分な高さまたは深さを確保してください。浅すぎる場合、製造やバレル研磨、サンドブラストなどの後処理中に失われる可能性があります。
STLファイルに添付すべき情報
最も正確な見積もりを得るためには、STLモデルに明確な仕様を添えて提出する必要があります。
材料の選定： 希望する材料（例：ナイロンPA12、ABS、アルミニウム6061）または要求される特性（例：耐熱性、柔軟性など）を指定します。
重要寸法と公差： 重要なフィーチャーとその必要公差を明確にします。
表面仕上げ： 希望する仕上げ（例：As-Machined（加工そのまま）、サンドブラスト、染色、塗装など）を指定します。
部品の方向（重要な場合）： 3Dプリント部品で、特定方向に最大強度を持たせたい場合や最も見栄えの良い面を上面にしたい場合は、その方向を指定してください。
