この記事には、大規模積層造形向けにデザインする際に必要な一般的なガイドラインがすべて記載されています。 デザインおよびスライス（Siemens NX を使用）で使用できるデザイン・ガイドラインが含まれています。
このページには、大規模3Dプリント向けのガイドラインが記載されています。 つまり、一般的に、これらの寸法およびオフセットが有効であることを意味します。異なる材料、異なる形状、または異なる印刷戦略では、適切な設定/オフセットがこのページに記載されているものから逸脱する可能性があります。
レイヤー幅の決定方法
設計プロセスの最初のステップは、レイヤー幅を決定することです。レイヤー幅がそれほど重要でない場合もありますが、多くの場合、重要です。次のような状況に遭遇することがあります。
- 設計上のどこかに特定の厚みが必要な場合
- どこかの部分で12mmの壁厚が必要な場合、それがレイヤー幅を決定する要因となります。 形状（および連続したパスを作成する能力）によっては、この特定の場所に1つまたは2つのビードが必要になる場合があります。 2つのビードが必要な場合は、「2つのビードの重なり具合」のセクションの指示に従って、1つのビードの厚さを計算します。
- プリント後にパーツを後処理（切削）する必要がある
- 通常、5mmの切削で層線を取り除き、滑らかな表面に仕上がります。 壁を残して十分な強度を確保したい場合は、10mmの材料を残すようにしてください。 つまり、合計15mmの厚さが必要となります。
- これ以上の厚さが必要な場合、またはさらに多く（または少なく）切削したい場合は、以下の式で切削に必要な層幅を計算できます。
レイヤ幅（LW）= フライス加工後の必要厚さ - フライス加工する厚さ
注：45度のスライス角度でスライスする場合は、通常、厚さおよび幅に2の平方根の係数を適用する必要があります。
どのノズル直径を使用するか決定する方法
高品質の印刷には適切なノズルの選択が重要です。 ビードの寸法に適したノズルについて知りたい場合は、ノズルサイズの選択に関する以下の記事をお読みください。
層の高さの決定方法
層の高さについては、厳密なルールやガイドラインはあまりありません。層の高さが層幅の50%を超えない限り、層幅の2～5mmは、ほとんどの層幅に適しています（つまり、層幅が6mmの場合は、層の高さは4mmでは不適切です）。
一部の材料サプライヤーが推奨する一般的なガイドラインでは、層の高さと幅の比率を1:4にすることを推奨しています（つまり、層幅が6mmの場合は、層の高さを1.5mmにすると最適な結果が得られます）。
大きな層幅の場合は、1:4から1:8の比率が一般的に良好な結果をもたらします。また、小さな層幅の場合は、1:2から1:4の比率が一般的に良好な結果をもたらします。
（左）詳細：1xLW = 8xLH; （中央）標準：1xLW = 4xLH; （右）粗い：1xLW = 2xLH
レイヤーの高さが小さすぎる場合、ノズルから押し出される材料の量が多すぎて堆積します。このような場合、下の画像のようにビードに独特の「しわが寄った」パターンが見られます。
鋭角のコーナーはどのように設計すればよいですか？
内側のコーナーが鋭角すぎると、そこに材料が蓄積し、雪だるま式に悪影響が拡大し、プリントに望ましくない欠陥が生じたり、最悪の場合はプリントが失敗したりする可能性があります。
一般的に、内側の半径はレイヤー幅の50%の最小半径を維持します。
最小内側半径（IR）= 50% x レイヤー幅（LW）
一般的に、外側の半径については、レイヤー幅の150%を最小半径としてください。
最小外側半径（OR）= 150% x レイヤー幅（LW）
ビードはどの程度重なるべきでしょうか？
ほとんどのデザインでは、ビードは接触するか、または重なる必要があります。 強度を高めるため、または切削する材料を多く確保するため、あるいは連続したツールパスを設計できるようにするためです。
設計段階では、下記の例のようなビードの重なりを確保することが重要です。
重なり
テストの結果、ビードはレイヤー幅の5～10%重なっている場合に最適な接着性と強度が得られることが分かりました。 一般的に、7.5%の重なりを使用すれば十分です。
重なり（OL）= 7.5% x レイヤー幅（+/- 33%）
設計オフセット
下の例では、保持具のレイヤー幅は12mmとしました。この部品はその後フライス加工する必要がないため、2つのビーズが合わさる中央部分がソリッドであれば、12mmで十分であると計算されました。
設計では、閉じた形状が設計され、ビーズが合流すべき外壁（下記の画像を参照）には、レイヤー幅の2倍から7.5%のオーバーラップを差し引いたオフセットが与えられました。
設計オフセット（DO）= 2 x レイヤー幅（LW）- オーバーラップ（OL
設計における固定幅によるレイヤー幅の決定
レイヤー幅が特定の厚みを必要とする特定の機能によって制限されており、その場所にダブルビードが必要な場合は、以下の式でレイヤー幅を決定できます。最適な高さおよび内側/外側の最小半径を決定するには、この記事で説明している他のレイヤー幅を使用します。
レイヤー幅 = 必要な厚み 2 ビード (DO) / (2 - 0.075*)
* オーバーラップをこれより増減させる必要がある場合は、この数値を0.05から0.1の範囲で調整してください。
チートシート - デザインオフセットとレイヤーの幾何学
以下の表の寸法はすべてmm単位です。平均値はすべて表示されています。
レイヤーの高さは、0.5から2倍の範囲で調整できます。
デザインオフセットは、表示値から+/- 1.3%の範囲で変動します
オーバーラップは表示値から±33%の誤差が生じることがあります。
| 3,0 | 0,8 | 5,8 | 0,2 | 1,5 | 4,5 |
| 4,0 | 1,0 | 7,7 | 0,3 | 2,0 | 6,0 |
| 5,0 | 1,3 | 9,6 | 0,4 | 2,5 | 7,5 |
| 6,0 | 1,5 | 11,6 | 0,5 | 3,0 | 9,0 |
| 7,0 | 1,8 | 13,5 | 0,5 | 3,5 | 10,5 |
| 8,0 | 2,0 | 15,4 | 0,6 | 4,0 | 12,0 |
| 9,0 | 2,3 | 17,3 | 0,7 | 4,5 | 13,5 |
| 10,0 | 2,5 | 19,3 | 0,8 | 5,0 | 15,0 |
| 11,0 | 2,8 | 21,2 | 0,8 | 5,5 | 16,5 |
| 12,0 | 3,0 | 23,1 | 0,9 | 6,0 | 18,0 |
| 13,0 | 3,3 | 25,0 | 1,0 | 6,5 | 19,5 |
| 14,0 | 3,5 | 27,0 | 1,1 | 7,0 | 21,0 |
| 15,0 | 3,8 | 28,9 | 1,1 | 7,5 | 22,5 |
| 16,0 | 4,0 | 30,8 | 1,2 | 8,0 | 24,0 |
| 17,0 | 4,3 | 32,7 | 1,3 | 8,5 | 25,5 |
| 18,0 | 4,5 | 34,7 | 1,4 | 9,0 | 27,0 |
| 19,0 | 4,8 | 36,6 | 1,4 | 9,5 | 28,5 |
| 20,0 | 5,0 | 38,5 | 1,5 | 10,0 | 30,0 |
| 21,0 | 5,3 | 40,4 | 1,6 | 10,5 | 31,5 |
| 22,0 | 5,5 | 42,4 | 1,7 | 11,0 | 33,0 |
| 23,0 | 5,8 | 44,3 | 1,7 | 11,5 | 34,5 |
| 24,0 | 6,0 | 46,2 | 1,8 | 12,0 | 36,0 |
| 25,0 | 6,3 | 48,1 | 1,9 | 12,5 | 37,5 |
| 26,0 | 6,5 | 50,1 | 2,0 | 13,0 | 39,0 |
| 27,0 | 6,8 | 52,0 | 2,0 | 13,5 | 40,5 |
| 28,0 | 7,0 | 53,9 | 2,1 | 14,0 | 42,0 |
| 29,0 | 7,3 | 55,8 | 2,2 | 14,5 | 43,5 |
| 30,0 | 7,5 | 57,8 | 2,3 | 15,0 | 45,0 |