自作マイクロ3Dプリンタ「RepRapMicron」が1μm精度を達成
原題: RepRapMicron
なぜ重要か
家庭用部品でサブ10μm精度を実現するオープンソース機器は、マイクロ流体や電子回路試作のアクセスを民主化する可能性がある。
オープンソースプロジェクト「RepRapMicron（μRepRap）」が、最新バージョン「PIKA V0.02」で約1μmの繰り返し位置決め精度を達成した。8mm立方の作業領域内で10μm以下の信頼性ある精度を実現し、4μmの層高でミニチュア3Dモデル「Benchy」の印刷にも成功。入手しやすい材料のみを使い、家庭での製作を前提に設計されている。
「RepRapMicron」はVik Oliverが主導するオープンソースの自己複製型マイクロ3Dプリンタプロジェクトだ。通常の3Dプリンタが実現できないミクロンおよびサブミクロン精度の造形を、誰でも入手できる部品で実現することを目指している。
当初の目標は「10mm四方の作業面上で3μm以下の繰り返し位置決め精度を実証すること」だった。この目標は既に達成済みとされ、現在は最新ハードウェアの「PIKA V0.02」が主力バージョンとなっている。
PIKA V0.02は約1μmの繰り返し位置決め精度を達成し、約8mm立方の空間内で10μm以下の精度を安定して出せる。プロジェクト自身のPIKAメカニズムで細工したファインプローブを使い、UV樹脂の液滴を最小4μmで堆積させることに成功。光ファイバープローブを用いた場合は9μmの樹脂ラインの硬化も確認されている。機構設計の基礎には、OpenFlexure Projectが開発した3Dプリント製顕微鏡プラットフォームの知見が活用されている。
旧バージョンの「MAUS」は現在deprecated（非推奨）となった。MAUS-C（V0.04）は4mm四方で最良ケースで5μm程度の位置決め精度を達成していたが、動作の線形性に課題が残っていた。ビルドプロセスの詳細ドキュメントやSTLファイルがPrintablesで公開されており、自作を試みるユーザーへの情報提供が整備されている。
印刷可能なSTLファイルはPrintablesからダウンロードでき、ビルドプロセス手順書も整備済みだ。GitHubのWikiには設計の変遷・部品表・組み立て手順が記載されている。