3D プリンター導入奮戦記

第1回 導入するか否か
2010年6月某日
 春先からHE06という小型双眼鏡のカバーを作っているが,手間ばかりが掛かってなかなか完成しない。
 パソコンと3次元ソフトが発達したおかげで,私のようなアマチュアでもいろいろな形を画面上で作れるようになってきたが,それを現実の形にするのは大 変。
  (2010年10月に完成した最終状態) 

 3次元データを立体化する装置は結構前から存在し,ラピッドプロトタイピング(RP)と呼ばれている。
 いろいろな方式のRP機がコンピューターグラフィックス(CG)を扱う雑誌で紹介されているが,まだまだ高くて,安い機種でも数百万円である。
 外注業者もあるのだが,これまた万円単位の費用が掛かり,宝くじでも当たらない限り,個人の出る幕ではない。

 そこで自分が取った製作方法は以下のような原始的な手順である。

 3次元のデータを5mmおきに輪切りにする。これは地図の等高線のように簡略化するイメージである。


 輪切りにしたデータをプリントアウトして5mm厚のスチレンボードに貼り付け,形にそってカットし,積み上げて接着すると段付きの粗いモデルが出来 る。


 この段々をパテを使って埋める


 パテが固まったら,サンドペーパーで凸凹を削る。


 パテ盛りとサンディングを何度か繰り返して滑らかな原型を作り上げる


 原型を石膏で型取りして,FRPに置換

 これは,パソコンが無い30年前に使われていた手法であり,大した費用は掛からないし,特別な装置も必要ではない。
 しかしながら,これではあまりに時間が掛かり,ほとほと疲れてしまった。

 もう少し何とかならないかと考えていたら,10年ほど前に入手したカタログを思い出した。
 トミーが発売したモデラという名のホビー用の造形機である。
 たしか20万円以下であり,出た当時はちょっと話題になったはずである。


10年前にもらったカタログ
3次元造形機のモデラ(定価 12万円)と,3次元スキャナーのピクサ(定価 14.8万円)

 この造形機は,ごく簡単に説明すると,ブロック状の材料を用意し,回転する刃物(エンドミル)でモデルを削り出すのである。


ブロック材料はワックス,人工木材など。
シリコーンで型取りして樹脂に置換する人が多いようだ。

 エンドミルの軌道はコンピュ-タによって自動制御されるので,ユーザーは基本的には 3次元のデータを用意するだけで良いようだ。
 つまり超小型のNCフライス盤とも言えよう。
 上の絵は説明のために粗く書いたが,実際にはこの段差は非常に小さく設定出来るので,作例を見るとかなりキレイに出来ている。
 ただ,10年前は個人が3次元でデータを作るような環境がそろっておらず,私のような普通人が買っても活用するのは難しかったのではないだろうか。

 現在は,廉価もしくは無償の3次元ソフトがいろいろ出てきて,それぞれのユーザーが驚くほど高度な作品を作る時代になった。

個人向けと言われるCAD系ソフトの例: Autodesk  123D, 図脳RAPID 3DAlibreDesign, ライノ セラス・・・

個人向けと言われるCG系ソフトの例: メタセコイヤBlenderGoogle sketchup六角大王Shade 3D,・・・

 これらのソフトは,私も色々試してみたが,癖が強いものが多く,自分には合わないと思ったら,違うものを試した方が良いというのが結論であった。
 いずれにしろ選択肢が広がったことで,当時よりも現実の立体にしたいと思う人が増えてきていると思うのだが,果たして今でもあるのだろうか?
 ・・・調べてみると,今でもトミー系列の会社と製造元のローランドから後継機が発売されていた。(Roland モデラのページ
 ただ,3次元スキャナと一体化に進化した分,値段は上がり,アクセサリーなどを揃えていくと,40〜50万円も掛かってしまうらしいのと,刃物で削るため大量の粉塵と騒音が発生するようである。
 また,刃物が届かない領域をどうカバーするかなど,これ特有のノウハウがいろいろあるようで,買ってくれば誰でもすぐに使えるというほど簡単ではないよう だ。
 よって,ユーザー同士がノウハウを持ち寄るコミュニティーのようなものが出来ており,ネット上でも確認出来る。

 新品にはちょっと手が届かないが,中古機でも出れば導入出来るだろうか?と思案しながら情報を集めていると,アメリカで安価な造形機が出ているという話題に遭遇した。
 下は,これを知らせるサイトのスクリーンショットである。
 アメリカでは750ドル(約 8万円)というから,桁違いの安さである。
Cupcake CNC を紹介する記事例
 これは,後に「3Dプリンタ」として大きなブームを呼ぶことになる元祖機であるが,このときは知る由しもない。

(2014-1-17 yamaca)
参考文献: 絵ときでわかる3次元CADの本 (日刊工業新聞)
第2回へ続く
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