3Dプリンタでんしゃ製作の今後

どもども。 もろもろが忙しくて、しばらく更新できませんでした。 取り敢えず、ここまでの状況を一度まとめたいと思います。 3Dプリンタを使用してプラレールのでんしゃを製作する事は可能。 但し、 ・最低でも3ケタ万円の機器を使わないと、精度が出ない。→印刷サービスに外注 ・コストが高い→出力サービスで安いところで1両7500円程度、顔は4000円程度。 ・強度→十分だと考えられる。あとは設計による。 という状況です。 3DCADは、 designspark_mechanical PTC_CREO_Elements_direct_modeling_express Autodesk_123D などが使えます。 複数個の作成、量産化 ・コストが見合うならば、1個ずつ出力するのがベスト。 ・シリコン型での複製→昔からやってる方がいらっしゃるので、そちらを参考にしてください。 塗装 今までの模型での塗装工程と大差ないので、別を参考にしてください。 1個ずつ出力できるのならば、顔の差異などをデータで変更して、一体で出力する事で、強度的に有利。 接着の工数削減できる。 ということで、3Dプリンタでの製作の基礎は成り立ったと思います。 今後の進歩の仕方は、以下のようになると思います。 ・もっと高精度のプリンタによる出力が出来るようになる ・十分なクオリティでの低価格化 ・フルカラーで出力出来る事で、塗装工程の削減 沢山作る時、一部のみ違うものを作る時は、現状、この2通りが取れると思います。 ・1個ずつ3Dプリンタで出力する ・複製する、一部のみ違うものは、複製したもの同士を組み合わせる。 複製が精度良く、きちんと接着出来るのならば、複製したもの同士で組み合わせる方法がコスパ的によいと考えられます。 複製の手間や、ショット数、接着の手間を考えると、僕は前者を推しますが、系列校の先輩のK氏の技術開発によっては、後者を選択するようになるかもしれません。 という訳で、基礎研究は終了だと考えています。 今後は設計データ数を増やすフェーズに入ると思います。 僕は何をしましょうかね(笑) 1週1両若しくは、2週で3両編成、月間2編成か4両ずつデータ製作が出来る体制整理をしていきたいと思います。 ではでは。

コンテナの作り方の動画

どもども。

コンテナの作り方を簡単にまとめました。
キャプチャソフトが良くなくて、結構乱れてます。
テロップ面倒だったので声で説明してます。
40分ぐらいあるので、ゆっくり何度も見返しながら、一緒にやってみるのがいいと思います。
あと、ソフトのチュートリアルをやってからね。

今後も、適当に動画を挙げていくかもしれないです。

今回はこのへんで。
ではでは。

富山ライトレール(2014夏)

どもども

某所からせっつかれてしまいました(笑)

さて、2014年の６月からでしょうか。
８月の富山のイベントに併せて、何か車両を作ろう、と言う話を出しました。

富山の車両として思い浮かべたのは駅前を走るたくさんの路面電車。
普通に走ってる路線が路面電車になる、というのは面白いな、と思っていました。
それに３月に乗ったし。
乗ったことがある、というか実物を見たことがある、というのは結構重要で、作ろうとしたときに何となく「あーここはこうだったな」というのが分かります。

というのが選定理由で、ライトレールの車両です。
塗り替えていけば、地鉄市内線、万葉線、それに全国各地の路面電車も同じく使えます。

次に、技術的な話、というか制作時の具体的な話。
路面電車のスケール的なハナシと、ぺたぞうさんの好みから、なるべく車長が短い感じに。
と言うことで諸々検討した結果、C57のテンダ動力を使用。
この車両なら定番品で常に入手出来て、特殊な連結器も捻出出来て、その特殊な連結器のおかげで後尾車も前後入れ替えて後ろ向きに引っ張る事が出来るので、採用。
２両編成で、前後が同じ形である、と言うことは、設計は１両分でいい、と言うことです。
また、何両も作ることから、複製作業を楽にするため、平面の部品の組み合わせで作成。
部品で制作した場合、一両あたりいくらになるかの試算も兼ねました。

と言うことで設計＆発注。
ＤＭＭのアクリル樹脂で発注しました。
そんなに積層段差は目立たなかった。
複製をぺたさんに、組立と塗装は空転さんがホテルでやってくれました。

と言うわけで完成。
例によって写真ありません。
誰か写真持ってない？ｗ

と言うわけで、まとめ
・１両分の設計時間は約３日。
・パーツの分割については、複製は楽だった。設計的には全体を一気に作らなくていいから楽だった。複数人で作る時に向くかもしれない。しかし、組立時に、接着が必要で、強度的に不安なのとずれるという点、作業工数的な問題。
・設計ミスがあった。
→低床さを出すために車輪ぎりぎりに作りすぎたことで、レールを走れない。(もともとプラロードの道路を走らせるつもりだったが途中で方針変更した為変更を忘れていた。)
→ナットの押さえの寸法ミス(FDMでの試作時に入らなかったので広げたらだめだった)

と言うわけで、走らなかったので端っこにちょこんとおいておいたけど、８月富山で気づいた人いるかな？

やはり、分けて複製して組み立てる、というのは、接着の強度や手間の観点からなるべく辞めたいなぁ、と思いました。
パーツ毎に塗装が出来たり、失敗した時のロスが少なくなる事がメリットだと思い挑戦しましたが・・・。
強度が必要でないものならいいかも。
Nゲージとか。

あと、3Dプリンタ的には高さ方向が低くなって造形時間が短く出来るのがメリット。

と言うわけで富山ライトレールでした。

CADの使い方-その1

どもども。

CADについて、でおすすめした、PTCのDirectModelingの使い方を説明したいと思います。

まず、サイトからインストーラをダウンロード。
適当にインストール。

起動すると、メールアドレスとパスワードが聞かれます。
このソフトは、登録(無料)しないと使えません。
あと、ネット接続しないと72時間しか使えません。
なので、ユーザ名やパスワードを登録して、ここに入力します。
プロキシとか使ってる人は、そのあとに聞かれるかもしれないので、頑張って入力してください。
それでも接続できないと、ブラウザで、ワンタイムのアクティベーションキーを発行して入力する事になります。その時にもユーザ名・パスは必要になります。

さて、無事に起動できると、最初に単位の設定について聞かれます。
長さはミリ、角度は度、重さはグラムが分りやすいと思います。
大きいものしか作らない人はメートル、インチな人はインチ、ラジアンに慣れてる人はラジアン、ポンドな人はポンドを使えばいいと思います。
「次へ」
分解能は、1.0E-06でいいと思います。0.000001mmまでの精度です。
1.0E-04でもいいと思います。PCスペックに合わせて使ってください。
「次へ」
2Dの図面のフォーマットです。JISでいいと思います。
取引先のフォーマットがあったら、それに合わせてください。
「終了」

さて、次に現れるクイックスタートプロジェクトですが、要はチュートリアルです。
「操作方法の動画を見て、実際にやってみてね」という事です。
これで、基本的な操作は一通り出来るので、最後まで、何度か練習してください。
必ず一度は一通りやること。
webページを作ろうとしてる人に、キーボードの押し方、クリックの仕方から教えるのはなんか違いますよね？なので、基本はここで確認してください。
「手順:インタロックブロックを作成」をクリックすると、ヘルプページが開きます。
これを上から読むと、途中に動画があるので、その動画に沿って作るとやりやすいです。

以上、写真がない、使い方(というか、起動まで)でした。
分りにくいところは、コメントをくれれば写真を追加します。
次からは、ロングコンテナを作りたいと思います。

ではでは

E233系2000番代&小田急4000形(2014年5月)

どもども。

なかなか時間が取れなくて、時間がある時に連投になってしまいます。

さて、今回は2014年の5月に発注した、こちら。
初めてDMMに発注しました。

←小田急4000形　常磐線E233系2000番代→
(画像は複製後のもの)

「取り敢えず完成品を発表しよう。」というのを目的に製作。
あと、コスト感の調査。
DMMの出力の再現度の調査。

DMMのアクリル樹脂で出力。
機種は、多分3DSystem社製のProJet3500HDのシリーズ。
ABSライクなアクリル光造形。
積層ピッチは0.032mm。
積層方向に結構段差が出ます。
なので、サンドペーパーで頑張って水砥ぎした記憶があります。

←参照した写真　設計時のデータ→

E233系の車体に張り付けて使用します。
データとしては満足しています。
また、出力もデータ通りの再現が出来たと思います。
ワイパーとか。

3Dプリント品としては、サポートが付く面は少し透明度が落ちます。
なので、サポートはつかない方が吉。
まぁ、複製して使うには問題ありませんが…

まだ実は完成品になってません。
なので1年経っても公開されなかったわけで…。
(GW中になんとかします。)

ではでは。

3DCADについて(補足)

どもども。

そういえば、3DCADについて、で書いた時に一つ書き忘れた事があるので、まとめます。

3Dデータを作る時のソフトが実は2種類あって…。
1つは先日に書いた通り、3DCADと言われる、数値によってデータを作成するソフト。
もう一つは、CG系と言われる、数値よりも感覚でデータを作成するソフトです。

何というか、感覚です。
人の顔とか、植物とかを主にCG(アニメやゲーム)で使用する時に使うソフトです。
有名なのはblenderとかmetasequoiaとかですかね。
出来たものは、MMD(mikumikudance)とかでよく使われてます。
ニコニコ動画とかyoutubeでMMDで検索すると、キャラクタが動いてる動画とかが出てきますが、
キャラクタはこれらのソフトを使って作られています。

これらのCG系3Dソフトは、数値データ(何mmか)とかではデータ作成をしなくて、
ここがこのくらい膨らんでる、ここはこのくらいへこんでる、とかでデータを作っていきます。
なので、数値を入力する時も単位が独自単位だったりします。
この独自単位が大変で、いざ3D印刷しようとしたときに馬鹿でかくなったりする、という事があるらしいです。気を付けてください。

さて、僕の目指す、ポリシーには「何個でも誰でも同じものが作れる」というのがあります。
これはデータでも同じ考えで、数値制御されない、個人の間隔に頼るCG系はこのポリシー的には向かないな、と思い、選択しませんでした。

あと、人の顔、キャラクターを作るには使いやすいと思いますが、
工業製品を作るには作りにくいな、と思います(※個人の感想です)
工業製品って生産される時から寸法で制御されて作ってるから、まぁ当たり前ですよね。

逆に、人の顔や葉っぱとかを作る時にはCADソフトは使いにくいと思います。
自然界には直角や直線は存在しない、という問題に帰結すると思いますがｗ

という訳で、僕がやろうとしていることに関しては、CAD系を選択した方が楽だと考えます。
以上、CG系とCAD系の違いでした。

２つめの作品-京成3300、京成3500、小湊(?)(2013年12月)

どもども。

GWですね。
曜日間隔がずれています。
困った困った。

さて、コンテナを作った後、そういえばと思い出したように勢いで作った作品ですね。

液体を紫外線で硬化させる、インクジェットな方式(ポリジェット方式)。
←京成3500原型車　京成3300形→

最新の液体方式だと結構細部まで印刷できるんだな、という事を確認。
3300形の方は結構クオリティが高く出来たと思います。
3500形の方も、データ通りなんですが、なんというか、っぽくないんですよね。
多分色を塗ればもっとぽくなると思うんだけど…。
データの問題ですね。

ポリジェット方式では、何もないところにはサポート材が付きます。
サポートは、ジェル状でボロボロ取れて、水圧とかで吹き飛ばすんですが…。
サポートがついていた面がザラザラになります。

ためしに1両で出力してみた車両。
モデルは小湊のつもりだったんだけど、小湊っぽくない、データ的に失敗した作品。

屋根を下にして出力。
ドアの部分やフックを造形するためにサポートがついてました。
なので、その部分の表面は荒れています。

頑張った屋根部分。
文字が使えないCADなので、OFF-ONという部分は丸や四角を使って頑張って作りました。

あと、屋根が三角形な感じになって、曲面がきれいじゃないですね。
これは、当時は知らなかったのですが、3DCADからデータを出力する際の、
3Dデータの細かさ(2Dのプリンタで言うところのdpi)をトレラントというのですが、
その設定をしなかったためかなり荒くなってしまったせいです。
まぁ、データ通り印刷しちゃったという、精度としては高い事の証拠ですね(苦笑)

最初の写真の3300、3500の二つは複製する事を考えていたのですが、
複製用のシリコンで型を取ろうとしたときに、ざらざらの面はシリコンが食いついてしまいました。
サポートがついていない面では綺麗に型が取れて複製が出来ました。

そのあと、FDM方式のSolidoodle-V2(かな)でも同じデータを印刷。

画像じゃ見にくいですが、それなりな形には見えます。
しかし、細かいバリが立っていたりして、模型としては使えないな、という印象。
家庭用の安い3Dプリンタだとどうしてもこうなりますね…。

この時は、たくさんのパーツに分けて、構成パーツをたくさん並べて仮止めして、
その状態で複製しよう、という目論見で細かいパーツに分けてデータを作成しました。
で、そのテストショットとして印刷しました。

ちなみに、小湊の窓が細すぎて、現在折れてしまってます。

という訳で、13年の12月の話でした。
ではでは。

3DCADについて

どもども
寅さんです。

この一週間はいろんな事が目まぐるしく起こりました。
濃かった。

まぁ、ちょっとずつ薄めてこのブログとかもうひとつのブログに書いていくことになるでしょうか。

取り敢えず、今回は僕が使っているCADソフトについて。

僕の製作のポリシーをちょっと前に書きましたが、
「何個作っても同じものが作れる状態にする」
という条件がありました。
要するに設計図です。
手で書いてもいいんだけど、面倒だし、
「何個作っても同じものが作れる」という条件は、突き詰めると最終的には
NC加工(数値制御による加工)になるでしょう。
という訳で、NC加工をしやすい形式で設計図を作る必要があります。

そこで、CADソフトを使って、コンピュータ内部で数値的なデータ、設計者には形状のデータとして扱えるようにデータを作ります。

この数値データがあれば、3Dプリンタという塑像法、フライスという機械による彫像法、金型による射出成型など、どんな方式でも作りたい形状を作る事が出来ます。
それから、アニメやゲームなどの3DCGにも使えたりします。

さて、じゃあどんなCADソフトを使うか。
僕は、前回ぐらいに3Dプリンタを使用する事に決めました。
3Dプリンタは、3Dの設計データを出力するので、2DCADの平面図形では対応できません。
なので、3DCADを使用します。

3DCADにはいろいろな種類があって、高機能、低機能、高価、フリー、など
さまざまな条件があります。
丁度3Dプリンタについて調べ始めた時に、電子工作の趣味で読んでいたトランジスタ技術の付属、トラ技Jr.に紹介されていたので、現在使っているCADを使い始めました。
でもマイナーだったので他のCADに乗り換えようかと思っていたのですが、
一番最初に慣れたソフトが一番使いやすい。
というわけで、いまだに使い続けています。

そのソフトがこちら
PTC Creo Elements/Direct Modeling Express 6.0

僕はこれのバージョン4.0を使っています。
フリー版は登録とネット環境が必要になりますが、基本的に無料で使えます。

その他のCADソフトはこちら。

鉄道模型を3Dプリンタで作る本
で使われているCAD、RSコンポーネンツのDesignsparkMechanical
最近メジャになってきました。
こちら

週刊3Dプリンタを作る、などで紹介されているAutoCADの123D
こちら

今後はdirectmodelingを使用します。

とりあえず今夜はこれで。

はじめての作品-コンテナ(2013年9月)

どもども
寅さんです。

このタイミングでいろいろと立て込ませてしまい、戦略的には敗退してます。
とりあえずなんとか回ってるけど…。
明日今日も朝5時半に出かけないといけない…。

とかいいながら、ブログ書きます。
最初に作った作品です。

2個分サイズのコンテナ。

1個分のコンテナの真似をして補強を入れたので、若干弱いです

上にもコンテナを載せられるように、引っ掛かりを付けました。
でもこの引っ掛かりが小さくて、FDM方式だと弱くてすぐ取れてしまう…

ちょっと古いFDMの機械で、多分今の10万以下の3Dプリンタと同程度のレベルだと思います。
サポート(印刷時の補強材)が、ブロークン方式(力ずくで取る)ので、ぽろっと細部が取れやすかったりします。
FDMで出力しやすいように、またなるべくサポートがつかないように設計しました。
例としては、なるべく直線で作る、空間の上には作らない(なるべく地面に接地させる)などですかね。
これつくったの、2013年9月って、もう一個のブログ記事に書いてありました。
データ4時間、印刷2時間だそうです。
確か、CADの使い方を覚えながらだった記憶があります。

3Dでものを作る時って、やったらやっただけ、幾らでも細かくデータを作る事が出来ます。
なので、これと同じサイズのただの四角い箱だったら、2時間で出来るだろうし、もっと細部を細かくしたかったら6時間でも10時間でも、好きなだけ時間をかけて、どんどんこだわれるし、ミスったら戻すことも出来ます。

今度、これの製作方法を記事にしたいと思います。
入門には簡単で最適だと思います。四角いし。

ではでは。

製作方法の模索

どもども。
寅さんです。

オリジナルでんしゃの製作をしたい理由をまず書きます。
なんで作りたいか、というと、「そのでんしゃが欲しいから」です。
なので、売ってれば作りませんし、買います。
作りたくて作っているわけではないです。

という前置きをして…。
前回、製作ポリシーを示しました。
大きく4つ。
再現性、生産性、強度、再現度です。

• 何度でも同じものが作れる
• 加工の工数を削減
• 一定の強度を得られる

という観点から、最近話題の3Dプリンタを検討しました。

3Dプリンタを使うメリットは、

• 1度データを作ってしまえば、何度でもいつでも作れる。
• 造形物が出来るまで、手を加えなくていい
• 接着などがなく、複雑な構造も一体で出力出来る為強い。

という部分です。

デメリットは、値段が高い事と、まだ印刷物のクオリティが低いことでしょうか。

でも、どんどん3Dプリンタも進化していて、低価格化、高クオリティ化が進んでいます。
なので、今後メジャな技術になるだろう、と思い、使用を決断しました。

なお、この検討をした当時、2013年の前半だったと思いますが、
DMMのプリントサービスもなく、高価格だったため、慎重に検討した記憶があります。

とりあえず、今回はこの辺で。

でんしゃ製作のポリシー

どもども。
寅さんです。

オリジナルのでんしゃを作るにあたって、
ポリシーというか、ルールというか、を最初に明記したいと思います。

１、再現性

何個でも同じものが作れる、という事です。
また、だれがやっても変わらない、というのも重要です。
イベントで使ったりすると、どうしても壊れてしまいます。
壊れた毎に、僕しか対応できないのは、大変ですし…。
あと、鉄道車両って何台も並べたりしたいじゃん？
少なくとも、先頭車と後尾車ってほぼ同じな事多いし。
いつでも誰でも同じものが作れる、という方法を採りたいと思います。

２、生産性

作る時の加工の工数の削減で、合理化を目指します。
合理化することで、多くの数を製作しやすくします。

３、強度

イベントで使ったりするにはやはり、製品と同程度以上の強度が必要である、と考えます。
落としたり、ふんづけたり…
あとは、走ってる最中に分解し始めたり…
壊れにくい、というのは玩具として必要な要素だと考えます。

４、再現度

製品と同等程度かそれ以上の実車の再現度を目指します。
しかし、鉄道模型ではなく、デフォルメされた玩具として扱います。


以上、4点をポリシーとして製作していきます。

開設！でんしゃ工場

どもども。
寅さんです。

オリジナルのでんしゃの紹介や作成の過程、工法等を記していきます。
また、修理の情報等もまとめる事があるかもしれません。

(もともとのブログはなんだったんだ…)