2013年2月21日木曜日

デジファブしてみる - マスキングテープカッターを作る

 ようやくものづくり開始です。Replicator2を使ってマスキングテープカッターを作ってみました!

IMG 2531

ここ数年マスキングテープが人気です。色々な柄のテープがあって欲しくなってしまうのですが、意外と困るのがテープカッターです。保管やテープカットに便利なテープカッターですが、いくつもマステを持っていると何個もテープカッターを買うのは出費がかさんでしまいます。

でも、ちょっと考えると3Dプリンターで出力するのにちょうどよい小物だと思いませんか? 構造は単純ですし、プラスチック製だし、小さいし。そこでReplicator2を使って作成してみる事にしました。1. アイデアを練る 2. 3D CADでモデルを作成する 3. 3Dプリンターで出力 の3ステップで作ります。



1. アイデアを練る

どんな形状にするか、市販品を参考にしながらアイデアを練ります。考えるポイントは使い勝手と作り勝手の2つです。

と言いつつ、使い勝手はあまりしっかりとは考えていません。市販品をチラ見しつつ、転がらない事を念頭に、テープを長方形のサイドで挟みこんでやる単純なデザインにします。

テープカッターの刃は切れ味に不安を覚えつつも3Dプリントする事にします。エクストルーダーから射出されるプラスチックは結構太いので、鋭い刃を造形する事は0.27mmの解像度だとあまり期待できません。しかし、どこまでできるのかも気になるので試してみる事にしました。

作り勝手については3Dプリンターの特性を考慮します。複雑な形状はサポートが必要になり、後処理が手間なのでシンプルな形状にすることにしました。

2. 3Dモデルを作成する

主に作り勝手を念頭に置きつつ、Autodesk 123D Designを使用して3Dモデルを作成しました。所要時間は1時間ちょっと。

123D 01

穴と突起のRは組み立てやすさに結構貢献した気がします

サポートが必要の無い形状を意識して、宙に浮く部分の無い形状にします。デザインも立方体と円柱を組み合わせたシンプルな形に。各部の寸法はテープをノギスで測って決めてやります。

テープを挟み込むために2つのパーツに分割します。パーツの接合はオス・メスの突起と穴の組み合わせです。3Dプリンターは精度があまり出ないようなので、穴の直径を突起よりも0.4mm大きくしてやります。同時に先端にRを付け、はめ込みやすくしました。

Cutter

刃の部分。力をかけやすいように刃の部分だけ段差を付けたがあまり効果がなかった

刃の部分は細かくしすぎると印刷したときに潰れてしまうので、解像度を考慮して大きめに作ります。また、鋭くしすぎると下ダレを起こして印刷失敗するので刃先の角度は45度としました。

作成できたらメニューのExportを選択し、STLを出力します。面白い事に、2つの独立したオブジェクトがあると片方しかSTLに出力してくれないようです。仕方が無いので片方づつファイルに出力してやります。

3. 印刷する

MakerwareにSTLファイルを読み込み印刷します。解像度0.27mmで印刷時間は1時間弱でした。

Makerware

ReplicatorGも速度を上げる方法があるようですが、まだ全く調べられていません

ReplicatorGを使用するか迷いましたが、速度を優先してMakerwareを使用しました。

IMG 2533

こういう風に組み立ててやります

実際に印刷してみるまでは、ちゃんと組み立てられるかどうか、刃先の仕上がりがどうなるかがかなり不安でした。が、おそるおそるはめ込んでみるとカチリとはまります! 積層痕がちょうどいい引っかかりになっているようです。ちゃんと組み上がるとかなり嬉しいですね。

IMG 2535

刃先は鋭くはならなかった。改良が必要

刃先はやはり丸みを帯びてしまっており、鋭さはありません。とはいえ全く使えないと言う事はなく、一応マスキングテープを切る事ができます。

4. 試してみる

せっかく作ったのでマスキングテープを愛用する連れに渡して試用してもらいました。

感想を聞くと… 「使いにくい」という容赦ないコメントが(笑 まあ3時間程度で作ったものですので予想はしていましたが、ばっさり切り捨てられました。

カッターが切りにくい、というのは予想通りとして、他にも、

1. マステの径よりカッターのサイドが狭いため置いたときに安定しない
2. マステの芯をはめる軸の径が小さすぎる
3. はめ合いが緩く、強めの力がかかると分解する
4. かわいくない 

と、いくつも問題点が出てきました。散々な評価ですが、こちらには3D CAD + 3Dプリンターのデジタルファブリケーション環境があります。気軽に改良していくとしましょう。

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