友人からの依頼「カンカン踏切セット欠損パーツの製作」
我が家に3Dプリンターがあることを知っている友人からある依頼がありました。
子供(2歳)のおもちゃを中古ショップで買ったけど足りないパーツがあるとの事。メルカリなどで探してみたけど見つからなかっといいます。
トミカとプラレールで一緒に遊べるコースのようです。長円の立体道路をトミカが走り、そこにプラレールが通過する作りになっています。
今は橋脚に当たるパーツが足りず、浮いているトミカの道路が落ちてしまい形にならない状態です。画像では本を使って高さを合わせてみましたがさすがに毎回やるのは面倒ですし安定しません。
作ってみる
という事で作ってみます。
まずはジョイント部分の寸法を測っていきます。こういう時はデジタルノギスがものすごく便利。アナログノギスも持っていたんですが読むのに時間がかかるし金属製なので測定物を傷つけるしと結構不便でした。
しかしデジタルノギスを購入してモノクロだった人生が色づき始めました。もう元の身体には戻れません。
その後いつも通りfusion360で製図して
印刷します。
今回作る橋脚には本来高さがありますが、最初は穴がきちんと嵌るかを確かめるためのテストピースなので最低限の厚みで印刷して時間とフィラメントを節約します。
完璧に測定してそれをもとに設計しても、スライサーの設定やノズル径の問題でズレが出来るので実際に印刷して確かめるのが確実です。
印刷したものがこちら、こうしてみると穴に差し込む凸部分が長いような気がするけどどうだろう。
さっそく差し込んで具合を確かめます。
ちゃんと入っているので穴の位置は良さそうですがユルユルでした。ここは要改善。
穴の間隔などはこのままで良さそうです。
これをもとに設計を見直してもう一度テスト印刷します。
ユルユルだった差し込み凸の径を太く(Φ4.3 → 5.0)し、やっぱり差し込みが深いと抜き差しする時に折れてしまう恐れがあるのでちょっと短め(-1.0mm)にしたところ、きちんといい感じに嵌ったので本番の印刷。これに高さを付けていきます。
必要な高さを測り設計、ぐらつき防止の為に根本は太めにすると結構カッコいいフォルムになってテンションが上がります。しかしこれが裏目に出ることに…
良かれと思って太くした根本ががっつり引っ掛かって斜めってしまいました。3時間以上かけて印刷したのに…泣
これは隙間の確認不足でした、根本を太らせるのは薄い方の面(短手方向)だけに変更して
これでピッタリ！1つ完成です。
1つ完成すれば、あとは高さを変更したものを作れば良いでしょう。楽勝。
と、思っていた時期が僕にもありました(30分前)
橋脚は全部で４つ必要なのですが、測ってみると4つが４つとも穴の間隔や数が微妙に違います。
なぜ！？
おかげで全部穴の間隔を測りなおして、ちゃんと嵌るかのテストピースを都度印刷する必要がありました。やれやれ。
という事でなんとか４つすべて完成。
穴の間隔はぱっと見で分かる短手方向だけでなく長手方向にも微妙に違いました。何でだろう？
考えられる可能性としては、子供が間違った場所に差し込まないようにする為でしょうか。
高さの調整
完成したものをじっくり見ていると一カ所浮いている橋脚がありました。
実際には橋がたわんでギリギリ接地するので気づかなかったのですが、持ち上げて確認するとこのくらい高さがあったほうが安定しそう。
という事で調整します。もう一度全部出力するのはもったいないので、厚底パーツを出力。
そして接着、今度こそ橋脚が完成しました。見た目はちょっとアレですが目立たないのでヨシ！👉
継ぎ手レールも作る
これも必要と言われました↓
プラレールの一般的なレールを繋げて遊ぶ際に、このパーツがないと連結できない謎使用らしく、これも可能なら作って欲しいとの事。非常にありがたい事にこのフリマアプリの出品画像が真上や側面も丁寧に映して(方眼付き)あるおかげで寸法が分かり易いです。感謝。
画像左側の連結は一般的なレールをそのまま繋げられるけど、右側には継ぎ手となる専用レールが必要みたい。
なので設計。
結合部(パズル状の部位)は本体に受けがあるのでその寸法を元に、全体の長さは上記のフリマアプリの画像から縦横比を参考にして決めています。概ね合っているはずです。
ここも結合部の嵌め合わせを確認する為に中間を切り取って確認します(色々節約)。
印刷して確認するとちょっとキツかったので調整して本印刷に移行します。
斜めパーツは綺麗に印刷できない問題
ただ懸念点があり、このパーツは勾配がある為天面が水平になっておらず綺麗に印刷されません。
3dプリンターの仕様上どうしても階段状に印刷されてしまいます。
こうなります。
これでも多分走れるとは思うけど、ガタガタしそうだし見た目が良くない。機能的には必要ないのに一応作った枕木も見えづらい。
やっぱり天面を水平にして印刷したいな…接地面を反対にして印刷も考えましたが、それはそれでサポート面が荒れそうです。
という事で分割してみました。
天面から水平に分割して、斜めに印刷される部分は後で接着で隠れるという寸法です。
これで天面が綺麗に印刷されます。
その分階段状になる業を請け負った下部分はやすりで均して
ジクロロメタンを塗布して
接着！
その後やすりで表面を整えて、PLAはやすりをかけるとどうしても白くなっちゃうのでラッカースプレーで黒く塗ると…
それなりに目立たなくなりました。
ばっちり嵌ります。通常のプラレールを持ってないので反対側の確認ができませんが渡す際に確かめます。
カンカン踏切セット完成
これにて完成。
がたつきもなく問題もなさそうです。
しかし扱うのは手加減の無い子供ですし、遊ぶごとに毎回組み立てと解体をするものなので強度や摩耗による嵌合部の緩みが心配ではあります。ダメになったら報告してもらうようにします。
追記 -後日談-
後日渡して汎用プラレールパーツとの嵌め合いを確認して問題ありませんでした。
長く使えると良いな。
コメント