3Dプリンターでそれなりのものを作る(分割出力編)

ちょっとしたガジェットを作った時の筐体を3Dプリンターで作るというのはもう工作系界隈では良くやられている手法ですが、ネックはやはり造形サイズですかね。家庭用の3Dプリンターの造形サイズはせいぜい1辺が20cm程度なので、作りたいものがあるのだけど造形サイズにおさまらないという事が結構あります。

こういう場合はパーツを分割出力して組み立てる必要があるのですが、何度かやってみてその方式もある程度手順が安定してきたのでメモしておきます。

今回作ったのはこれ。謎楽器 BOU V.2 a.k.a 「そろばん」の筐体です。

ちなみにこの間まではこういう状態でした。

長さ方向は40cm程あります。家の3Dプリンター、QIDI X-Smart では1辺 17cm くらいが限界なので分割が必要になります。

使用するフィラメントはPLAです。今までに色々なフィラメントを試してみましたが最近は結局一番安定しているPLAを使う事が多いです。脆いので弾性を利用した嵌め込みとかは諦めるしかないですが。

データの作成

必要なデータの作成。使うツールや方法は人それぞれだと思いますが、私はBlenderを使っています。まずは組みあがった状態のモデルを作ってそれをコピペと不要部分の削除を繰り返して分割していきます。長さ方向は3分割。中に基板を仕込むので底部分と蓋部分を分けて6分割しました。

ちなみに円部分はBlenderではデフォルトで32角形として扱われますが、ネジ穴程度の大きさで32角形はそんなにプリンターの精度がないし、面ごとの微調整が必要になった時にとても面倒なので12角形で作っています。
そもそも3Dプリンターでは機種や素材にもよりますが、穴は出力すると小さくなりがちで計算通りには行かないので、例えばM3のネジを通すには12角形で何mmの穴を開ければ良いかなどの基本的な確認は予め必要です。

パーツの嵌め込み

組立の手段として考えられるのは「嵌め込み」「接着」「ネジ止め」くらいですかね。
本体構造の長手方向は接続部を次のような形状にして嵌め込みで接続します。

嵌め込むとこんな感じ。予想よりもしっかりした繋ぎになりました。差し込んだだけの状態でも乱暴に扱わなければ普通に使えるくらいの強度はあります。繋ぎ部分はデータとしては遊びなしでジャストで作成して嵌め込む際にカッターとヤスリで微調整する感じです。

パーツ間の接触面積も広く取れるので、仮り組みで確認した後、接着してしまいます。
蓋側の方は多少接触面積を稼いだ上で接着のみで接続します。