Nゲージ蒸気機関車蒸機の工作>2017.8.23/2017.11.1

小さい照明塔を作る(3Dプリンター)

レイアウトにヤード照明塔をひとつ置きたいと思っているのですが、レイアウトの大きさの関係で、市販のヤード照明塔では大きすぎて存在感がありすぎます。
高さ10数センチにしたフリーの照明塔を3Dプリンターで作ってみました。

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しかし、細い構造のストラクチャーを3Dプリンターで作った経験がありません。
あまり細く作ると注文を受け付けてもらえなかったり、強度的に使えないものになるかもしれず、どの程度がよいのかわかりません。
まずは例によって思い切り太く作ってみました。
→さすがに太すぎたのと、実際に置いてみるとまだ大きく、今度作り直そうというステータスです。

3Dモデル

照明塔全体

DesignSpark Mechanicalで適当に作図しました。鉄塔の構造も理解しておらずいいかげんです。

高さは13センチです。4本ある縦の柱は、極太?の2mm角にしようと思いましたが、画面で見ても太すぎる感じでした。とはいえなるべく太く…ということで、1.8mm角にして強度をみることにしました。

照明塔出力結果

出力結果です。4面のパーツを組み立てたのではなく、この完成品の姿で一発出力です。
Projet 3500HDMaxはインクジェット式で、サポート材がワックスみたいなものなので、個体のサポート材があちこちに付いてくることがありません。
ズボラ工作にはぴったりです。

半面、アクリル樹脂とサポート材が同一層に噴出されますから、両者の境目でにじみのようなものが生じ(私の理解です)、どうしても表面にシマシマのざらつきは残ります。どの形式のプリンターがよいかはケースバイケースです。

ランプ部分

てっぺんの照明部分は特にいいかげんですが、水銀灯ということにして、LEDを装着できる大きさにしておきました。
表側には直径2.2mmのレンズを入れられるようにしました。

ランプ部分出力結果

結果は、思った以上にガッチリしていて、強度的な不安はまるで感じませんでした。
あえて破壊するまで力を加えていないので、割とポッキリいく可能性もありますが、4本の支柱は1.5mm角ぐらいまでは削りこめそうな気がします。
(3Dデータをちょっといじるだけなので簡単です)

中心部には通電を兼ねた、真鍮線のハシゴ縦棒を通せるようにしてありますが、作り直すつもりなので今は何もしていません。

塗装・組み込み

塗装

私の身近にあった蒸機時代の照明塔は、みな真っ黒だったので、黒に塗りました。
空気感的にレイアウトに馴染むよう、暗いグレーという感じです。赤も混じっています。

根元

レイアウトへの取り付け方など、まるで考えていない足元。
出力は最高解像度よりひとつ下の Ultra High Definitionモードなので、リベット類の凸凹もやや強めにしました。肉眼で見るとちょうどよい感じです。

LED取り付け

レンズ(WAVEのH・アイズミニ)をはめ、白色チップLEDを組み込みました。
配線のポリウレタン線を端子にハンダ付けし、2個直列にして裏から差し込んだだけです。

今はこんな便利なLEDがあって本当に楽ですね。それほど大量に買わなくても、1個あたり10円〜50円程度で買えますし。

LED点灯

とりあえず配線はそのまま中を通して、電流制限の抵抗器は外につなぎました。
だいぶ光量を抑えて撮影しましたが、定格電流を流すとまぶしくて直視できないほどです。ポヤーと光ればいいので十分電流は抑えてよさそうです。

設置テスト

さて、予定スペースに置いてみたところ、太さもそうですがイメージよりはまだ高く、目立ちすぎるような気がしました。
次回出力するときは、もう1センチくらい低くしてみます。

しかし、ちょっとした光り物があるのもいいものです。
撮影したあと撤去したら、妙に物足りなくなってしまい、やはりまた作って設置しようと思ったのでした。

組み立てなしに一発で造形できるのですから、思ったよりずっと楽にできました。鉄塔部分も1面だけ作って、コピーして4枚にし、回転して合成するだけです。


続き

1.8mm角だった4隅の支柱を1.2mm角に削り込み、高さも約1cm上から削りました。
前回、支柱は本当に角柱形状にしていたため、斜めから見るとルート2倍の太さになっていました。今回は内側の角を押し込んで面取りしました。
3Dデータなので、細くするのも面取りするのも簡単です。

下図・写真とも、左が前回のもの、右が新しいものです。

新旧3Dデータ 新旧3D造形物 新旧3D造形物

概ね狙ったとおりの出力結果になって嬉しいです。
ブレースがたくさんあるため結構しっかりしていますが、熱を加えると歪みが出やすいので、その点は注意が必要です。
例えば塗装を早く乾かそうとドライヤーを当てたり、残ったサポート材を溶かすためにお湯に漬けたりすると、細い部分が歪むことがありました。

もし不注意で壊してしまったとしても(踏んづけるとか…)、再出力すれば済むのが気楽なところです。何しろ、このままの姿で丸ごと出来上がってきますから、なんとも不思議な感じです。
どこかでどなたかが出力して、サポート材を取り除いて仕上げてくださっているのですよね。ありがたいです。


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