3Dプリンターで子供用ラジコンのボディを製作 JOZEN互換ボディを作る

子供のJOZENのダートマックスというラジコン。3Dプリンターで作りやすいサイズだったので乗せ換え用のボディを作製しました。走らせる、という目標をもって練習すると進みが早い気がしますよね。3Dプリント前提のFusion360のフォームモードの良い練習になりましたのでご紹介させていただきます。

ラジコンのボディを作ろう

Fusion360で車を作ってらっしゃる方は多いですし正直私は技術的に初心者です。ということでこれは初心者用の記事になります。目的はフォームモデリングの練習です。3Dプリントを前提とした場合、CG用とはちょっと注意点が異なる気がするんですよね(CGをやっていない私の戯言かもしれません、悪しからず)。

モデリングの練習といっても、何となく練習するのってなかなか難しいです。目標がはっきりしていたほうが上達も早い気がしたので、うちの末っ子長男の意見を取り入れながらラジコンのボディを作りました。結果としてはとても良かったです。作りこむのって時間もかかりますし果てがないので、ある目標を決めてそこでバシッと終えて、また別のものにチャレンジしていくほうが効率が良い気がしました。参考になれば幸いです。

なお、今回作成したラジコンは小さい子供用にJOZENが販売しているダートマックスというシリーズです。単純なつくりになっていてボディとシャシーは4本のネジで固定されています。

シャシー側凹凸に合えば、ネジのマウント部分を作製するだけで比較的容易に互換ボディを作れると思います。部品が壊れても3Dプリンターで治すこともできますし、なにより3000円程度と非常に安価ですので子供のおもちゃとしては非常に優れていると感じました。

Fusion360でのフォームモデリング

ご存じのとおりFusion360では様々なモデリング方法がありますが、この練習用のボディはフォームモデリングで行いました。車のボディについてはご存じのとおりFusion360では様々なモデリング方法がありますが、この練習用のボディはフォームモデリングで行いました。フォームモデリングでのボディ製作は様々な方法が紹介されています。ポリゴンベースのモデリングと基本的に同様なので情報も多いです。私も色々な情報を参考にさせていただきました。ありがとうございます。2つほどリンク貼らせていただきます。

私はオーソドックスな方法と思われる、側面をある程度作るところから前後バンパー部分を回して上面の流れと接続する感じで作る結果になりました。練習なので細かいところはあまり作りこまず形を整えて、全体を作りました。フォームモデリングはFusion360でのほかのモデリングと異なりノンヒストリ(ダイレクトモード)なので後から履歴を遡れません。その瞬間のアンドゥしかできないので保存を適宜行っておいたほうが良いです。

汎用するのはAltキー+1,3で、最終的なサーフェスがどう変化するかを見ながらモデリングは行いました。また大胆に形状が変わるときや前後の流れと左右の流れ、ボンネットやトランク部分とバンパーを繋ぐときなど要所要所では一度フォームモデリングを抜けてサーフェスがエラーなく作られるか確認する必要がありました。

いろいろやった後うまくサーフェスに変換できないとストレスたまりますが、こんな雑なフォームをいい感じにサーフェスに変換してくれるFusion360には感謝しかありません。私が出来るんだから誰でも出来る、と胸を張って言えます(笑)。

ボディの厚みや装飾ってどうしていますか?

私が一番悩んだところが厚みを付ける段階です。皆さんはどうされていますか?3Dプリンターで作る前提の場合、必ずボディには厚みが必要です。今回だと最低1cmくらいはないと割れてしまったり強度的に問題が生じますよね。

あと装飾(窓枠やライト等)をどうするかも問題です。フォームですべて作ろうとすると大変そうですし、ダイレクトモードだとあとから修正が効かないですから・・。

正解は分かりませんが、今回は大枠のボディを作成した後フォームモードで分割部分で折り目を付けて、そこでフォームを切断しました。折り目がついていないと生成される曲面が離れてしまいますので注意してください。フォームモードを抜けた後に各サーフェスをコピーして厚み分ずらし、その曲面同士をロフトでつないでステッチすることでボディが作れます。装飾は別にスケッチを描いてそれを基準にボディを分割したりオフセットして表現することにしました。

なおサイドミラー部分は別にフォームモデリングで作っています。

大まかな部分はボディ同士のブーリアンで、細かいところはサーフェスを新たに作って分割するのも手だと思います。もっと素晴らしい手もあるのかもしれませんが、個人が3Dプリンター用データを作るのであれば手っ取り早く作れると思います。むしろよりよい手段をお持ちの方、ぜひご教示ください!!

JOZEN互換シャシー取り付け穴を作製

シャシーとボディを取り付けるネジ穴(4つ)はノギスで計測して取り付け部分を作製しました。基準スケッチを1枚作って、車のボディに接するところまで押し出します。これ、凄く便利な機能ですよね。。。下穴開けはネジ径に合わせて行います。特に難しいところはないですね。

ただ最終的にバシッとはまるかはやってみないとわからないところもあります。可能であればボディ接続部分だけ適当な形状とともに別でもう一つ作って位置関係が問題ないか確認したほうが無難です。

3Dプリンターできれいに造形 今回は0.3mmノズルを使用

モデルが出来たらいよいよ造形です。後処理を考えない場合限定ですが、車のボディに限らずFDM方式の3Dプリンターは積層が目立ちにくいよう工夫する必要があります。ボンネットやドア等パーツ毎に分ければ解決できる部分もあるのですが、今回のようにラジコンのボディにしたい場合は強度面から一体にしたほうがいいと思います。

一体形成する場合には平置きにしてしまうとボンネットや屋根など目立つ部分が積層で残念な仕上がりになります。なので車自体を傾けて、ボンネットの先端が最上部になるくらいにするのがベストだと思います。サポートが増える、場合によっては失敗のリスクもあるので賛否両論はあるかと思いますが、全体の仕上がりはきれいになります。

今回もノズルはおなじみのKaikaノズルで、0.3mm径を使用しています。0.4mmだとちょっと細かい造形には難が出るかもしれません。外殻の厚みは基本的にはノズル径の倍数、できれば4倍がベストです。0.3mmだと4倍で1.2mm、ちょうどいい感じになります。

もっと細かくてもいいのですが、これくらいの大きさのモデルだと時間とのバランスがいいのは0.3mmですね。使用しているスライサーはPrusaslicerです。積層は0.1mmにしました。一日がかかりの造形です。失敗がないようにサポートの設定と必要に応じたカスタムサポートも付けておきましょう

ということで仕上がったのがこちらになります。Twitterには動画もありますが、非常にきれいに出来上がったと思います。

本年もよろしくお願いします

ここから先は落ちになりますが、その後はスポイラーを作製し、クリアーパーツを使用にしてライト部分にLEDでも仕込もうと思っていたのですが、そうこうしているうちに壊されました(笑)。そして別なのも作れと言うようになったのでこのボディは一旦ここまでで終了です。また子供が急に続きを言い出したら(幼児あるあるですね・・・)もう一つ造形して続きを作ろうと思います。

今回のモデリングを見ていただければわかる通りこんな未熟者の私ですが、今年も色々作っていければと思います。本年もよろしくお願いします。