Tiny Whoop のキャノピー制作～バキュームフォーム～

2016年10月16日日曜日19:59:00 3Dプリンター , AmazonJP , DIY , inductrix , Tiny Whoop , ドローン , 東急ハンズ 3 件のコメント

前回記事のMullet Mod 用に Tiny Whoopの公式で販売されているキャノピーが欲しくなった。が、SOLDOUT。。
ただ、商品ページの動画をみていくと、自作方法が紹介されていた。

①キャノピー取付方法

②バキュームフォームでキャノピー制作

このバキュームフォームという方法は初めて知ったけど、モデラー界隈では結構有名っぽい。
なお、キャノピーのモールド(原型)は Thingiverseに公開されている。

販売されてるキャノピーを素直に買ったほうが確実に安上がりだけど、SOLDOUTだし、バキュームフォームは今後応用できるかも。てか単純にやってみたかったので実行へ。

バキュームフォーマーをつくる

以前は桃象というバキュームフォーム専用ツールが販売されていたみたいけど、古(いにしえ)のワザなのか、最近は取扱がなさそう。

Kickstarter で FormBoxてのはあったりしたが巨大。。

自作方法はネットに色々あって、

100均のタッパー
パンチメタル(or メッシュワイヤー)
隙間テープ
木製フォトフレーム

で、制作するのが定番みたい。

ただ、DIY感がハンパなく、自分で作るとしょぼくなっちゃいそうなので、Thingiverse もチェックしてみた。
すると、ダイソンDC35用のバキュームフォーマーがあったので早速 BS01+ で出力(熱が加わるのでABSフィラメントを使用)。

サイズが大きめなので夜寝てる間に。２晩かかったけど完了。

注意
このデータは 90度回転させとかないと出力しづらい。。
前回のMullet Mod用カメラマウント含め、Thingiverseの公開データは結構そういうのあるけど、みんなどうしてるんだろ。。

その他の材料やツール

3Dプリントしたバキュームフォーマーに加えて用意したのは、

木製の枠

一般的なDIYバキュームフォーマーだとフォトフレームで代用することが多いみたい。
今回のバキュームフォーマーのサイズだと、内枠 82x136mmが確保できて、額縁が平面のものがあればよかったが、今回は東急ハンズで300x255x5.5mmのMDF板を購入し、制作も依頼してみた。
多分既成品なら「KG判/L判」サイズが合いそう。

Thingiverse のデータに木枠用のテンプレがあり、そのサイズで木枠を制作すればいいのだけど、バキュームフォーマーとの噛み合わせに余裕が少ない気がした。あまりシビアなサイズだとバキュームするときに位置合わせが難しいので、テンプレより1mmだけ内枠の縦横サイズを大きくしといた。

目玉クリップ

5.5mm厚のMDF板 x 2枚 = 11mm をはさむため。
手持ちは小サイズと豆サイズ。小小サイズでもいけるかもしれないが、小が最適だと思う。

ポリスチレン板

バキュームフォームの素材としてポリスチレン0.3mmが扱いやすかった。
東急ハンズで3mm 175x300mm \158 を購入し、これを3枚に切り分けて利用したのでキャノピーの材料原価は\53換算。設備費は別途。。

注意
このシートでギリギリ4分割(8.25 x 150mm)できそうだけど、縮むのでギリギリはダメ。。3分割で。

なお、他素材でも端材で試してみたのでメモ。。

素材	厚さ	メモ
ポリスチレン	0.3mm	加熱すると透明になるので、加熱状態の判断がしやすく扱いやすい。破れてなければ再加熱してやり直しも可。厚さにムラができやすそうだけど。耐衝撃性が弱く、油類等に対しての耐薬品性に劣るらしい。東急ハンズで売ってたのが0.3mmだったが、0.5mm のほうが入手しやすいかも。
塩ビ	0.5mm	熱すると臭い。ダイオキシン問題もよぎってしまい、中途半端な加熱でバキュームして失敗。お試し用に端材を買っただけだったのでヤメ。
PET	0.5mm	他の素材と比較して融点が高い。結構加熱したつもりだったが、まだ硬かったようで失敗。それなのにABSで作成したモールドがPETの熱で変形した。。3Dプリントしたモールドは使えなさそう。ヤメ。

※ 「硬い」のは素材じゃなくて厚さの問題かもしれない。が、他の要因もあり、ポリスチレン一択。。

参考
プラスチックの融点、耐熱温度の一覧

掃除機

『吸引力の変わらない』ダイソンDC35 を利用。
3DデータにはDC35用以外にも、汎用アタッチメントの3Dデータもあるので、違う掃除機の場合も対応可能。

ヒートガン

素材加熱用に。
電気コンロを使うのが一般的っぽいけど、手持ちはこのヒートガン。
風が発生しない電気コンロのほうが、均一に加熱しやすいから一般的なのかな？
ただ、Mullet Mod動画でもヒートガン利用だし、自分の結果的にもヒートガンのLowモードでいけたので問題ない。
仕様は風量：(Low)250m/(Hi)500m/min 熱風温度: (Low)50~500度/(Hi)200~600度。

モールドの準備

極薄のキャノピーなのでモールドの積層痕が反映されてしまう。そのため、モールドの表面処理をしといた。
といっても、ABSでプリントしたものを、アセトンパックしただけ。

キャンドゥ(100均)で買ったタッパーを使ってアセトン5gで5時間放置。こんな感じにつるつるに。

バキュームフォームする

作業環境。

モールドを網のフタの真ん中に両面テープで固定してセット。
掃除機(ダイソン)にバキュームフォーマーをセット。
そのままだとバキュームフォーマーが浮いてる状態になるので、安定するようにテキトーな箱をおいて高さ調整。
木枠にポリスチレンシート0.3mmをはさみ、目玉クリップで固定
↑ここまで準備↑ ↓ここから作業↓
ヒートガンを上向きに設置し電源ON。ポリスチレンシート加熱開始。
ポリスチレンシートが少し透明になり、たわんできたら掃除機スイッチON
ポリスチレンシートをバキュームフォーマーへかぶせる
掃除機OFF
ヒートガンOFF

とりあえず、こんな感じになったが、根本付近が拡がっててちゃんと成型できていない。
これだと、inductrixのフレームに引っ掛けられないか。。

調べると台を置くのがよいらしいので、、転がってた六角ボルトをはさんで両面テープで固定。

再チャレンジするといけた。下まで巻き込む感じに成型できてる。
ただ、モールドを巻き込んでいるため、毎回モールドの取り外しが必要。なので量産はしづらい。。

バキュームフォームのポイントまとめ

素材はポリスチレンが扱いやすい。
ヒートガンは弱風(Low)で。強風(Hi)だと風力で破れやすい。
素材を熱するときはシート全体を均一に。厚みのムラができたり、シートの「伸び」が足りずに整形失敗する。。
モールドを台の上に置くと精度の高い成型ができる。
ダイソンD35はスイッチを押し続けている間だけ吸引するのでバキュームフォーム作業に向いてない。。

仕上げ処理

シートからキャノピーを切り出し、穴開け等の仕上げ処理。

カメラ用の穴やサイドの取付部分の穴はクラフト用の10mmパンチ、1.5mmパンチを利用して開けた。
穴開けはモールドにかぶせたまま、モールドもろとも加工したほうが「割れ」が発生しにくい。

その後、純正フレームと比較しながら、フレームとの取り合い部分を加工。
最後にアンテナ用の開口部を現場合わせ(注)で切り取る。
手芸用の曲がりハサミみたいなのを使うとやりやすい。

で、完成。元のモールドにかぶせるとこんな感じ。