「ねえ、自分のアパートをモデル化して 3D プリントして、家具を全部どこに置けるか考えたらクールじゃない？」同僚からの冗談半分の質問は、私がこれまでに受けた最大のオタク的皮肉の 1 つであることが判明しました。

この投稿はもともと Formlabs Engineering ブログに掲載されていました。

新しいアパートに引っ越す前の数週間、私は夜と週末に、その空間の正確な1/25スケールの模型を組み立てるために作業しました。新しいアパートは以前の家よりも狭く、家具は自分で用意する必要がありました。部屋が狭く、壁の角度も不自然だったため、どう配置すればいいのか分からず苦労しました。

アパートと家具をモデリングして3Dプリントすることで、引っ越し前に間取りと購入する家具を決めました。こうして、後に「タイニータウン」と名付けたこの家が誕生しました。

空間のモデリング

最初のステップは、アパート内のあらゆるものを計測することでした。各部屋の寸法、ドア、窓、ラジエーターの位置などです。CADプログラムを使って、2Dスケッチで床と壁のレイアウトを再現しました。新しいプログラムを学びたかったという理由から、フリーミアムのクラウドベースCADソフトウェアであるOnShapeを選びましたが、パラメトリックCADソフトウェアであればどれでも問題なく使えるはずです。これらの2Dスケッチから、DXF形式でエクスポートできる1/25スケールの図面を作成しました。

廃材の段ボールを使って床と壁をレーザーカットし、壁が曲がる部分には低出力のエッチングで印をつけました。壁を一体型にすることで、後で必要な接着作業の量を減らすことができました。

レーザーカッターを使えば外側の角は簡単にエッチングできますが、内側の角は少し難しいです。レーザーカットできるのは片側だけなので、まず位置を決めてから、反対側からホビーナイフでカットする必要があります。内角の場合は、段ボールの厚さも考慮する必要があります。レーザーカッターをお持ちでない場合は、図面をステンシルにして、手で段ボールを切ることもできます。壁の組み立てにはホットグルーが便利です。

家具の印刷

シンプルな箱でも十分でしたが、ディテールが加わることでTiny Townは生き生きとした作品になりました。最初の家具をいくつかモデリングした後、ノブ、取っ手、棚、ドアの継ぎ目などをかなり効率的に作れるようになりました。Form 2でパーツをプリントしていたので、こうした細かいディテールも再現できることは分かっていました。SLAはFDMよりも優れている点の一つで、キャビネットの扉や棚など、数百ミクロン単位の特徴を再現できます。

まず、家に帰って、新しいアパートに持っていく予定の家具の寸法を測りました。それから、業者のウェブサイトに掲載されていた仕様書を参考に、購入を検討している家具の寸法をすべて調べました。

これらの測定値に基づいてCADモデルを作成しました。各モデルは、プリント用に1/25に縮小した際に表面が3～5mmの厚さになるように中空加工を施しました。.STLファイルとしてエクスポートした後、PreFormにインポートして3Dプリントの準備をしました。

一部のモデルはサポート構造なしで平面的にプリントできましたが、ほとんどのモデルをX軸とY軸の両方に沿って12度回転させ、デフォルトのパラメータでサポート構造を生成しました。ビルドエリアをぎっしりと詰め込み、家具はすべてグレーのレジンを使用することで、シンプルな外観を実現しました。

タイニータウンのアレンジ

家具をすべて印刷したら、配置を始められます。これを全部CADだけでできたでしょうか？もちろんできますが、そうしたらずっと面白くなかったでしょう。

いくつか異なる配置を試した結果、ようやくすべてが心地よく収まるレイアウトに落ち着きました。さらに、（紙の）プリンターを使って、絵画やラグをすべて同じ1/25スケールで印刷しました。おかげで、新しいアパートにどの家具を注文すればいいのか自信が持てるようになり、すべてがぴったり収まると安心して眠ることができました。

オフィスの人通りの多い作業台にTiny Townを置いていると、同僚からたくさんのフィードバックをもらいました。誰からも一貫して聞かれる質問が一つありました。「もう1段階深くできますか？」。もしTiny Townを新しいアパートに持ち帰るなら、20mm×8mmという非常に精巧なパーツをTiny Townとして出力するのは理にかなっていると思いました。このような出力は、汎用樹脂で25µmの積層ピッチを使用し、158個の出力で実現できる稀有な例の一つです。Form 2のパフォーマンスは素晴らしく、Tiny Townはほとんどの機能が実現され、成功を収めました。

このプロジェクトは何よりも、3Dプリントを使えばアイデアをいかに早く現実のものにできるかを実証しています。アイデアからCADデータ、そして実物大のモデルへと移行するスピードとシンプルさは特筆に値します。約12個のパーツをそれぞれプリントするのに、セットアップに5分、プリントに数時間、そしてクリーニングに30分（ほとんどが空き時間）かかりました。パーツの仕上げにはほとんど時間をかけませんでしたが、研磨と塗装をすることで、モデルにさらなるリアリティが加わりました。ちょっとした引っ越しの手配に時間と樹脂を費やすのはもったいないかもしれませんが、高品質な建築模型を作る可能性は十分にあります。

小さな街を作ったよ！君にもできる！未来のアパートを3Dプリントで作る | Formlabsエンジニアリング

Craig Broady 氏は Formlabs のエンジニアです。