Tinkercad + レーザーカッター > MDF積層状の構造物を作る案 | layered Delta Flyer v0.1-v0.3

ブラウザ動作するAutoDeskのTinkercad。

[Tinkercad > Download > レーザカット用にダウンロード > .SVGファイル | カットしてもらった](https://qiita.com/7of9/items/75d6a302362ec34a5fc3)

MDF材やアクリル材で板状のものをカットできる。

それらを組合せると、10年ほど前に雑誌上で見た海外の僧院のようなものができるだろう。その僧院は有機的な形状を層の組合せで構成していた。実際に建築されたものかは、記憶していない。検索しても見つからなかった。
~~(2005年から2008年の間の雑誌PenかAXISに掲載されていたと思う）。~~

(追記 2018/04/22)
@ AXIS 2004 August
> 現在進行中の、鹿児島県にある真言宗の寺の建築プロジェクト。表面の積層レイヤーは、仏像が鎮座する折り畳まれた布からイメージしたと言う。

http://snize.jugem.cc/?eid=360

> その設計を任されたのがこのトーマス・ヘザウィッグ。

## 積層状の構造物を作る手順

### .svgファイルのエクスポート

オブジェクトを用意する。
例として「ねじれたポリゴン」を使用する。
([imm22氏](https://www.tinkercad.com/users/1BI2GYli7DK-imm22)によるオブジェクト)

![qiita.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/32870/c1886d21-4056-25bc-587c-940a885950c6.png)

ルーラーを配置して、オブジェクトをz軸下方向にしずめながら.svgファイルエクスポートを繰り返す。
エクスポートしたファイルを適宜renameする。

```bash
$ ls LAYERED_TWISTED_HEXAGON_180310/
layeredStructure_180310_0m0p0.svg   layeredStructure_180310_5m12p25.svg
layeredStructure_180310_1m2p45.svg  layeredStructure_180310_6m14p7.svg
layeredStructure_180310_2m4p9.svg   layeredStructure_180310_7m17p15.svg
layeredStructure_180310_3m7p35.svg  layeredStructure_180310_8m19p6.svg
layeredStructure_180310_4m9p8.svg   layeredStructure_180310_9m22p05.svg
```

上記の例ではm2p45は「マイナス2.45mm」を表す。

エクスポートした.svgファイルは下記のように、異なる形状となっていて、組み合わせた時に層状になるだろう。

![qiita.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/32870/aee4901a-20f4-5ec4-4747-eb129b2ee5e6.png)

### カット

MDF材かアクリル材でレーザーカットしてもらう。

MDF材の場合、積層状に組み立てたあとでルーター(DREMEL 2050など)で削れるだろうか。

### 組み立て

レーザーカットしてもらったMDF材を穴位置を合わせて組み立てる。

穴にはM5の芯材(割り箸から削り出す)を入れることで構造を維持する。

上記の例では、穴は２つ開けているが、T字型の配置に３つの穴をあけておくと、方向が一意に決まるだろう。

組み立て時の問題は、カットしたMDF材の積層順番を把握しておかないといけないこと。.svgファイル上で番号を記載するなどする必要はある。

### Tinkercad上での再現

.svgファイルをインポートすることで、Tinkercad上で積層構造を再現できる。

https://www.tinkercad.com/things/gis5elOhN45

右の構造が左の積層構造物になる。
(重ねる上下順番を反対に間違ったので、渦巻きが逆になっている）。

![qiita.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/32870/fdc31f39-71a5-86df-778b-e16a23905e45.png)


## 構造物の検討

### 贖罪聖堂の柱

アントニ・ガウディ・コルネットデザインのサグラダ・ファミリア贖罪聖堂の柱のような構造は積層で作れそう。
STLファイルを作るにはTinkercadを使うよりは、別のプログラムで自動化する方がいいかもしれない。

http://www.tv-tokyo.co.jp/kyojin/backnumber/110917/index.html
> しかし、それと同時に彼は力学や工学も貪欲に追求していきました。教会を支える柱は、地面のあたりでは8角形でありながら、上へと伸びるに従って16角形、32角になり、最上部ではほぼ円柱になっています。見た目の軽やかさや美しさを追求すると同時に、頑丈さも兼ね備えた構造になっているのです。

### Delta Flyer

[Delta Flyer](http://memory-alpha.wikia.com/wiki/Delta_Flyer)のような構造は、端側の部分が小さく湾曲している部分があり、カット時にばらばらにならないだろうか？
(追記 2018/03/11)
[ImageMagick + bash > .svgファイルを背景色設定して.jpgファイルに変換する](https://qiita.com/7of9/items/a0cd3491422fa92b9f18)
にてスライス画像を確認したところ、部品がばらばらになるということはなかった。しかしながら、船体後部は芯材を通す位置の決定が難しそうだ。

https://www.youmagine.com/designs/star-trek-shuttle-delta-flyer
から取得したSTLファイルをTinkercadにインポートしてみた。

![qiita.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/32870/0e593505-283d-1078-deaf-f74c30f6863d.png)

#### layer v0.1

随分違うものが出来上がった。
水平位置をきちんと取れていないのだろう。

![qiita.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/32870/ff7d14f0-2977-6e3d-fc54-3f04c5f9c38f.png)

#### layer v0.2

前後にBoxを追加することで、水平位置を合わせるようにした。

積層した場合、以下のようなものができるようだ。

![qiita.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/32870/22fe14e6-eb1b-3da2-f0bc-5422f38a0b44.png)

コレジャナイロボ、発進。

#### layer v0.3

スライスの移動方向を長手方向にした。こうすることで、レーザーカッターによる細かな切断面を活かせるように思った。

![qiita.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/32870/b20f3733-7941-3da9-d465-1f86cfde4f85.png)

しかしながら、レーザーカットしてもらった部品から実際に組み立てるのは難しそうだ。

Tinkercadデザインをpublicとした。
https://www.tinkercad.com/things/e7rr2Bua4NM

#### .svgファイル

積層用の.svgファイルを作ってみた。

[.svgファイル @ Dropbox](https://www.dropbox.com/s/kj00m4gs1o8qiwf/DeltaFlyer_180311_combine.svg?dl=0)

MDF材2.5mmでレーザーカットする予定。

番号順に積層し、穴の部分に料理用竹串(2.60-2.68mm直径)で接続できると思われるが、作成は未実施。