3Dプリンターで注ぎ口付きキャップを作ってみた

こんにちは、たぬきでございます。

今回は修理とは異なる分野です。なにも直してばかりじゃありません。

昔調子に乗って3Dプリンターを購入したのですが、結局全然使っておりませんでした。

ちなみに「Creality Ender 3 Pro」というものをAmazonで購入しました。今ではもう売っていないみたいです。

しかしそれではもったいないので何か簡単でそこそこ練習になりそうなものはないかを考えていました。

そういうわけでいつも掃除で使用している「無水エタノール」に注ぎ口付きのフタが欲しいなということで、作ってみました。

完成品
製図する
組み立て！
仕上げ
まとめ

完成品

こちらが今回の完成品になります。

ペットボトルのキャップのフタ二つ分くらいの大きさです。

装着するとこんな感じです。

私が作成したフタは、「健栄製薬」の無水エタノール用でございます。

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ネット以外にも薬局で売っていますね。

色が黒なのでなんだか違和感がありますが一応ちゃんと使用できます(せっかくなら青色にすればよかったデス)
エタノールが出てくるときは醤油さしみたいな感じになります。

また、仕上げにやすり掛けをしたのですが、3Dプリンターですが意外と素材が固く、結構苦労しました。

今回は適当にやすり掛けをしたので、粗さの数字とかをあんまり考慮していなかったのですが
きれいにと仕上げるならやすりの粗さとかを細かく考えてやらないといけない気がします。

ここは課題ですね～。

製図する

3Dプリンターでものを作る場合、やっぱり一番製図のフェーズが大切です。

私は仕事当でCAD等の3Dモデルソフトは一切使用したことがないので、今回が初挑戦ということになります。

使用したソフトは「Autodesk Fusion」というものです。
（こちらがホームページです）

商用利用でなければ一部機能に制限はありますが、使用できるということでこちらを使用しています。

今回は大まかに4つのパーツに分けて構成しています。

①液漏れ防止のためのパーツ
②注ぎ口
③キャップのねじ部分と連結する部分
④フタ

になります。

また、私はCADの作成に慣れているわけではないので詳しい操作は調べてもらえると助かります！

①液漏れ防止のためのパーツ

こちらの部分を作成した意図としては液漏れ防止、要するに水筒のパッキンみたいな感じです。

作り方でしたが、無水エタノールの容器の大きさに合わせ溝を作り、そこにパッキンの代わりに輪ゴムを入れ瞬間接着剤で固めました。

以下の画像が3Dプリンターで印刷したものに輪ゴムを入れたものになります。

肝心の製図方法ですが、まずは円形(円柱)の部品を作成し、真ん中にエタノールが通る穴を作成し、最後に輪ゴムを入れる溝を作成しました。

溝は少し余裕を持ったほうが良き！

②注ぎ口

こちらの工程ですが、まずは円柱のパーツを作成します。そして中をくりぬき、注ぎ口の穴をあけます。このままだと先っちょがないので、別で先っちょを作成したら完了です。

③キャップのねじ部分と連結する部分

こちらのパーツの意味としては無水エタノールの容器のもともとキャップを回してはめる部分の受け部分です。

作り方としてはまずは、ざっくりと円筒のパーツを作成した後、中をくりぬき、コイルのパーツを入れた形になります。

以下拡大した図になります。
今回の無水エタノール容器の場合は「三角形」かつ断面サイズは「1.9mm」で作成しました。
また、何回か試行錯誤した結果、２.５週くらいがベストでした。

個々の部分が一番気合い入れて作成しました。

「三角形」かつ断面サイズは「1.9mm」で作成。あとはトライアンドエラー！

④フタ

最後はフタになります。コレがないとエタノールがあふれてしまいます。

特筆すべき点は特にないです。①の注ぎ口パーツが覆いかぶさるくらいのサイズに気を付けるくらいですかね～

組み立て！

ではパーツを印刷して組み立てていきます。

組み立て型ですが、まずは①と③、②と④を合体させます。そして合体させるのには瞬間接着剤で止めた後、接着部分をはんだごてで溶接します。3Dプリンター自体、素材のフィラメントを熱で溶かしてモデルの形にしているのでこの方法を取ってみようと思いました！

まずはそれぞれを接着剤で仮止めします。

こんな感じです。

続いてはんだごてを使って接着面をなぞるように溶接していきます。

小手先が危ないので本当は手じゃなくトングみたいなもので持つのがいいんでしょうが、、、
今回は気持ち程度に手袋をしております。

最後にくっつけた部分をさらに溶接します

そうして出来上がったのがこれです！やすり掛け前の写真忘れてしまっており、動画から抜粋したものですが、、、

溶接という力業ですので結構でこぼこしていますね。なんかダサい。
ですが実際に使用してみると、、、

意外といけます！懸念だった液漏れですが、全然問題ありません！！

なんと成功でした！！

仕上げ

最後に仕上げとなります。先ほども言いましたがこのままだとちょっと見た目が悪いので、やすりで削っていきます。

今回は特にしっかりやろうとは考えていなかったので粗目(番目不明)、普通(800くらい)、細かめ(2000くらい)の三種類くらいで適当に削りました。

仕上げたものがこちらです。

接着面の溶接後は何とか消えました。まだまだ綺麗にしたかったのですが、やすりをかけすぎしまったのか、少し亀裂が入ってしまったような気がします、、、

そもそもフィラメントが「高強度PLA」らしく(最初に特に考えずに買ってしまった、、、)まあまあ強度があります。そのため均一に削るのが結構難しかったです。削ることを前提にして作成するのなら今度はもう少し柔らかい素材を使用したほうがいいかもしれませんね。

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3Dプリンターを削る場合は素材に注意したほうがいいですね、、、

まとめ

初めて作った割には結構いいものができたのではないかと思っています。
ただ今回の作成の過程では製図をするだけでも15時間くらいかかってしまっていました。CADソフトの使い方が結構難しく、Youtubeやほかの方のブログを参考にしながら四苦八苦して作りました。

また、これを応用してペットボトルのフタを改造してジョウロにしたりと別のものにできるかもしれません。

ただ何事もそうだと思いますが、一個でも作品を作ってしまえば結構コツをつかむことができるんじゃないかなと思いました。

これに懲りずどんどんアイデアを作成してみたいと思います！！

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