3Dプリンタでオリジナルの鉄道模型を製作するため、フリーのCADソフト「Design Spark Mechanical」を導入して東武8000系をモデリングし、3Dプリンターで造形してみました。縮尺は1/45とし、Oゲージ規格に合わせます。

CADで東武8000系の鉄道模型をモデリングする(部品の分割・床板)

今回は電車の床板をモデリングし、実際に3Dプリンターで造形する部品のパーツ割りを考慮して、車体を分割します。どのように分割するかというと、具体的には前面部・屋根・床板・側面構体に分けます。

前面部の部品はすでに3Dプリンターで造形済みですが、東武8000系は製造時期や更新時期によりさまざまな形態があるため、LED未修繕車や中期更新車、ワンマン更新車などの前面部パーツを別途モデリングすることで、車体との組み合わせにより多くの仕様を再現できます(前面部以外の形態も様々なので、網羅しようとしたら大変そうです)。まずは床板を描画します。

側扉の位置を考慮して、床板の厚さは4.6mmとしました。ここでは単純な直方体としますが、最終的には配管類や台枠の梁などを、可能な限り精密に再現するつもりです。

床板ができて、車体が箱状になりました。分割したパーツ同士の組み立て作業を容易にするため、側面パーツの下部には切り欠きを作っています。組み立て時には接着剤を塗布する「のりしろ」となります。この状態では、まだ屋根と側面パーツが一体となっています。

屋根と側面部品を分割しました。パーツ分割の仕方を誤ると不自然な継ぎ目が生じる恐れがあるので、継ぎ目が目立たない分割位置を検討した結果、雨樋の段差の部分でパーツを分割することにしました。

分割した屋根と床板です。側面と屋根をしっかり結合できるように、部材の厚みや車体の断面形状を保ちつつ、可能な限り「のりしろ」は多めに設けています。

分割したそれぞれの部品を結合させた様子で、分割前の車体と同じ形状を保っています。

実際に3Dプリンターで印刷する際には、フィラメントのいわば「仮設の足場」となるサポート材を撤去した痕や、積層時の凹凸、パーツの反りの影響などがあるため、3Dプリンターで出力した部品を画像のようにぴったり組み合わせるには、多少の労力を要します。

パーツの分割が完了したので、次の段階に進みます。ここからは側面や屋根の意匠を作りこんでいきます。画像は、側扉と乗務員室扉の位置を決定して描画している段階です。

東武8000系の先頭部は運転士側の床が高くなっており、乗務員室扉の高さが左右で異なります。画像は運転台側の側面ですが、客室扉の下部と乗務員室扉下部の床面高さが異なっています。

続きは次回以降の記事でご紹介していきます。