iPhone XのケースをFusion360でデザイン 続き②

iPhone XのケースをFusion360でデザイン

iPhone XのケースをFusion360でデザイン 続き①

Shapewaysから3Dプリント品が納品されました。


iPhone X用のケースデザイン。続き①でテーブルに置く際やApple Pay使用時にカメラと本体部を保護するパッド形状のミニマルバンパーをデザインしました。SHapewaysに発注していた3Dプリントモデルが納品されました。

左から、通常のナイロン、Premiumナイロンの黒白です。

早速つけてみました

iPhone X裸だとレンズがこれまでの機種よりもさらに突出していてテーブルに置くのに戸惑ってしまうデザイン。テーブルに置いた際に微妙に斜めになってしまう問題も継続中です。

デザインしたパッドをつけてみました。寸法をしっかり拾って作ったのでぴったり。

レンズと本体を保護しながら、机に置く際のスタンドになる

レンズ部よりも微妙に突出しているので、テーブルに置いた際や、たとえApply payで決済端末にぶつけてしまったとしても本体とレンズ部を保護してくれます。

テーブルに置いた際には0.8度手前側に傾き、斜めにならずに安定して置けるのもポイントです。テーブルに置きながらの操作でもガタつくことはありません。

ケースつけない派のためのミニマルなパッド形状

横から見るとこんな感じでレンズ部を保護。あくまで最小限の形状で機能させています。

Shapewaysで販売開始しました

Shapewaysから購入することができます。プレミアムNylon、通常のNylonともホワイト、ブラックの2色展開になっています。

Premium nylon plastic素材で質感が向上

中央と、右側が新素材(というか新後処理)Premium Strong & Flexible nylon plasticでプリントしたものです。特に白色は写真では伝えられませんが、後処理によって積層面が消えています。粗めのシボ調の仕上がりで3Dプリントには見えません。

SONYのカメラレンズとの比較。Premium nylonの方が若干荒いです。繊細なシボ目ではないのですが、ラガタイズな製品にはバッチリ合う質感になっています。

Shapeways MINIMALPAD

iPhone XのケースをFusion360でデザイン 続き①

iPhone XのケースをFusion360でデザイン

前回の投稿で、iPhone Xケース製作のために本体部分のモデリングを進めてきました。今回はそのデータをベースにアクセサリのデザインに進みます。

iPhone Xでも思いっきり出っ張ったままのカメラ

今回アクセサリを制作するにあたって着目したのはココ。iPhone Xでも当たり前のようにカメラ部は飛び出していますが、iPhone 5以前のようにフラットに戻ることはないのだろうか。。

問題点1:机に置いた際のがたつき

このカメラの出っ張りがあることで、机においた際に安定しないんですよね。操作しようとするとガタガタする。iPhone Xでは数値で見ると1.24mmなのですが、この微妙な不安定さがいつまでも気になっています。

問題点2:デリケートなレンズを毎日別の物体にかざさないといけない

主にApple Payの用途ですが、毎日3-4回は駅の改札や決済端末にiPhoneをかざすようになり、特に改札では歩きながらの動作なので読み取り面に不意にぶつけてしまうことが。本体はもちろん、気になるのはカメラレンズ。サファイアガラス製で強度は高いことはわかりますが、傷ついたら取り返しがつかないパーツでもあるので。

もちろん机に置く際にもレンズ部が一番初めに接する部分になるのも気になります。石や金属系の硬質の素材のテーブルなど。

問題点3:でもケースは付けたくない

じゃあケース付けなさい、と言われそうなのですが、、、iPhoneにケース付けない派です。

ケースを付けずに解決したい

レンズの周りだけ保護して、本体のガタツキを無くすパッド形状のようなアクセサリをデザインします。本体は3Dプリントで制作し、両面テープで固定するイメージ。

レンズ部、本体形状からオフセットした基準線を作り、押し出し、R処理等をしていきます。本体裏にうっすら見える円はワイヤレス充電範囲とアップルロゴブランドの範囲。ロゴに関しては中途半端に隠してしまうとかっこ悪いので、余裕を持ってよける寸法関係にしました。

レンズの凸量が1.24mmなので、それを0.3mmほど高くし、レンズを保護。机においた際は手前に0.8度傾くようになります。

レンダリングしてもほぼ見えませんが、地面との間に挟まっているのがパッド。

ShapewaysとDMM3Dプリントで発注


STLで書き出して早速3Dプリンティングサービスで発注。作業時間トータル20分。本体との嵌合等をチェックして後日公開したいと思います。

Shapewaysで気になるマテリアルが

Premium Strong & Flexible nylon plasticが発表されていたので早速注文してみました。何工程もフニッシュを加えることで3Dプリント独特のレイヤー感を軽減し、モールディング同等の見た目を実現している処理のようです。

写真で見ると粗目のシボ感が良い感じ。このアイテムに合いそうなフィニッシュです。完成が楽しみ。

3Dプリント品を公開しました

iPhone XのケースをFusion360でデザイン 続き②

 

 

iPhone XのケースをFusion360でデザイン

iPhone X用のケースをFusion360でデザイン。

まずはベースとなるiPhoneX本体を作っていきます。AppleのDeveloperページにあるケースデザインガイドラインをダウンロード。上記のような図面情報を見ることができます。

iPhone X 基本形状の製作

外形をスケッチツールで描いたら、形状の特徴である4隅の角Rを作っていきます。ここの寸法が狂っているとせっかくデザインしても使えないものになってしまうので。

図面にはR寸法ではなく、製品左上を0と規定した際の寸法が打ってあります。iPhoneの4隅の丸みは単純なR指定ではなく、より滑らかなつながりを持つ自由曲線で作られています。そちらに従ってガイドとなるポイントを作っていきます。

ポイントができたら、スプラインツールでつなげてあげると綺麗な自由曲線が作れます。引いたままだと外形から飛び出すような円弧が作られてしまうので、Rの始まりと終わりだけ、スプラインの向きの調整する必要があります。

4隅の寸法関係は同等のようなのでそちらの曲線をコピーします。

次は断面。同様に寸法通り、自由曲線を作ります。

スイープツールでプロファイルを断面、ガイドを最初に作った外形ラインにすると、本体部が抜けたリング形状ができます。

この穴の埋め方は色々ありますが、ロフトツールで埋めました。

基本形状の完成です。

ディティール部の製作

次はボタン等のディティールを作っていきます。サイドボタンの寸法を拾ってスケッチ。

押し出し。筐体から0.42mm突出させます。

ボタンの断面は筐体のRに沿った丸みがついているので筐体のオフセット形状を作り、切り取ります。

左右ともボタンがつきました。ミュートボタンは本当はスライドスイッチにしないといけませんが、あえて作り込んでいません。アクセサリ製作用途なので位置と突出感だけわかれば十分。

同じくカメラ部も

アクセサリ製作には十分な作り込みですが、一応ガラス領域とディスプレイ有効エリアもデータに追加していきます。まずは平面でスケッチ。

本体をボディ分割で切り抜きます。

ディスプレイ上部の特徴的な形状も再現。

できました。製作時間30分くらい。

作ってみるとホームボタンがあったモデルと比べてさらにシンプルになったなと実感。デザインのほとんどの時間はCAD作業で形をコネコネする時間ではなく、あるべき姿は先にあって部品やインタラクション等をどう実装していくかの構想部分に占められている。

LightningとSpeakerはとりあえず作り込みなし

Lightningコネクタポートとスピーカー穴はまだ開けていません。余力があったら追加します。充電は非接触がトレンドになっていくのでアクセサリを作る上ではあまり重要ではないかな。

データは無償公開しています

データはFusion360のプロジェクトページで無償公開しています。

Grabcadでも公開を始めました。

 

アクセサリ製作続きです

iPhone XのケースをFusion360でデザイン 続き①

 

VECTARYでハロウィンマスク作り

ブラウザ型3DCADプラットフォームVECTARYを使い10分でハロウィンマスク作り

VECTARYのテスト使用。プラットフォームに上がっているHalloween Mask Templateをカスタムしてみます。Thingiverseから鹿の角を素材としてダウンロード。単純にマスクに結合していきます。

新規レイヤーにSTLファイルを読み込ませて、移動するだけ。拘束条件のような規定はできないけどドラッグ&ドロップで操作が済んで本当に楽。

試しにShapewaysプラグインで注文のシュミレーション。 

ミラープラグインで左右コピーして完成。

すぐにコミュニティに共有。下記のリンクからこのデータを元にさらにカスタムできます。

https://www.vectary.com/u/designneta/deer-halloween-mask

VECTARYの紹介記事はこちら

ブラウザ型3Dモデリング VECTARY が使えるようになってきた。

ブラウザ型3Dモデリング VECTARY が使えるようになってきた。

VECTARYはWEB上での3Dモデリングサービスを提供するプラットフォーム。
βテストから使用していたのだが、最近UI・UXが充実。3Dデザインの教育用途はもちろんブラウザ型3DCADという新しいジャンルで使えるサービスになってきた。

VECTARYの概要

ブラウザ型3DCADプラットフォーム。アプリのインストールの必要なく、ブラウザ上で全ての操作を完結することができる。Fusion360は一部クラウド型のレンダリングやファイル管理、シェアを取り入れたCADだが、VECTARYは全てがブラウザ上で完結するのが大きな特徴。

操作もこれまでのCADのように細かな数値定義を行うものではなく、より直感的なスライダーのドラッグ操作で行えるユーザーインタフェースを備えている。

2016年6月にパブリックベータ公開、同12月にサービス公開された。

CEOで協同ファウンダーのMichal Koorはこう語る: “工業デザインの仕事をしながら、デザインをもっと効果的にやりたいと考えていた。そこで余暇時間には、デザインをパラメータで制御できるツールを開発していた。たとえばスライダーをちょっと動かすだけで形状を変えたり、またそれに対する対話的なフィードバックが得られるようなやつだ。さらにその後、この方式にコミュニティが組み合わされば、誰もが容易に3Dモデリングを始められるようになる、と悟った”。

3DプリントやVRのための3Dデザインを簡易化大衆化したいVectaryがシードで$2.5Mを獲得しニューヨークへ引っ越し

カスタマイジング・エコシステム

全てのプラットフォームがオンライン、ブラウザ上にあることで、上のイメージのようにある人が公開したデータに対して改造が進められていくエコシステムも魅力の一つ。工業製品のためのCADではなく、データをシェア、発展させていくエコシステム的な役割が大きい。

解説動画付きチュートリアルで初めて使う障壁がなくなった

実はパブリックベータに登録して使ってみていたのだけど、UIが普段使っているFusion360やRhinocerosとは異なるので始めにつまづき、その後使えていなかった。

久しぶりにログインするとステップバイステップのチュートリアル動画が追加されていて、短時間で操作を習得できた。かなり直感的な操作ができそうなシンプルなインタフェース。

レイヤー、サーフェス、ポイントに対して、選択すると上記のコントロールダイヤルが出てきて、移動や回転、拡大縮小ができる。数値管理も可能だ。履歴機能は今の所発見できていない。

NURBUS形状も一発で作れる。

超優秀なプラグイン

まだ数は多くないが、魅力的なプラグインが備わっている。

Wheelsはプリセットやパラメータ調整でかっこいいホイールを作れる。

Shapewaysプラグインはインタラクティブにモデルの価格や注文プレビューができるのは地味に革新的。これまではいちいちSTLに書き出してアップしなければならなかった。

Google Fontsプラグインは3D文字をすぐに作成することができ、カスタマイズの初歩編として使えそう。別のプラグインでBoolean演算もできるので、凹文字表現もすぐにできるはず。

ブラウザとは思えない完成度

イメージとしてはFusion360でもRhinocerosでもなく、Lightwave3Dのような使い心地。かなり直感的にモデルのイメージを作ることができる。

サーフェスモデリングなので3Dスキャンにも最適

VECTARYはCATIAやCREOのようなソリッドモデリングではなく、Rhinoceros3Dに近いサーフェスモデリング型と言えるだろう。3Dスキャンしたデータをある程度修復する機能も付いているよう。実際3Dスキャンしたメッシュデータはソルッドモデリングソフトに持っていくと編集が大変。。Meshmixerが唯一の選択肢だったがこちらはVECTARYが良いオプションになりそう。

VECTARY

DMM3Dプリント アクリルXtremeモードが使える

以前3Dプリントサービスについて、Shapewaysと比較した記事を書いたDMM3Dプリント。金属素材等は未だ発送時間がShapewaysと比べて遅いが、最近アクリルの微細造形のレスポンスが良く、何度か試している。アクリルの微細加工はナイロンよりも形状の再現精度が高く、製品デザインの事前チェックには最適。塗装や印刷のノリも良く、3Dプリント品を加工してモックアップまでそのまま作れるのも大きな特長。

DMM3Dプリントで選べるアクリル素材は3種類

精度の高さで3段階あり

Ultra(0.3mmまで造形可能)

Xtreme(0.2mmまで造形可能、積層ピッチ16μm)と精度が高くなっていく。

3Dプリントで最もポピュラーであるナイロンが0.7-0.8mm以下の形状が再現できないのに比べ、かなりの細かさで3Dプリントすることが可能に。

各素材ごとの条件

アクリル Xtreme アクリル Ultra ナイロン
積層ピッチ 16μm 29μm 56μm
材料費/㎠ 500 250 18
空間費/㎠ 25 10 9
諸経費 1799 1799 420
発送目安 8~14日 7~9日 7~9日

積層ピッチはナイロンの約1/3。1μm=1/1000mmという細かさなので、約0.016mm。

上記の写真のMADE INの部分が文字高さ1.5mm、深さ0.1mm程度の刻印もしっかりと再現できている。これがナイロンだと潰れてしまう大きさ。
ただ、材料費に関してはナイロンと比較すると、約25倍。。簡易検証はナイロンで数度済ませ最終外観に近くなってきたときに使いたい。

アクリルXtremeモードを試してみた

DMM3DプリントでアクリルXtreme、エクスプレスサービスも付加して試してみた。以下はそのタイムライン。時期によってことなるとは思うが驚きのスピードで手元に高精度なモデルが納品された。

2017/10/17 13:00 注文手続き完

2017/10/17 15:33 DMMから造形開始の連絡

2017/10/18 16:16 発送連絡

2017/10/19 14:00 到着

注文から到着まで驚きの49時間

2日で届いた。。。3Dデータから実体化して課題を見つけて修正していくので、このレスポンスはすごく使える。

DMM 3Dプリント

Bicボールペン用のプレミアムキャップをデザインする

万能ボールペンBic

BicのRound Sticをスケッチやメモ書きに愛用しています。シリーズの中ではRound Stic fineが一番好きで、スケッチにたまに使うのがMedium。他にも一目でBicとわかるオレンジ、クリスタルも家には何本もあったり。その普遍的な形から、ホテルの各部屋には必ず置かれていたり、日常生活でもよく目にする形です。

描き味はLamyやMontblancに引けを取らないと思う

好きなのがその描き味。Round Stic fineはその細いペン先で細かな文字やディティールスケッチに最適、インク溜まりも無く綺麗な線を引けます。Mediumは力の入れ方により、線の濃さをコントロール可能、ちょっとかすれたような線でスケッチをする際に豊かな表情をつける事ができます。 LamyやMontblancのような高級な類に分類されるボールペンの描き味は確かに良い、また三菱鉛筆のJetstreamのようなインクが改良された新世代のボールペンは紙にひっかかりの無い滑らかさのレベルが違います。ただ、Bicの使い心地も個人的には負けていないと感じます。なによりラフに扱えるのでバッグに何本か常に入れておいたり、家でも常に玄関や机周りに置いてある身近な存在になっています。

ただすごく地味。使ってて悲しくなるくらい。

Bicの問題点は見た目が悲しいくらい地味な事。

Lamyの製品群。物欲をそそられるシリーズごとにキャラが立ったデザイン。

Montblanc M 艶やかなデザイン

Bic。。。

ぼろ負け。オール樹脂製、紙一枚にもはさみづらい絶妙なクリップ形状。 LamyやmontblancはBicの100倍もする値段のものもあるので、当たり前なのですが。無くしてもなんとも思わない存在。でもそんなBicをもう少し愛着を持って、大事にしたくなるようなアクセサリをデザインすることにしました。 とはいえ、その普遍的なデザインはアイコン性を持っていてむやみに変えてもBicの良さが薄れてしまう。今回は全く同じ形状を3Dプリントで再現製作し、素材を金属へ変更することでプレミアム感を演出することに。 クリップとしての実用性はほぼ無いけど、そんな所も含めてBicなんだ!と開き直ってそのまま作っていきます。

純正キャップの採寸、3Dデータ化

Rhinocerosでモデリング

純正キャップの採寸、金型テーパーは3Dプリントでは必要ないですが、そこもなるべく忠実に再現するべくRhinocerosでモデリングしていきます。Shapewaysでシルバーや18K等の金属系素材を用いる時の最小肉厚である0.8mmにパーツを調整。肉が多いとそれだけ価格が上がってしまうので、クリップ裏などは肉抜きしていきます。

Shapewaysへアップロード

完成したデータをShapewaysへアップロード。シルバー素材でテストプリントします。エラーもなくアップロードできました。

3Dプリント品到着

Shapewaysに発注していたキャップが届きました。

シルバーキャップ。いい感じの鏡面フィニッシュ。

ロストワックス製法のため、ディティールは角ばらず、滑らかになっています。

何度かデータ修正を重ねたため、Bicにしっかりとフィットします。適度な重みも加わり、Bicボールペンがよりプレミアムな存在に。

残念な存在だったBicをもっと可愛がれるように

描き味は好きだけどどうにも大事にしてこなかったBic。このキャップのおかげでお気に入りアイテムの一つに加わりました。使うときもより愛着を持って使えています。Bicボールペンには無かった重みや金属のプレミアム感を普段も感じられることも楽しいです。シルバーの場合は鍍金ではなく、インゴッッドなので手入れをしていくことで表情が変化していくことも楽しみの一つです。

Shapewaysで購入できます

Shapewaysで販売しています。素材は6種類。シルバー、ブロンズ、真鍮、18K鍍金、14K。一番お求めやすいのがブロンズのミラーフィニッシュで$61.5。14Kはほぼ冗談ですが、$799です。

ビック・オレンジ 六角形Bic用のキャップ

同時にオレンジ色のBicのキャップデザインもしています。世界中で使われているビック・オレンジ、ビック・クリスタルのキャップとして使う事ができます。

コンスタントに月5-6本売れるアイテムへ

3Dプリントで世界最大のマーケットプレイスを持つShapewaysはさすがだと思ったのが、このアイテムもコンスタントに月に5-6本は注文、販売されていることです。さすがにまだ$799の14Kの注文はないですが、世界中のBic愛好家の方の目に触れ、Bicをより楽しんで末長く使うアイテムの一つとして今後も使って頂けると嬉しいです。

ShapewaysでBicプレミアムメタルキャップを見る

Shapewaysを使ってみてメリットデメリット

3Dデータをアップロードし、様々な素材で造形することができる3Dプリントサービス。日本ではDMM 3Dプリント、北米ではShapewaysを利用している。

造形ボリューム、マシン専有スペースと価格の関係

価格差を出すためにソリッドとフレームの2種類のモデルを準備。

A 15 x 15 x 15 (mm)  3.7㎤ ソリッド立方体形状 B 80 x 80 x 80 (mm)  3.7㎤ フレーム立方体形状

Aは15mm角の立方体で中身はソリッド(詰まっている)状態。もう一つは80mm角の立方体、このサイズでソリッドモデルを作ることは基本無いのでフレーム形状とした。2種類は造形ボリュームは違うが、体積は同等の3.7㎤に調整している。なので使う素材の量は同じ。 使う素材の量は同等で、マシン専有スペースが違う2モデル。それぞれデータをアップロードし、ナイロン、ステンレス、シルバー(後処理無)の3パターンで価格を比較してみた。

3Dプリントコスト比較

Shapeways DMM 3Dプリント Rinkak
ナイロン A 400円 ($3.64) 558円 3,546円
ナイロン B 672円 ($6.11) 5,170円 3,546円
ステンレス A 2,701円 ($24.55) 5,458円 7,053円
ステンレス B 2,697円 ($24.52) 32,906円 7,053円
シルバー A 11,461円 ($104.19) 18063円 20,977円
シルバー B 11,451円 ($104.10) 100,407円 20,977円

日本円換算 1$=110円

価格面ではShapewaysが圧勝、異なる算出方式

結果、Shapewaysはすべての素材で最安。 Shapewaysは素材の使用量と専有スペースの関係性でリーズナブルにシステムが組まれており、金属系の素材ではA,Bは同じ値段。素材の使用量がダイレクトに価格に反映され、マシンスペースはほぼ関係なかった。 DMM 3Dプリントは国内サービスとしては比較的安いが、マシン専有スペースのみで価格を算出しているようで、AとBでの値段差が激しい。同じ量しか金属を使用しないのに、ステンレス素材でのA、Bでの値段差は25,000円以上だ。 Rinkakは素材の使用量のみで価格を算出しているようで、AとBとではすべての素材で同一の値段。全体的に他2サービスに比べ割高な価格設定だ。

デメリットは配送時間?注文から3Dプリント造形時間も含め、7日間で到着

配送日程比較

Shapeways DMM 3Dプリント Rinkak
ナイロン 4営業日 (色、サイズで変動) 7〜9日 1〜2週
スチール 12営業日 21〜35日 3〜4週
シルバー 8営業日 7〜28日 2〜3週
陶器 12営業日

各サービスのWEBにある加工時間をまとめてみた。どの素材でもShapewaysは最短。やはり、大規模なサプライチェーンが構築されている。日本への発送は経験上3-4日かかるのでナイロンに関してはDMM 3Dプリントと同納期だが、他の素材については日本への郵送時間を加味してもShapewaysが最も早くモデルを入手することができる。日本の2サービスは金属素材などはShapewaysに発注しているのでは、、と思えるくらい加工時間に差がある。

実際にShapewaysでナイロン3Dプリントを注文してみた。

Shapewaysでの配送を試してみる。ナイロン素材のモデルを3/27に注文すると、Shapewaysからの発送が3/30(早い!)。フレキシブルプラスチックの場合は、オランダで製造されているようでオランダのアイントフォーヘン、ケルン、中国上海、大阪と様々な都市を経由して配送されてくる。4/3には東京の自宅へ配送されていた。

デメリットを補うRushサービス、オーダー合算発送サービス

製造スピードのRushを選ぶとさらに日程の短縮が可能。面白いのはExtendedという製造を遅らせることができるオプションもある所。造形時間に余裕がある場合は良いかも。 配送は日本への発送には残念ながら通常配送しか選べず、どうしても3-4日間の時間は必要。また、最近になって前の注文とまとめて発送できるオプションが追加された。こちらは造形中のアイテムがあるとそのアイテムもまとめて発送してくれるので使い勝手がとても良くなっている。 配送料は$19.99。先に書いた価格差もあり、特にボリュームの大きなモデルや金属素材のプリントでは送料分を考えても圧倒的にShapewaysが安い。

Shapewaysを使う本当のメリットはマーケットプレイス

Shapewaysのマーケットプレイスはグローバル規模の3Dプリントサービスのうちの一つで、マーケットプレイスのショップオーナーの総収入は2億5000万円に達する。 販売目的ではなく、自分用にデザインしたモデルをいくつか公開しているが、いつのまにか注文が入り、Shapewaysからコンスタントに支払いがある状態が続いている。

グローバルの発送も可能なため、一度アップロードして注文可能な状態にすれば、世界中の人へ向けてデザインを提供することができる。しかもファブレス、投資レス(正確にはモデルを公開するにはまず自分でプリントして造形可能かどうかを確認することが必要になったのでプリント代+送料はイニシャルコストとしてかかる)。日本にもrinkakやDMM 3Dプリントが同様のサービスを展開しているが、国内向けに留まっておりグローバルレベルに見れば認知度や市場規模は小さい。 Shapeways

Shop owners made on average of $65 per year in 2012 (source Shapeways), a number stable from 2011. Considering the total number of stores opened at end 2015, total revenue made by Shapeways shop owners comes to near $2.5M. This is the total of the markup revenue for the designers. 2012年のショップオーナー収益は年間平均65ドル。2015年末に開店する店舗の総数を考慮すると、Shapewaysのショップオーナーによる総収入は約2.5Mドルに達する。 https://3dprintingindustry.com/news/analysis-future-shapeways-77105/

最近DMM3Dプリントも素材違いで併用して使っています

DMM3Dプリント アクリルXtremeモードが使える