DMM 3Dサービスを使って、Arduinoケースを作ってみた

タイトルは微釣りです。正確には、sparkfunのArduino互換のPro Microのケースです。

D-sub15pinコネクタとPro Microが一体となるケースが無いので、無いものは作る精神で作ってみました。ちょうどTVでDMM 3DのサービスのCMをバンバンしていましたし、試してみるにはちょうどいい時期かなという事で。

3Dプリントというと、みなさんかわいいキャラクターやiPhoneケースなどプリントしていますが、今回作るものはかなり渋めです。作成ポイントは、基板やコネクタなどがぴったり収まる設計や、上下2つのケースがはまるような凹凸を作る事です。

イメージはこんな感じ。コネクタと基板が内蔵で出来る専用のケースを作ります。

ケースは、3D CADでデザインしていきますが特にこだわりはなかったので、DMM 3Dサービスがお勧めしていた123D Designを使って見ることにしました。無料です（うれしい）

仕上がりはこんな感じ。赤いのはPro Microのモデルです。ノギスで実測してUSB-MicroBのコネクタの部分もモデリングしました。また、せっかくなので、ケースの内部に名前を刻ん でみました。初期の頃のMacintoshの内部に開発者のサインがあるというアレですね。ちゃんとサインにすればよかったかも。

組みあがりはこんな感じ。

ケースのオス型とメス型。組み合わせると、このようにかみ合います。スキマは0.2mm。

ケース内部。上側から支柱が伸びていて、Pro MicroのICチップを押さえる構造になっていますが、考えてみたらあまり良い構造ではありません。ケースを握った時の圧力がもろにチップに伝わってしまいます。今回は、まあいいや

コネクタ部分をモデリングしてケースに食い込ませたのには理由があります。MicroBのコネクタがとても細く、折れてしまわないかと不安になるものでした。そのため、コネクタの持ち手部分もケースで支えて簡単には折れないようにしました。

Pro Microには、ネジ穴など基板を固定できそうな物は一切ないので、はめ込み式にしました。パチっと綺麗にはまるか、出来てみてのお楽しみ。

実物の物のケースを作る時に悩むところが、”スキマ”です。実際に測ったサイズとぴったりに作ってしまうと絶対に入りません。と言ってブカブカにしてしま うとせっかくオーダーメイドのケースなのに残念な感じになります。そのあたりは、3Dプリンタの精度やプリントする素材によって適正なスキマが変わると思 いますが、初3Dプリンタなのでよくわかりません。DMM 3Dのサイトではいくつかの素材を選べますが、アクリルを想定して精度はいいものと予想して比較的タイトに仕上げました。スキマは左右0.05mmずつに してみました。入らなかったら泣きながらヤスリをかけます。

同じように、コネクタ部分もスキマを作っています。こちらは0.2mmのスキマです。コネクタの素材が樹脂でノギスで図った時にちょっと縮む事と、平面度があまりよくない事を考慮して、スキマを多めにしています。

モデリングが終わったら、Pro Microのモデルを削除して、DMM 3Dが受け付けてくれるファイル形式のSTL形式で保存します。サポート材が触れていたところはザラザラになるとDMMのページに書かれていたので、内側 を下に配置した外側になるところはツルツルになるように、上に配置しました。

DMM 3Dのサイトによると、MiniMagicsというソフトで問題が無いかチェックをしろとの事なので、やってみます。

が、シェルが２個あるからエラーと出てしまいました。シェルの意味が分からなかったのですが、「パーツが2個あるよ」という意味っぽいです。ヘルプのpdfは日本語でついているので、よく読めばわかった事ですが。ちなみに1ならエラーが出ません。DMM 3Dのサイトには、「同じ作成物ならば複数のパーツを配置してもいいよ」という記述があったので、そのまま発注してみます。

DMMの会員登録をして3Dサービスを開始してブラウザ上からSTLファイルをアップロードします。驚いたのは、データに矛盾がないかチェックして発注可能になるまでに1分ぐらいだった事。これは自動化されているのかな？人力だったら、夜中の3時にチェックをしている人がいたという事になるが。。。。。
また、各素材で作った時の見積もりもこの時点でわかるので、価格を見て素材を選べます。このあたりのシステマチックさはネット企業っぽい。とても良い。
素材は、アクリル樹脂を選択。中でLEDが光る事を見越して無着色です。アクリル樹脂（高精細）というのもありましたが、普通の方です。5,843円なり（送料無料）。

その後、DMM側からメールで「文字のところ、細かすぎで再現できないかも」と丁寧にメールをいただきましたが、クリティカルな部分ではないので、そのままgoです。

さて、どうなりますかね。わくわく

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納期が８～９日と表示されていましたが、その通りに発送のメールが来ました。

お、なかなかの出来栄え。

細かいところまでちゃんと再現されているようです。ちゃんと外側はツルツル、内側は、すりガラスのようなザラザラです。

合わせたところ。ぴったりはまります。

Pro Microをはめてみたところ、かなり固く、無理やり曲げてみたら爪が折れてしまいました。アクリルという柔軟性の無い素材だったのがいけなかったようですorz。

まーいいか。それ以外は完璧です。

懸念していた基板とのスキマ0.05mmずつですが、ピッタリです。ちょっと押さえてスッと入りました。

もう一つ、コネクタの部分のスキマですが、0.2mmで作ったら少々ゆるいようです。が、コネクタの抜き差しを考えると妥当かもしれません。

コネクタを配置した図。コネクタはちょっとキツめですが、ピッタリです。

後ろから見ると、sparkfunのロゴがばっちり見えます。狙い通り！

完成形はこんな形。

今まで、電子工作は基板丸出しがほとんどでしたが、やはりケースに収めると完成度合が上がります（自己満足ね）。ただ今までは汎用ケースをドリルやカッターで加工するぐらいしか選択肢がなかったのですが、３Dプリンタはその可能性を大きく広げる事が出来そうです。

また、DMMの3Dプリントは、素材のバリエーションがたくさんあって金属やゴムライクな樹脂も選べるとかで、なんかいろいろ作れそうな気がします。配管パイプのエルボーとかOリングパッキンとか！（地味）。

さてさて、長くなりましたが、これが何になるかはまた別の機会にでも。

→こんなんなりましたよ　トラックボールを作る