1700円でワンオフ　〜3Dプリントの肉抜き節約術に激安配送〜

SA-GIRLの排気ダクトホースの継ぎ目（45°エルボー）にコロ的なものを付けようと考えていた件、いよいよ製作に進みました。

スーツケース用の替えタイヤは、Amazonでポチるだけなので既に手元に届いています。

これ、アリエクでも探してみたのですが、だいたい1400円くらいのショップが多く、どんなに探しても4個で1100円（2個で550円）が最低価格のようでした。

製造場所まで同じかどうかはわかりませんが、モノとしては同一品だと思います。そう、今回はAmazonの方が安かったのです。めったにないですが、こういう逆転現象もあるので、買い物時のAmazonチェックは欠かせませんね。Amazonでも中国発送のケースも多いですが、今回は日本国内の在庫品だったので、おまけにすぐ届きました。

‥‥そういえば、楽天でアリエクとの価格逆転に巡り合ったことはまだないかも‥‥

で、タイヤはこれで良いとして、問題はそれを取り付ける本体側です。

3Dモデルは完成しているので、いつも使っているJLC3DPで3Dプリントを発注することにしました。

この形状全体を、このまま丸ごと3Dプリントします。タイヤを取り付けるハブがあり、タイヤハウス（フェンダー）もあり、凹凸の方向があちこちに入り組んでいる構造です。おまけに、肉抜きの穴の方向もさまざまな方向を向いています。

一般的な樹脂成形（射出成形・押出成形・ブロー成形・真空成形・圧縮成形など）では、どの方法であっても金型から抜き取れる形状である必要があります。そのため、こんな形を継ぎ目なしの一体で成形することは不可能と言っていいでしょう。プラモデルのように単純な形の部品に分解して、後から組み立てる設計にする必要があります。

それに対して、3Dプリントなら、入り組んだ形状でも一体で造形できます。こういった複雑な立体を作るには、まさにもってこいの方法です。金型から抜けるように分解設計しろと言われても一筋縄ではいかないと思いますが（やったことないけど）、その必要すらありません。まあ、こんなワンオフ品のために金型を起こせるはずもないので、余計な心配ではありますがww

さて、強度はほどほどで十分なので、素材はプラスチック（樹脂）で十分です。しかし樹脂系の3Dプリントと言っても、素材や方式が多岐にわたるため、どれを選ぶか迷うところです。どういう作り方であれ、安いに越したことはありませんし、ガレージ内での屋内利用なので耐候性もそれほど厳しく求められません。

ということで、まずはJLC3DPのデフォルトであるSLA(Resin)の"9600 Resin"で見積もってみました。

黄色波線の koro7-Body というのはファイル名で、肉抜きまで施した前述の3Dモデルです。9600レジンで作ると、$2.43（約384円）とかなりお安く作れることがわかります。

靭性に優れ、機械的特性も安定しているとのこと。紫外線には弱いようですが（いずれ割れるかも）、屋内使用なら問題なさそうです。一見これで十分そうに思えますが、よく見ると‥‥‥赤線で示した通り、耐熱性が低く、熱変形温度はわずか56℃(!)とのこと。

排気ガスを吸入してガレージ外へ排出するホースの途中（エルボー）に直接固定する用途としては、さすがに頼りないですね。触媒のない時代の車なので、アイドリング時の排気ガス温度はせいぜい〜100℃程度かと思います。とはいえ、燃調のずれがあったり、エンジン調整で回したりした際に、さらに温度が上がる可能性もあります。周囲の空気を巻き込んで吸い込むとしても、56℃上限では心許ないところです。

レジンの中でも強度を高めた機能部品向けの「9000HEレジン」という素材もあり、$2.78と価格差もわずかなのですが、こちらも熱変形温度は60℃止まりでイマイチ。

一方で、耐熱性を高めた"JLC Temp Resin"という選択肢もあります。

これだと価格は倍になりますが、熱変形温度は101℃まで向上します。これくらいあれば概ね大丈夫そうですが、マージンはあまりないかもしれません。

それ以上に気になったのが、靭性が「中程度」に落ちることと、硬化後に脆化する可能性がある点です。可動部なので、そのうちに割れてしまうリスクが懸念されます。

そうならばと、他の製造方法のものも考えることにして、以前、ETCアンテナをダッシュボードに固定する嵌め込み式台座を作った際に使った「PA12-HP Nylon」（ナイロン12／ポリアミド12）ならどうでしょうか。

価格はさらに倍の $10.07 に上がりますが、用途の筆頭に「機械・構造部品」とある通り、強靭で高い耐久性を誇るのが特徴で、そして熱変形温度は一気に175℃まで跳ね上がります!! これだけの耐熱性があれば、今回の用途なら余裕をもって大丈夫でしょう。

（※ちなみにダクトホース自体も非常に耐熱性の高いものを使用しています）

ただし、製造方式の特性上、表面はややザラザラとした仕上げになります。まあ、それはそれで味がありますし、そもそも見た目の美しさを追求するパーツでもないので問題ありません。ただ、画面を見ると「PA12S-HP Nylon」なる新素材が増えており、こちらが気になりました。

調べてみるとスペックはほぼ同等で、表面の粒状感をより抑えた仕上げになるようです。熱変形温度も同じ175℃。値段もまったく一緒。それならと、今回はこの「PA12S-HP」で発注してみることにしました。届いたら、以前作ったアンテナ台座と表面の質感の比較をしてみたいところです。

なお、他のプリント方法・材料も考えてみましたが、今回の用途には総合的にこれが良いと思いました。詳細は省略しますww

ところで、この3Dプリントは「MJF方式（Multi Jet Fusion）」という技術を使っています。これはPC・プリンター大手のHPが開発した方式です。家庭用プリンターでおなじみのフィラメント（FDM）方式と比較すると、このような違いがあります。

MJF方式のプリンターはかなり大掛かりな産業用装置で、粉末素材を扱う周辺設備を含めると数千万円クラスの価格帯のものです。個人の DIY や小規模事業者が所有するようなものではなく、本格的な量産現場で運用される産業用のシステムですね。

プリント材料費自体は安いものだと思いますが、この高額な本体装置の償却費でプリント代が若干高めになっているのでしょう。とはいえ、$10なら十分すぎるほどリーズナブルですけどね。

さてさて。

製造方法と素材が決まったら、JLC3DPのエンジニアによる3Dデータのレビューを経て、支払い画面へ進み、配送方法を選択します。

JLC3DPでは、UPS、DHL、FedExという世界3大配送を選べるほか、選択肢にOCSも用意されています。OCSはANAグループの国際配送サービスです。そして、これが驚くほど安いのです。

今回の見積もりでも、送料はわずか $2.00となりました。

約316円ですよ! 中国・深圳から発送されるわけですが、「日本の空港に到着してからの国内運賃より安いのでは？」と思ってしまうレベルの安さです。個人でOCSを利用しようとしたことがあるんですが、ここまで安くはなりません。大口の法人特別契約か何らかの仕掛けがあるんじゃないかと思います。

また、期間限定の短期キャンペーンで値引きされているのかと思いきや、去年の今頃から何度か頼んでも毎回この価格帯の格安料金なんです。完全に定常化していると思います。利用者としては、単価の低いパーツでも気軽に頼めるので実にありがたい限り。

決済手続きに進むと、PayPal含めクレジット系の場合には手数料が$0.5かかるのですが、そこから「JLCONE Saving」という割引が適用され、$11.11になりました。

この割引は、Webブラウザからではなくアプリ経由で注文すると適用されるようです。結局の総額は約1,756円。素材にこだわったワンオフパーツの製作費総額と考えれば、コスパはたいへんいいんじゃないでしょうか。

ちなみに、もしプラスチックではなくステンレスで3Dプリントした場合の見積もりをとってみると、価格は $47.93 まで跳ね上がました。

その代わりに、圧倒的な機械強度と半永久的な耐久性が手に入ることになりますが……さすがにこれは不要だと思いますww

最後に、3Dモデルを頑張って肉抜きした効果について。

肉抜き前のこの段階の3Dモデル

を koro7_without_nakanuki-Body というファイル名で見積もってみたところ、今回と同じ「PA12S-HP Nylon」で$14.98となりました。

価格が約1.5倍に跳ね上がります。言い換えれば、丹念に肉抜きしたことでコストを3分の2に抑えられたということです。

これも3Dプリントならではの面白さだと思います。JLC3DPでの今回の3Dプリントの価格体系は「使用する材料の体積（量）」にのみ依存するものとなっています。そのため、形状の複雑性はコストには関係しません。

従来の加工では、形状が複雑になるほど加工工程が増えたり、専用の工具や治具が必要になったりして、コストが上がる方向でしたが、それとは大きく違いますね。すなわち、強度的に問題ない範囲で、ありとあらゆる方法で如何にモデルを削りまくるかが重要で、それで値段が決まるということです。

前述の通り、金型から抜くための形状制約も考えなくていいわけですから、モデリングの考え方そのものが大きく違うんじゃないかと思います。

何か既製品を流用して切った貼ったで頑張って加工して作るのもそれはそれでいいんですが、完全専用設計の強靭パーツが送料込み1700円ちょっとで手に入るんです。良い時代になったものです。そして、素材選び、設計の工夫、さらには配送の攻略、この検討プロセスこそが、このDIYの醍醐味かもしれません。

後は、エルボーに無事に一発でハマってくれることを祈りつつ、到着を待つのみです。

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