リコチャレへの初めての挑戦
2021年夏、遊びに行きたいのにいけない、いけない、いけない、が続き何か新しいことに挑戦しよう！と3Dプリンタを購入しました。その後、あまりにも楽しくてはまっています。なかなか思った使い勝手にならないのが面白くてはまりまくっています。そうだ！リケジョを増やすための活動にうまく使えるのでは？とおもって、昨年度から母校のダイバーシティー推進センターの方と協同で進路が決まる前の女子中高生を対象に3DPを使用したモノ作り教室を始めました。自分の所属する企業でもやりたい！と思いいろんな人に説明しましたが、人たらしの能力がないのでなかなか実施に至りませんでした。今回やっと、やりましょう！と人事部が言ってくれたので開催に至りました。その際の記録を残します。
今回の参加者は8名でした。一緒に企画を盛り上げてくださった、社員のみなさんに感謝！そして約半日、頭をフル稼働してくれた中高生の皆さんに感謝！です。
当日のルールは以下の通り。
初めにデッサンをする。寸法も書き入れる
色は1色まで
造形寸法は$${120mm*120mm*30mm}$$。配送費用を抑えるためだとのこと。結果的には、薄いサイズに収めようとすることが設計を難しくしたのだと思います。
説明（3Dプリンタとは？）、手を動かしながら基本操作の習得：1.5時間、スケッチの完成＋Fusion360への入力：3時間、会社見学＋クロージング：30分、といったスケジュールです。
また、当日全体に向けて説明したのは、スケッチ、押し出し、回転といった基本機能のみです。全員、初めて3D CAD（Fusion360）を使うため、視点の切り替えなどこれらの機能を使いこなす以外にも注意点が必要だったりしたためです。
Fusion360上での設計は参加者の方が自ら取り組まれ、そのあとのスライス、プリントはこちらで担当しました。
前回までの反省点を生かしてあらかじめいくつかの対応をしました。
作りたいものの難易度に合わせてアシスタントを割り振る
実現困難なものは初めの時点でデザインの変更をお願いする
デッサンに寸法が入っていないものは、CAD入力前に寸法をデッサンに書き込んでデザインを確定させる。
事前にデッサンを提出していただいていました。Formを使わないと実現できないデザインや、実質の設計時間2.5時間の範囲で設計しきれない複雑なデザインがあることを事前に認識しました。Formは操作を覚えるまでに苦労する可能性があるため自主トレでやってもらうには良いのですが、あくまで”設計”してそれを実現することにこだわりました。
デザインの難易度や、Formなど特殊機能を用いて設計する必要があるものの判断は事前にチーフアシスタントの方がやってくれました。マップにしていただけたので、非常にわかりやすかったです。
使用材料と道具
3Dプリンタ Snapmaker J1、Prusa Mini＋
ノズル：J1： 左：Kaika 0.4mm、右： 購入時からのもの
Prusa Mini＋： Kaika 耐摩耗ノズル（初期バージョン）
使用したフィラメントはこちらです。以前まではPETGもOKとしていました。PETGは糸引きが大きかったりするためにデザインに制約が発生します。なので今回から外すことにしました。なので、クリアと艶あり白が対象外となりました。
1. Harukaさん
スケッチ＆Fusion360での設計
トレーディングカードでしょうか、お気に入りのカードを入れるためのケースだそうです。当初のデザインは、シンプルに上部が開いているケース（押し出してシェルで中をくりぬくだけ）でしたが、時間が足りたので表面に模様をあしらったとのこと。模様はハートと王冠を組み合わせた形だそうです。ミラーコピーを使うことで、左右対称のきりっとした形になっています。
取り出すための指を入れるくぼみをつけたり工夫をしています。表面のデザインも、ミラーコピーをするなどしています。果たして、ハートの内部にある三角形の模様は残す意図があったのかどうかがわかりません。この辺りは、作者の意図をきちんと理解したいところです。（プリントする側としてはこの辺り非常に気になります。デザインしたものはもちろんプリントしますが、デザインが本人の意図と異なる、例えば蓋が付く場合に蓋が大きすぎる、クリアランス不足でかみ合わない場合には設計変更したものもお渡しすることが多いため）
手数も少ないです。フィレットもきちんとかけています。シンプルな設計ながら、細かいところまで神経が行き届いていると思います。
Prusaslicerによるスライス
スライス結果は以下の通り。サポートを最小とするために立ててプリントしました。くぼみの部分はサポートが付きます。
プリントした作品
Snapmaker J1を用いてReprpperPLA＋でプリントしました。白はぱきっとした白より、乳白色っぽいReprapper PLA+の白が最近のお気に入りです。問題なくプリントできています。
総括
作りたい形が実現できたのではないでしょうか。一方で、時間もたっぷりありましたが終わると時間を持て余していたようですので、使える領域に精一杯手を動かして形にバリエーションをつけてもらう、新しい機能に挑戦するなど試行錯誤してもらうとよかったかなとおもいます。
サポートの必要性： あり（少量）
設計変更： なし
２．Harunaさん
スケッチ＆Fusion360での設計
猫の部分をへこませて、足裏を押し出した形です。思い通りの形になったのでしょうか？ソリッドの機能を使えば早かったと思いますが、はじめはサーフェスの機能を間違って使用してしまって苦戦していたようです。何か物を入れたりするのに使われるのでしょうか？
猫の耳含め外形や足にミラーコピーを使っていたりと、今回習得した技を使っています。使うものなのかオブジェなのかがわかりませんが、もし使うものだとすると角を落としておくとよかったと思います。
Prusaslicerによるスライス
スライス結果は以下の通り。肉厚のため、プリントに時間を要します。
プリントした作品
Prusa Mini＋を使用し、SK本舗マットPLA黒でプリントしました。プリントしてみると、意図されて猫の図案が下のほうに来ている気がしますが、もう少し上にあったほうが壁の厚みも確保できてよかったかなという気がします。余白をどこに残すかなど、こういうのはセンスですので特に手を入れることはしませんでした。黒の作品、気に入っていただけたら何よりです。
総括
きっと初めはサーフェスを間違って使われていて、どうして思い通りにならないのかと困ったこともあったのかもしれないと思います。それでも作品として仕上げることができてよかったです。次回チャンスがあれば、別の機能も利用して新しい作品にチャレンジしてもらえると嬉しいです。
サポートの必要性：なし
設計変更： なし
3. Ayakaさん
スケッチ＆Fusion360での設計
当初は本体とふたのような組み物を検討されていましたが、変更されました。高さが違い、水平寸法が同じ二つのハートで、その一方は中に文字があしらわれています。文字は高過ぎず良いと思います。
Prusaslicerによるスライス
スライス結果は以下の通り。小さな作品ですのでプリントにもそれほど時間を要しません。
ただし、文字が細いので、プリントがうまくいくかどうか気になりました。
プリントした作品
Snapmaker J1を使用し、Overture PLAマットピンクを用いてプリントしました。特に問題なくプリントすることができました。出来上がってみるとかなり小さいと思われるかもしれません。大きさの制約はありましたのでその中で作品のプランニングをして設計されたのだとしたら、制約をもう少し外せればよかったかなと思います。
総括
左右の対称性をとりながら作品をデザインされています。思い通りのものになっていたら嬉しいです。上下をはめ合わせるわけでもないようですので、アシンメトリーにしても面白いかもしれません。次の機会があれば、別の技法を取り入れたり、変化をつけられると面白いかもしれません。
サポートの必要性： なし
設計変更： なし
4. Misatoさん
スケッチ＆Fusion360での設計
非常に複雑な形をデッサンされてきました。リンゴの外形で下のほうはチョコレートが垂れているデザインです。さすがにチョコレートを垂らすのはFormを使わないと難しかったですが、今回はFormは使わない（自分で習得するのはOK)というルールにしていましたので、その辺りはフィレットで表現されました。斜めにチョコレートを配置する、チョコレートっぽさを表現するために外壁部分に傾斜をつけるなど、細部にまで気を配っています。ここまでのデザインを考えて、実現されるというのは素晴らしいです。最後まで手を抜かず、やり遂げられ、完成度の高い作品を設計されました。
見た目にはほとんど変わりません。
Prusaslicerによるスライス
スライス結果は以下の通り。変なところにサポートが付いています。きっと、ちょこれーとの下の部分を誤って削除してしまったのではないでしょうか？もしかしたら意図して、かもしれませんが
ということで、気になったところに手を入れてみました。きっと時間があればご本人がサクッと対応された気もしますが、今回の作品を完成させる意味で手を入れさせていただきました。実は、込み入ったデザインのためサクッと修正とはいきませんでした。プリントは、オリジナル、こちらで手を入れたものの2通りとします。
プリントした作品
Snapmaker J1を使用し、SK本舗 マットPLAでプリントしました。思い通りの仕上がりになったのではないでしょうか？サポートはモデル（チョコレート）のしたに入り込んでいて外しにくいかもしれません。壊れるリスクがりますが、気になる場合は外していただければと思います。
こちらがこちらで手を入れたものです。フィレットを掛ける順番なども変更しています。もしどのように変更したのか興味を持ってもらえるのであればFusion360のプロジェクトファイルを提供したいです。
総括
もともと作りたいと思われていたものは時間内に実現が難しいことをお伝えし、手段を変更されました。初めてとは思えないできです。また、最後まで手を抜くことなく、粘り強くやり続けられたところも素晴らしいと思います。是非、継続してほしいです。
サポートの必要性： なし
設計変更： なし
サポートの必要性： あり（少量）
設計変更： なし
5. Wakanaさん
スケッチ＆Fusion360での設計
アクセサリーだそうです。裏側にアクセサリーとして使用するための金具か何かにとりつけるつまみをデザインしてこられました。しかしながら。垂直方向にプリントした場合の強度が弱いこと、その周辺にサポートが大量につくことなどからその部分はべったいとして張り付ける方向と考えていました。しかしながら当日、その部分は削除されました。キャラクターの図案を方眼紙にかいてこられましたので、そのうえをなぞる形でデザインしました。太い線と細い線をかき分けています。この線の部分はどのように実現されたのかと思って確認したところ、薄い押し出しを使ったようです。アシスタントの方が事前に勉強してこの方法を伝授されたのだと思います。私は普段このようなデザインだと、一つのデザインをオフセットさせて厚み分をスケッチの状態から作成する、もしくはパイプ機能を用いて太さのある線を表現しますので、なるほどなと思いました。ただし、線が細すぎる気がします。また、浮き上がっている部分の深さが深いので強度的にどうなのかなと思いました。
当初（というより、プリントする時点まで）は、この作品はスタンプだと思っていました。作品名と意図は理解しておく必要があると痛感しました。
スタンプとして使用する場合に、はやり細長い形は耐久性に問題あり、ですのでこちらで少し手を加えてみました。あと、細長い線の部分の角も丸く落としてあります。
Prusaslicerによるスライス
サポートもつかない形状ですし、3cm高さの制限もクリアしています。やはり、細い壁が頼りない感じです。3Dプリントしたものは積層方向の強度（接着）が弱いので、そのうち外れそうな感じがします。なので、できるだけご本人の意向をくみ取った形で設計に手を入れたものも、もう一つプリントしました。こちらは私が従来デザインする方法を取り入れました。
プリントした作品
Snapmaker J1を使用し、Reprapper PLA＋白を使用しました。意図を反映できたのではないでしょうか。細いラインもくっきりでています。細すぎると頼りない感じがありますが、問題はなさそうです。
ちなみに、こちらが私がスタンプだと勘違いして（構造物に力がかかるものと）手を入れたものです。よろしければお使いください。
総括
キャラクターデザインを写し取った作品が出来上がりました。図柄をFusion360に読み込む作業はアシスタントが行いましたが、下絵を写し取る作品の実現の仕方も可能であることが理解いただけたのではないでしょうか。キャラクターものは個人で楽しむことしかできません。次回はオリジナルデザインの何かをまた別の手法でモデリングしてもらえると嬉しいです。
サポートの必要性： なし
設計変更： なし
6. Yumaさん
スケッチ＆Fusion360での設計
ハートに羽を組み合わせたデザインです。当初はハートと羽がくっついたデザインでしたが、途中で二つを切り離すことにしたようです。こういったところも、スケッチに反映されるとよいと思います。途中で行き詰って作戦変更、だとするとやはりそこはアシスタントがうまくゴールに導いてあげたいです。あ、私の担当でした。ごめんなさい。
最終的に出来上がった形はこちらです。羽の内側の強く張り出したところが痛そうです。きっとこれはシェルの限界なのだろうなと思いました。
おせっかいですが、きっとこれがご本人の希望なんだろうなと思う形も作ってみました。これなら羽の内部にも何か入れられます。
Prusaslicerによるスライス
スライス結果は以下の通り。サポートは着かない構造です。こちらはご本人のオリジナルデザインです。壁が厚いので結構プリントに時間を要します。
先ほどの私が手を入れたものはプリント所要時間5h42mですので43分の短縮ができます。デザインにかかわるところであればよいのですが、5mmの壁厚は過剰です。
プリントした作品
Prusa Mini＋を使用し、Overture シルクPLA 白でプリントしました。良い感じに仕上がっていると思います。ご自身の作品と、こちらで手を加えたものの両方をプリントしました。（ハートは1つだけ）
お好きなほうを使用いただければと思います。
別の話ですが、プリントする作品数が多いのでPrusa Mini＋とSnapmaker J1でパラレルにプリントしていますが、Snapmaker J1はシルク印刷で何度もフィラメント詰まりを起こしていますのでまだ信用していません。ということで、シルクPLAはPrusa Mini＋でプリントしています。やはりPrusaは安心（Miniがこなれているという話も大いにあります）です。
総括
デザインがまだご自身の中でこなれていないのか、途中で変わってしまったりしました。最終的に思ったものになっていると嬉しいです。
改めて、CADに入れる作業に入る前にイメージを固めて、スケッチの中に入れ込むことが大切だと反省しました。
サポートの必要性： なし
設計変更： なし
7. Harunaさん
スケッチ＆Fusion360での設計
スマホホルダーを設計されました。紙テープで作った人型を活用したいということでしたが、設計図に寸法が入っていませんでしたので、本人の意図を確認しながら寸法を記入し、横からだけでなく、前から、上から見える形を明確にしながらデザインしていきました。初めは、厚み3cmという制約から横から見える形を押し出して終わり、という構想でしたが、2つの部品に分ければ安定した形になることを伝え、設計ポリシーを変更しました。初めはなかなか形になりませんでしたし、横から見た形を押し出すよりかなり難易度が上がってしまったため戸惑っていたようですが、手を動かし続ける中で少しづつコツをつかんでいかれたと思います。最後まで粘り強く取り組むことができました。
出来上がった作品を後で見ると気になったことがありました。足の折り曲げてある角度と手の角度は垂直になる必要があります。オリジナルの設計では、胴体が足にとりつく部分の角度が決まりづらく接着した後で後悔する可能性があります。また、スマホが前方に滑ってしまう可能性も大いにあると思いました。ですのでこのような形に設計変更したものも作りました。胴体が深く足の根元に刺さるようにする、足先をもう一度曲げて滑り落ちにくくする。好みの問題ですが、横から見たシルエットが面取りによって変わらないように、あえて面取りは最小限にしました。
Prusaslicerによるスライス
スライス結果は以下の通り。サポートは着きません。特に難しいところはありません。
プリントした作品
Prusa Mini＋を使用し、Overture シルクPLA 白でプリントしました。発想の都合上、接着はしていません。接着する際には、角度を合わせるようにしてください。
こちらは両面テープで仮止めしたものです。どうでしょう？
もう一つ、少し手を入れたものはこちらです。面取りをしたほうが見ていて手など傷つけなくて済むので安心して見えますが、表情が違ってくることをわかっていただきたくてこちらも送ります。
こちらは両面テープで仮止めしたものです。やはり胴体と足の角度を合わせやすいです。また、スマホが滑りにくいと思います。
総括
始めは頭の中で立体視をすることが難しく、立ち上がりは遅れましたが最後まで頑張って作品を仕上げられました。今回は3時間という時間の中で仕上げる必要があり焦ったかもしれません。次回チャンスがあったら頭の中で構想を練って、紙に落として、CADに入力してぐるぐる回して自分の理想通りの形になったかを見てもらえるといいなと思います。
サポートの必要性： なし
設計変更： なし
8. Yukiさん
スケッチ＆Fusion360での設計
雪だるまのような作品をデザインされました。当初は高さ3cmの制約の中で実現するために非常に小さな作品になってしまうところでしたが、アシスタントの方の気転により、半分に割って後で接着する方式とすることで大きさを確保できるようになりました。とはいえ、くちばしも含めて3cmですので、くちばしは外した形でプリントし、あとで接着する方式としています。
くちばしの部分は彫り込んで、クリアランスも確保しており問題ないのですが、ボタンは球面に平面を接着する必要が出てきます。ボタンの表面を球面状にすることも提案したのですが、本人が平面状であることを希望したとのことでこのような形になりました。
接着できるか気になりましたので、またおせっかいですがボタンをめり込ませた形状も作っておきました。一緒にプリントできてしまいますし小さいものですのでサービスです。あとで、好きなほうを選んでいただければ（デザイン自体はご本人のオリジナルですので。私の作業はオリジナルデザインをリスペクトしたリミックスです）
Prusaslicerによるスライス
スライスの結果は以下の通り。一応、ご本人の設計通りにしてあります。ボタンと鼻は別体であとで取り付けていただく方向です。
上面は角度が浅くなっていきますので積層痕が目立ちます。細かいところですが気になる可能性がありますので、可変レイヤ高さ機能を用いて上のほう（実際には2つを組み立てると全面、背面）の積層を細かくします。
プリント時間は39分伸びましたが、きれいなほうが良いと思います。
ついでに、ボタンを埋め込んだパターンもプリントしました。ボタンの高さがありますので、鼻を取り外した状態で30mmの高さになるように縮小しました。
プリントした作品
Prusa Mini＋を使用し、SK本舗 マットPLA 若緑色を使用しプリントしました。くちばしのきときとにとがっているところはあまり得意ではないです。少し先を落としておいたほうが良かったかなと思いました。端正な作品に仕上がったと思います。お好きなところにボタンをつけていただければと思います。
ボタンを軽く載せてみました。
両面テープで仮止めしたものです。こうやって見ると、ボタンの背面の平面と張り付ける曲面との隙間もあまり気になりません。
こちらはボタンをあらかじめ埋め込んだものです。あまりオリジナルと変わりませんね。新しい発見です。
両面テープで仮止めしたものです。
ところで、よくよく確認すると緑だったのですね。サンプルをみて、この色がいい！とおっしゃっている方がいらっしゃったのでこのフィラメントでプリントしました。別に用意していたマットPLA薄緑と比較すると青っぽいと思っていたのですが。SK本舗さんのフィラメントにはふうさんのブログからたどり着きました。センス抜群のブログです。ふうさんと全く同じ感想を持ちました。パッケージからはあまり期待していなかったのですが、マット系フィラメントだから積層などの粗が見えにくい、マット系フィラメントなのに積層間の密着度も強く、丈夫でお気に入りになりました。
総括
シンプルな作品ながら、意思を持って最後まで組み立てられたと思います。スケッチも、3方向から見た図が書かれており立体視が得意なのかなと思いました。次回は別の機能にも挑戦して作品を作っていただければと思います。
サポートの必要性： なし
設計変更： なし
反省と総括
今回は、社内で初めてのイベントに挑戦しました。昨年度の大学でのワークショップ実施経験を活かした運営にし、また、他の社員含め暖かく迎えることができたと思います。最寄り駅までお迎えに行ったり、一緒にお昼ご飯を食べながらお話ししたり。皆さんリラックスして取り組まれていたと思います。
一方で次につなげていくために反省もきちんとします。反省点は以下の通りです。
休憩を強制的にとるべきでした。疲れてしまったり、集中力が切れて最後のほうは”これでいい”と諦めてしまったり、飽きてしまった方もいたようです。
3cmの制約は見直したほうが良いと思いました。制約を設けたことで、平面的な作品になったり、組み立てを考えたモデリングの必要が出てきて難易度が上がります。
アシスタントの方に時間をとってレクチャーし、力量をあげておくべきでした。子供たちの自由な発想をアシストするためには、自由（すぎる）な作品をアシスタント自身で作れる必要があります。子供たちの手が止まったときに複数解を持っているぐらいの余裕があるとよいかなと思います。自分の作品を事前に作り、何が難しいか、3Dプリントに適さないかなどを理解してもらう必要があると感じました。（Fusion360の習得は業務時間外にお願いしますので、難しいところはあるかもしれません。でも、最も重要かも、です）
アシスタントの担当を固定するほうが良かったと思います。実現の仕方は複数あります。いろんなアシスタントがかかわると子供に迷いが生じます。一人の生徒には一人のアシスタント、アシスタントのサポートをほかのアシスタントがするのが良いと思いました。（今回は、担当は決めてありましたが、適宜アシスタントが回って対応する感じとなっていました。私が最後の最後に中座したので他の方にサポートに入ってもらったという事情はありましたが）
親御さんとは別の部屋で活動するのが良いと思いました。双方が気になります。私は親御さんの存在は気にしませんでしたが。KYですみません！
今回、社内で初めての女子中高生向けSTEAM教育として3DPワークショップを開催しました。いろいろ発見と、反省と、喜びがありました。モノづくりや工学への興味を持ってくれる人がいてくれるといいなと思います。
今回のイベントを成功裏に収められたのは、講師・アシスタントの方々のサポートと、ホスピタリティ、事務局のみなさんの完璧な準備とサポートのおかげだと思います。
この企画にかかわったすべての方に感謝！
これからもSTEAM教育にかかわっていきたいです。