【3Dプリンターのひみつ②】3D大ちゃん制作の全工程を追ってみた

3Dプリンターを使ったオリジナルスマホケースを作ることができるauの人気サービス「3D PRINT LAB.」。前回、【3Dプリンターのひみつ①】では、T&S編集部が制作パートナーであるDMM.comのものづくり拠点DMM.make AKIBAを訪問し、オリジナルスマホケースが完成するまでの課程を取材することができました。

では、実際にどのような工程を経て製品が出力されるのか？

今回は、DMM.makeさんにお願いし、当サイトで連載中の「デジカル大ちゃん」を3Dプリンターで出力してもらい、3Dデータの作成からプリント出力、仕上げの作業まで、すべての制作工程を取材させてもらうことになりました。工場は加賀にあるとのことで、我々は北陸新幹線に乗って一路、金沢へ！

月の受注は数千件。いざ、3Dプリンター工場の本拠地へ！

T&S編集部がやってきたのは石川県加賀市。こちらにDMM.makeの3Dプリント工場があり、DMM.makeに発注される製品がすべて出力されるとのこと。最寄りのJR加賀温泉駅は、JR金沢駅から特急で約25分。駅の周辺には山代温泉、片山津温泉、山中温泉などがあり、昔から名所として観光客も多い地域ということだけど......こんなのどかなところに本当に3Dプリントの工場があるの??

3Dプリンター工場は、配送センターの一角にあった！

目的地にたどり着いたT&S取材班の前に現れたのは超巨大な3Dプリンター工場......ではなく、超巨大な配送センター!? 実は3Dプリントを扱っている株式会社DMM.comは、配送センターにもなっている株式会社KCの関連企業。こちらの一角に、我々の目指す3Dプリンター工場があるのだ。

「秋葉原のDMM.make AKIBAは、プロのクリエイターが専門的な造形を行う実験的な工房なのに対し、加賀の3Dプリンター工場は、Web上で受注した全国からの3D出力のオーダーを一手に引き受けている工場だといえます。１カ月のオーダーは数千件。現在はさらに増加傾向にあります。私たちは注文を受けて出力するのが仕事なので、実は用途が分からない部品や試作品なども多いんですよ」

加賀3Dプリンター工場では現在、６種類もの3Dプリンターが稼働していて、石膏、アクリル樹脂、ナイロン、シルバー、チタンなど全12種類の素材を使った3Dプリントができるとのこと。ちなみに今回、出力をお願いしている"3D大ちゃん"の素材は石膏製。成形と同時にフルカラーで出力できるのは、石膏だけなのだ。

出力＆乾燥に10時間、手磨きに２時間！

では、製品が完成するまでの工程を追っていこう。まずは3Dデータの作成だ。T&S編集部から送ったデジカル大ちゃんの４面イラストから、3Dデータに描き起こされる。こちらの工程は工場内ではなく、外部のデザイナーさんの手によって作られる。今回は、DMM.makeクラウドソーシングで専門のクリエイターがマッチングされました。

【１】デザインの3Dデータを作成

3Dデータ作成の専用ソフトを使い、3D大ちゃんのベースとなるデザインを起こす。今回は、「スカルプトモデリング」という手法を用いて、粘土をこねるように形状を作成。最終的に、データの形式や容量、モデルの形状などを3Dプリンターの仕様に合わせて仕上げていくのだ。

【４】3Dプリンターで出力（約10時間）

いよいよ3D大ちゃんのデータの出力工程。石膏を使った3Dプリンターは「積層式」と呼ばれるもの。石膏粉にボンドを吹き付け、厚さ0.1mmごとに層を積み重ねていく方式だ。ちなみに高さ約15cmの3D大ちゃんは、約600層の石膏が重なってできているのだとか。気が遠くなりそう......。

また、今回のポイントは彩色済みの出力であること。実は石膏を固めていくボンドにあらかじめ色付けされており、積層されていくと同時に彩色もされるという仕組みになっている。最終的には真っ白な石膏の粉末の中から、フルカラー3D大ちゃんが登場するということで、これはワクワクします。ちなみに１cm積層するのにかかる時間は約１時間。出力後、乾燥に要する時間は１～２時間。3D大ちゃんは、10時間コースの工程だったとのこと。

【５】粉末を落として、乾燥させる（10～15分）

出力が完了して、十分に乾燥したら、余分な粉末を落とす「デパウダー」の作業に入る。大きな豆腐のような四角い石膏が徐々にせり上がってくると同時に、余分な石膏粉を端から丁寧に掃除機状のバキューム器具で吸っていく。大切な造形部分が破損しないよう、刷毛やブロアー（空気を当ててホコリを落とす器具）を使い、まるで化石の発掘作業のように慎重に、慎重に作業を進める。やがて真っ白い石膏パウダーの中から徐々に大ちゃんの姿が現れてくる。ある種の感動を覚える瞬間だ。

【６】液体ボンドで固める（約５分）

デパウダーの作業が終わったら、液体ボンドで石膏を固定します。成分はプライマーといわれる溶剤。この作業でインクが定着し、発色も良くなる効果がある。

【７】スポンジやすりで研磨する（約２時間）

液体ボンドが乾燥したら、スポンジやすりで研磨していく。これは、スポンジの表面に紙やすりを貼り付けたようなもの。液体ボンドが石膏内部に浸透し、インクも定着しているので、にじんだりする心配もない。手磨きで約２時間の作業だ。

【８】仕上げのワックス（約５分）

約２時間の磨きの作業が完了したら、仕上げにワックスがけ。全体にまんべんなく溶かしたロウを塗ります。

【９】オーブンの中へ（約１時間）

いよいよ最後の工程。ロウが溶け落ちるまでオーブンの中へ。熱を加えることで、コーティングも定着する。

【10】全国に発送（約５分）

出来上がった立体は丁寧に梱包され、加賀の3Dプリント工場から全国に発送されます。

こうしてついに3D大ちゃんが完成！ 正直、3Dプリンターってサックリポン！ と製品が出てくるものだと思ってたので、こんなにたくさんの工程があり、また時間をかけて非常に丁寧に作業していることを知り、驚くと同時に、"発掘"の際に少しづつ形が見えてくる様子には感動すら覚えました。

最後に、DMM.make AKIBAで企画営業プロデュースを担当する吉田賢造さんに話を聞いてみました。