【fab-003】シリコン型によるフィギュアの複製

Created Date: / updated date: 2016-04-01
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Summary
【fab-002】では、ボタンのように裏が平面状の物を複製してLEDを埋め込みました。
本稿では、フィギュアのように表裏ともに立体形状の物を複製する技術を説明します。

Materials

    Tools

      Blueprints

        Making

        • 課題

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          表裏がある形状の物の型取りは、
          裏が平面状の物の型取りよりも工程が多い。
          前者は【両面取り】後者は【片面取り】と呼ばれます。

          基本的に片面取りを表裏について行うのが両面取りなので、
          片面取りを経験しているならそれほど難しくはありません。
          • 目標

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            ユザワヤに写真のようなキューピー人形が売っていました。
            手のひら大で、練習台には丁度よい大きさです。
            また、レジンで複製できればなかなかインパクトがありそうです。

            と、いうわけで
            今回は、この人形をレジンで複製することを目標にします。
            • Small
            • Small
            • 実現方法

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              透明なシリコンで表面・裏面の型取りを行い、レジンを注ぎ込む型を自作します。
              • 揃えるもの

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                ①シリコン
                 今回使用したのは下記のシリコンになります。
                 【ボークス造形村 透明シリコン1kg(硬化剤付き)】
                   ※amazonで5000円程度
                ②油粘土
                ③電子ばかり
                ④計量カップ
                 100均のもので十分です。
                ⑤中を真空にできる容器
                  ※"おひつ"として販売されています
                ⑥新聞紙と割り箸
                 新聞紙はシリコンを扱う際に敷きます。
                 割り箸は計量カップでシリコンと硬化剤を混ぜるために使用。
                ⑦レジン
                 今回はUVレジンではなく、2液を混ぜることで硬化する樹脂を
                 用います。量販店では2,500円/500g程度の価格です。
                ⑧シリコーンバリアー
                 型同士が癒着してしまうことを防ぐために使用します。
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            • 型取りの方法

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              上に書いた通り【fab-002】で解説した片面取りの方法を、
              型取りしたいもの(この場合キューピー人形)の表面と裏面に対して行います。
              • ①片面取りを行う

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                フィギュアの片面を油粘土に埋め込み、周囲を枠で囲みます。
                計量カップでシリコンと硬化剤を混ぜた混合液を作り、上から注ぎ込んでください。

                  ※片面取りの詳細は【fab-002】で説明してあります。

                  ※表面と裏面どちらを先にするかはお任せします。

                  ※粘土に"ほぞ穴"を付け、表型と裏型の位置合わせに使う
                   方法もあります。(今回はほぞ穴を作っていませんが、
                   あった方が良いでしょう)
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              • ②シリコンの硬化を確認する

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                ①で注いだ混合液が固まるまで、半日ほど待ちましょう。
                硬化を確認したら(指で触れば分かります)いったん枠から外しましょう。
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              • ③油粘土を取り外す

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                油粘土も取り外してしましょう。
                これで、片方の型が完成しました!
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              • ④型と人形にシリコーンバリアーを塗る

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                型と人形を再度、枠で囲みます。
                すぐにシリコンを注ぎたいところですが、ここでひと手間!

                型と人形に対して、写真の「シリコーンバリアー」を塗って下さい。
                上から注いだシリコンが既に固まっている型や人形に癒着し、外れなくなることを防ぐために使います。筆を使い丁寧に、細部まで塗りましょう。

                ※型の写真に写っている黒いストローと粘土は無視してください。
                 (後述する、レジンの注ぎ口や空気穴を作ろうとして失敗してしました)

                • Small
                • Small img 20160124 130731
              • ⑤型にシリコンを注ぎ込む

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                ふたたび、シリコンと硬化剤の混合液を注ぎ込みましょう。
                硬化まで半日ほど待ちます。
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              • ⑥シリコンの硬化を確認する

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                さあ、もう片方の型も固まりました!
                うまくいけば、メーカーロゴまで綺麗に転写できているはずです。
                これだけでも、かなりの満足感を味わえることでしょう。
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                • Small img 20160313 151050
            • 複製の方法

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              ここから、複製の方法を説明します。
              2液を混合するタイプのレジンを用いますが、硬化時間が極めて短いので、念入りに準備してから始めましょう。(写真のレジンの場合、サラサラの状態から2分で固まります)

              また、レジンはこぼれやすいものです(シリコンもそうですが)。
              新聞紙を敷く、エプロンを付ける、キッチンペーパーを用意するなど、汚れ対策を徹底しましょう。
              Small img 20160326 130012
              • ①型を加工する

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                カッターで型を削り、樹脂の注ぎ穴と空気抜き用の穴を作ります。
                (樹脂を注いだ分だけ空気を出す必要がある)


                Small
              • ②型を準備する

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                型を合わせ、写真のように板で押さえて輪ゴムできつく縛ります。
                クランプ等の保持具を併用してもよいでしょう。
                型がズレたり、歪んだりしないように注意してください。
                Small
              • ③レジンを注ぎ込む

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                紙コップと電子ばかりで2液を計量し、所定の比率で混ぜ合わせます。
                混合液はすぐに固まるので、手早く作りましょう。
                サラサラの液状から、やや粘りが出てきた程度のところで注いでください。

                ※粘性があるので、一気に注ごうとすると注ぎ口から溢れてしまいます。
                 注ぎ口の様子を見ながら調整しましょう。
              • ④レジンの硬化を確認する

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                混合液は発熱しながら硬化します。
                硬化は15~20分ほどで終わるので、注ぎ口までレジンを注ぎ込んだら暫く待ちましょう。

                硬化が終わったかどうかは、レジンを触ってみれば確認できます。
                硬化中はベタベタしており、触った所に指紋が付きますが、硬化後はツルツルで、指紋も付きません。
              • ⑤複製した人形を型から抜く

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                いよいよ、複製した人形とのご対面です!
                押さえ板と輪ゴムを外し、慎重に型から外しましょう。
                上手く作れたでしょうか…?
                • Small img 20160316 021536
                • Small img 20160316 021458
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              • ⑥バリ・ランナーを削る

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                完成まであとひと息です!
                バリ、ランナー(注ぎ口や空気抜き穴の跡)を取り除きます。

                 ・注ぎ口の跡等、大きい部分はニッパーでは除去し辛いので、
                  糸ノコで大まかに切断してしまいましょう。

                 ・写真の矢印の様なバリや、糸ノコで除去した跡の凸凹は、
                  カッターで削って整えます。(鉛筆を尖らせる要領)

                 ・最後に#600~1000程度の耐水紙ヤスリか、歯磨き粉
                  (研磨剤の入ったもの)、金属磨き用の洗剤(ピカール)等で
                  表面を仕上げます。
                Small
              • ⑦完成!

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            • 失敗例

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              こちらの写真は失敗例です。
              頭の上半分が空っぽの状態でレジンが硬化してしまいました。

              輪ゴムの締め付けが緩く、型に隙間がある状態でレジンを注いだため、隙間からレジンが漏れてしまったことが原因です。
              • Small img 20160313 151520
              • Small img 20160313 151549
              • Small
              • 今後の課題

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                ここでは、製作中に感じた課題を書いていきます。
                Small img 20160319 031324
                • 課題1:気泡

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                  写真を見れば分かる通り、複製した人形の中に細かい気泡が残ってしまっています。
                  この気泡を完全に除去できないでしょうか。

                  Googleで「キャスト 気泡抜き」と検索すると様々なノウハウが出てきますが
                  どうやら、下記の様なポイントがあるようです。
                   ・振動を与える
                   ・暖めて粘性を下げる
                   ・水気を取り除く
                • 課題2:表面処理

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                  課題1にも関係してきますが、
                  原型のキューピー人形の表面がザラザラだと、複製物の表面もザラザラになります(※)。
                  金属磨き用の洗剤は試していないので、今後の課題とします。

                   ※表面に凹凸があると光が屈折しやすくなるため、透明度も下がる
                • 課題3:LEDの埋め込み、塗装

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                  塗装やLEDの埋め込みなど、2次加工で更なる価値づけを行うことも必要です。
                  オプションパーツ等も製作して、原型と完全に別物にしてしまうことに挑戦してみたいです。
                • 課題4:展示台の製作

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                  写真では別用途で製作したLED照明を台にしていますが、
                  専用の展示台も欲しい所です。

                   ・照明の色や明るさ、点消灯のパターンを工夫する
                   ・音を鳴らす
                   ・台座を動かす

                  など、様々に工夫できることでしょう。
                • 課題5:原型そのものを作る

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                  他の手法と組み合わせることで、
                  より面白い作品作りが可能になります。

                  例えば3Dプリンタやミリングマシンで原型を作り、
                  完全にオリジナルのフィギュアを作れないでしょうか。

                  デジタルデータの作成が苦手なら、
                  例えばオーブンレンジで熱を加えると硬化する粘土もあります。

                  多様な【方法の足し算・掛け算】を楽しみましょう!
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