3Dプリンターで、集塵器用の掃除機アダプターを作ってみた
また、前回から一ヶ月が経過しました。
前回投稿後、「Fusion360 マスターズガイド 改訂第２版」の課題が「ロボット（アセンブリ）」や「フォームモデリング（滑らかな曲線で作るモデル）」になっているので、一度ソリッドモデルだけで間に合うものを作り、印刷してみよう！と思って、制作中でした。
その真っ最中にまた身内の不幸がありまして、急遽帰省、そのあと半月ほど、気が抜けていました。
【追記】2025/3/6
Maker Worldで、「tag: woodworking」で検索すると、木工用治具が沢山でてきます。
https://makerworld.com/en/models/search?keyword=tag:%20woodworking
マンションＤＩＹで使うサイクロン式集塵器
我が家は都内のマンション住まいなので、大物は作れません。自室の一角でたまにDIYをするのですが、なにせ不器用なので、ものを切ったり削ったりするときは、電動工具に頼っています。
木材のカットは、基本、ミニテーブルソーを使っています。
私が購入したのは4年前ですが、その後も新しいミニテーブルソーはどんどんでています。150wで1万円切り、20mmのパイン材くらいは楽々切れるテーブルソーも出ていたりします。この辺は、YouTubeなどで情報収集することをお勧めします。
ミニテーブルソーは粉塵が沢山でるので、掃除機はすぐ目詰まりします。それを防ぐ為、サイクロン式集塵器が必要になります。
定番は下の黒い奴ですが、私は上の金属製のやつを使っています。
掃除機は、ツインバードの旧型です。電源コードが断線した奴をジモティーで購入しました。
Fusion360と3Dプリンターで、掃除機用アダプターを作る
アダプター作成前の状況
自宅の集塵器には、ツインバードのサイクロン掃除機を下記のように無理矢理差し込んでいます。
上部のスティック部分は取り外しています。
これでもまあ、用は足ります。ただ、折角3Dプリンターがあるので、オリジナル第一弾として、丁度良い題材だと思ってチャレンジしました。
完成した様子
いきなりですが、完成した様子です。
本当は、微妙なパーツの隙間を埋めるために、パテを追加する予定ですが、今はまだつけていません。
このアダプターは、３つのパーツで構成されています。
集塵器と掃除機を繋ぐパイプ
パイプに取り付けて、集塵器の上に置く台（ベース）
掃除機の集塵ボックス部分を支えるパーツ
その１：掃除機を繋ぐパイプ
集塵器部分の外径は30mmで、掃除機側は外径34mmでした。
パイプ下部は集塵器に繋ぐので、内径30mmに、3mm厚を追加して外径36mmにします。
パイプ上部は外径34mm固定なので、内側を3mm厚にして、内径28mmになります。
集塵器最下部、集塵器上部、掃除機接続部の入り口、奥部の４箇所のサイズを元に円をつくります。
これを「ロフト」機能で繋いで、さらに内側もロフトで成形し、切り抜きます。
これを「ファイル」「3Dプリント」から3mfモデルをエクスポートし、Bambulab Studioで印刷します。
最初のモデルでは、円筒の最下部は内径30mmに対して、1mmのマージンをつけていました。
しかし、差し込んでみたところぐらぐら揺れるので、0.5mm（内径30.5mm）にしたところ、安定しました。
最終的に、色々形状変更や各部の長さを修正し、「ベース」パーツを固定するためにパイプ下部に出っ張りをつけたりして、下記形状になりました。
各部の長さを調整するのに「移動」を使ったのですが、結果、画像のようにスケッチ面とずれた位置にソリッドモデルの面が形成されています。
途中、色々サイズを調整したり、失敗を重ねて、version7でやっと完成しています。
作っている最中は、写真のようにバージョンを記入しておくと、混ざっても混乱しません。
その２：集塵器の上におくベース
集塵器のうえに掃除機を載せたいので、台座をつけました。
ただ、集塵器上部の形状は、サイクロンの吸い込み口が斜めに成形されているので、それにあった形状にする必要があります。
中心を30mmの、集塵器の径に合わせます。完成時は、パイプに合わせて36mm+0.2mmマージンをつけるつもりですが、まずはパイプ無しで調整します。
集塵器にはめて、プローブを実物にあわせてニッパーで切り、高さを調整します。
だいたいあったら、棒を太くして、支えられる強度をもたせます。
この上に次の工程で作成した、掃除機を支えるパーツを載せたところ、載せる部分の面積が小さかったので、集塵入り口部分の上を大きくしました。
印刷中にフィラメント（黒）が無くなったので、違うメーカーのPLAを継ぎ足してみた
ベース部分は高さ調整や位置調整が微妙で、一番多く作り直しがありました。
その最中に、多用していたeSUN PLA+(黒)が印刷途中で無くなってしまったので、「ELEGOO フィラメント(青)」を、キャリブレーションやテスト印刷なしで継ぎ足しました。失敗しても再印刷するつもりでしたが、PLA同士だったのが功を奏して、うまく印刷できました。
繋げたPLAフィラメントは、以下の2つです。
結果的に、ELEGOOのフィラメントは、eSUNと同じ設定で利用できそうです。
設定については、過去記事をご覧下さい。
ちなみに、今だとAmazonスプリングセール中ですね。私は2本セットを追加購入しました。
たまにスプリングセールのマークが無い物がありますが、価格はちゃんとセール価格になっているようです。
同じeSUNのPLA+でも、非セール品がありますので、セール狙いの人は注意してください。
その３：掃除機を置くパーツ
掃除機のゴミを集めている部分は、先端が丸くなっているので、安定しません。ここに、受け皿となるパーツをつける事にしました。
おおよそ60mmの円を基準とし、周囲3mm（66mm径）の厚みをもたせます。
さらに、前回学んだ「フィット点スプライン」で円弧をつくり、一周させてくり抜きます。
最初は、フィット点スプラインを「ミラー」でコピーし、180°回転させようとしてうまくいきませんでした。
そこで、半分に戻してから、360°回転させるとうまくいきました。
四角く抜かれている部分は、吸い込み口と繋がっているブリッジ部分です。こちらも、うまく嵌まるようにくりぬきました。
ただくり抜いただけではぐらぐらと安定しなかったので、バージョン2で縦に受け部分を作りましたが、高すぎてうまく嵌まらず、バージョン3でさらに真ん中を凹ませてフィットさせました。
ただこのV3、途中でフィラメントがひっかかってしまい、成形ミスの層がありました。
気にせず使っていましたが、この後衝撃で壊れてしまったので、最終的に全部PETGで作り直すことにしました。
と言うことで、現在PETGで印刷中です
印刷完了したら、更新します。
PETG印刷完了です
2025/3/2 印刷完了しました。
調整せずに印刷したので、ちょっと糸引いてます。
ちょっと掃除機が重くて、傾くので、間にスペーサーをかませた方が良さそうです。
あと、パテで集塵機との間を埋めた方が良いですね。
とりあえず、これで使ってみて、不具合があれば改良していきます。
総評（2025/3/3追加）
小さくまとめすぎたかな、という感じです。
一応の支えにはなっていますが、地震で揺れたらぽっきりと折れそうです。
もし木工で作ったとしたら、もっと大きく、せめて掃除機のサイクロン部分の、半分くらいの高さにはしたでしょうし、サイズも直径250～300mmくらいになったと思います。
それを支える足も30mmくらいの木材で、ステンレス蓋の上に3～4本組んだでしょう。
無意識にフィラメントをケチる設計に傾いたのか、あるいは、小手先の造形に囚われて方向性をあやまったか、いまいち自分でも分かりませんが、目的が掃除機の固定なら、もうちょっと大きく作れよ、と反省しています。
A1 miniが大きな造形品を印刷出来ないという制限はありますが、接着できるのだから、やりようは有るはず。
今は次の集塵パーツを計画しているのですが、さきに追加の固定具作ろうかな・・・
