インフィニティキューブは、八つの小さなキューブをヒンジの鎖でつないだもので、全体が自分自身の中をいつまでも折りたたまれていきます。どのモデル共有サイトでも最もダウンロードされているもののひとつですが、プリントして最もがっかりするもののひとつでもあります。その理由はプリンターの品質とは関係ありません。3Dプリントのインフィニティキューブは十二か所のヒンジを続けて正しく仕上げなければならず、公差の誤差は鎖に沿って平均されるのではなく、積み重なっていくからです。
なぜヒンジがすべてを決めるのか
どのヒンジにも、自由に回るだけのすき間と、がたつかない程度の狭さの両方が必要です。ヒンジがひとつなら、これは簡単な目標です。十二か所の鎖になると、わずかにゆるいヒンジがひとつずつ遊びを足していき、折りたたみの反対端に着くころには、キューブは引っかかるか、ぐにゃりと倒れるかのどちらかになります。
より多い失敗は引っかかりです。フィラメントは冷えるときにわずかに縮み、その縮みはどの軸でも同じではありません。そのため、モデル上では正しく測れていたすき間が、プリントではきつくなります。プリンターから出てきた時点で硬く折りたたまれるキューブは、たいていゆるんできません。接触面がすり減っていき、やがて逆にがたつきが出ます。それは、もうひとつの失敗が遅れてやってくるということです。
ぐにゃりと倒れるのは、すき間が大きすぎるときに起こります。キューブは見事に折りたたまれますが、手応えがありません。抵抗もなく、はっきりした止まり位置もありません。このおもちゃの魅力はすべて、自分自身の中を回っていくときの軽く均一な抵抗にあり、その抵抗は公差であって、後から足せる機能ではありません。
3Dプリントでインフィニティキューブは作れるのか、どれくらい時間がかかるのか
作れます。そして、よくある二つのやり方は違った結果になります。
一体プリントのデザインは、キューブ全体をひとつの作業で作り、ヒンジは組み上がった状態でプリントされます。見事なもので、組み立てが一切いりません。その代わり、すべてのヒンジが同じ縮みの影響を受けますし、すき間をきれいに保つには、たいてい丁寧な一層目とゆっくりしたプリントが必要です。小さなキューブのプリント時間は、まずまずの品質でふつう一、二時間です。速くしようとすると、ヒンジが犠牲になります。
分割パーツのデザインは、キューブとつなぎのパーツを別々にプリントし、自分で組み立てます。手間は増えますが、結果は良くなります。きつく仕上がった関節だけを削ったり穴を広げたりでき、全体を作り直さずに済むからです。
正直な見込みとしては、一つ目はうまく折りたたまれず、二つ目はそれに近づきます。そして、どのキャリブレーションキューブよりも、このおもちゃからプリンターの寸法精度について多くを学ぶことになります。
成形品のキューブにあって、プリントにはないもの
十二か所すべての関節でそろったヒンジの感触です。同じ金型から成形されているので、鎖に沿って誤差が積み重なりません。
なめらかな面です。キューブは指先の間で回りながら一生を過ごし、積層の筋はまさにそこでいちばん気になります。Infinity Folding Cube は、つながったセグメントからなるコンパクトな黒い本体で、その感触は途切れない折りたたみそのものです。表面の質感が妨げるのは、まさにその部分です。
静かさです。プリントしたプラスチック同士の組み合わせは、フィジェットの中でもうるさいほうです。面がすれ違うとき、積層の質感が細かなざらつく音を立てるからです。共有の部屋で使えるものが必要なら、これは思った以上に重要です。どの機構が静かでいられるかという広い問いは、スクイーズ以外でいちばん静かなフィジェットトイで扱っています。
関節の耐久性です。プリントしたヒンジは積層の境目に沿っていちばん弱く、その境目はほとんどの向きで、力のかかる方向と直角に走っています。
それでもプリントが正しい選択になるとき
誰も売っていないサイズや色が欲しいとき。モデルの拡大縮小は簡単で、特大やミニのキューブは、使ってみるとまったく別のものです。
機構を理解したいとき。折りたたみキューブをプリントすると、ヒンジの鎖がどう働くのかが、持っているだけではわからない形で身につきます。
買う前に、そもそもこの形式が好きかどうか試したいとき。粗いプリントのキューブでも、その問いには十分に答えてくれます。
何がうまくプリントでき、何ができないか ―― 機構はできる、しなりや精度はできない ―― という一般論は、3Dプリント フィジェットトイの実力と限界にまとめています。折りたたみキューブはちょうどその境目にあります。純粋な機構なのでプリントはうまくいきそうに見えますが、精密な機構でもあるため、実際にはうまくいかないことが多いのです。
インフィニティキューブをプリントするのにいくらかかるか
小さなキューブのフィラメントはグラム単位で、ほとんど無視できます。本当のコストは試行回数とプリント時間で、思いどおりに折りたたまれる一つができるまでに、現実的には二回から四回かかります。時間に少しでも価値があるなら、プリントそのものが目的でない限り、この計算は買うほうに傾きます。
知っておきたい関連の機構
折りたたみキューブは、感触がまったく違う三つのキューブ型機構のひとつです。面がマグネットのパネルキューブは、折りたたみではなく、留めて外す動きです。Magnetic Fidget Box がそのタイプです。Hamburger Folding Fidget Cube のような形のある折りたたみおもちゃは、同じヒンジの考え方を別のシルエットで使っていて、手の中のバランスが違います。
どれを選ぶかは、途切れない動きが欲しいのか、はっきりしたクリックが欲しいのか、眺めるものが欲しいのかで決まります。三つともフィジェットキューブの一覧にあります。
プリントと比べる価値のある市販のキューブ三つ
Infinity Folding Cube：コンパクトな黒いつながったセグメント。両方向に折りたたまれ、ヒンジの感触がそろっています。プリントが目指す基準です。
Magnetic Fidget Box：目に見えるマグネットのパネルとスライドする部品。折りたたみではなく、留める動きです。
Hamburger Folding Fidget Cube：形のある本体に入った折りたたみの機構で、手への収まり方が変わります。
フィジェットキューブの一覧をすべて見るか、折りたたみが求めている機構でなければフィジェットトイをご覧ください。
