リバースエンジニアリングでレプリカ作成
リバースエンジニアリングとは、3Dスキャナなどを使って既存の製品や作品をスキャンして3Dデータ化し、それを元に製品や作品を作る手法を指します。
既存品と全く同じ姿、形のものを作ろうと思っても、手作業ではかなりの労力が必要ですし、精度にも限界があります。しかし、3Dスキャナの力を使えば、オフィスで書類をコピーするような感覚で立体造形物を複製できます。
リバースエンジニアリングを使えば、1つしかない製品のレプリカを3Dプリンタや切削加工で作成し、展示会に展示したり、店頭に並べるモックアップとして並べることもできてしまいます。
リバースエンジニアリングでレプリカを作る手順
リバースエンジニアリングでレプリカを作るには次のような手順で行います。
- 既存品のスキャン
- データの変換と手直し
- 加工
順番に紹介していきましょう。
既存品のスキャン
リバースエンジニアリングを使ってレプリカを作るためには、まず既存品の3Dデータが必要になってきます。
既存品の形状を3D上に取り込むためには「3Dスキャナ」や「3次元計測器」を利用するのが一般的です。
3Dスキャナは非接触で測定できるため、大型の工業製品、美術品や工芸品をスキャンするためにピッタリの機器です。ハンディタイプや固定式カメラなど様々なタイプが存在します。展示用のレプリカなどを作成する場合は、3Dスキャナが最も適していると言えるでしょう。もちろん手のひらサイズ以下の製品であってもスキャンすることができます。
3次元計測器は、プローブと呼ばれる測定子を製品に当てて寸法を測定する接触式の測定器です。こちらはレプリカなどの作成よりも精密部品を測定する用途に向いています。
データの変換と手直し
3Dスキャナや3次元測定器などを使って既存品の3Dデータを取得しても、そのままでは利用できません。なぜなら、既存品の表面をなぞった点群データになっているからです。
そこで必要になってくるのが、点群データから面のデータに変換し、そこからソリッドと呼ばれる3Dデータに変換する作業です。この作業を行うことで、3次元上でデータを修正したり、実際の加工データを作成する基準として利用できるようになります。
加工
作成したソリッドデータを用いて加工データを作成します。ソリッドデータがあると自動で工具や機械の動きを設定してくれるCAMと呼ばれるソフトを利用できます。CAMを使うことで、正確で確実な加工データを作成できます。これにより図面では表現できないような自由形状であっても、全く同じ形状を再現できるのです。
リバースエンジニアリングで使える工法・材質
リバースエンジニアリングを使うと様々な加工方法を利用できます。
なかでもレプリカの作成によく利用されるのが
- 切削加工
- 3Dプリンター
の2つです。
切削加工ではマシニングセンタ、旋盤、５軸加工機などを使って、ブロック状や棒状の材料から刃物を使って削り出していきます。利用できる材料の幅がとても広く、金属、プラスチック、ゴム、木材などが利用できます。5軸加工機であればかなり複雑な形状を削り出すことができるため、レプリカの作成には最適です。
3Dプリンタでは材質をそのまま再現するのは難しくなっているため、形状だけを再現したいという場合に適しています。一般的に普及している3Dプリンタはプラスチックの製造が主で、切削加工よりも材料のバリエーションに乏しくなっています。
最近では、金属を3Dプリントできる機種も増えてきていますが、非常に価格が高いのが特徴です。金属素材で3Dプリントを利用する場合は、切削加工では加工できないような複雑な形状の場合にのみ利用するのがおすすめです。
多種多様な用途で活用できるリバースエンジニアリング
| 修理・補修部品製作 | スペアパーツ作成 | 新製品開発・既製品の研究 |
| 金型3Dデータ化・補修 | 展示用レプリカの作成 | リバースエンジニアリングとは |
