TPUを使った柔軟なコスプレアーマーの印刷方法

アーマーにTPUを選ぶ理由

2年前、私はPLA製のマンダロリアンチェストプレートを着用してコンベンションに参加しました。ドア枠にぶつかった際、層のラインに沿ってひび割れが発生しました。その日の残りの写真には、修理跡がすべての写真に写り込んでいました。

TPUではそのようなことは起こりません。衝撃を吸収し、当たった部分がたわみ、元の形状に戻ります。常に人にぶつかり、パネルで座り、アーマーをバッグに詰めて持ち運ぶコンベンションの混雑した会場では、TPUは耐えられますが、PLAは耐えられません。

TPUは体の動きにも追随します。膝部分、肘ガード、ネックシール、関節の上に位置するアーマーピースは、動くときにたわむ必要があります。関節の上の硬質PLAやPETGアーマーは、動きを制限するか、取り付けポイントから外れます。TPUは自然に曲がります。コスプレ衣装のヘルメット部分には硬質材料が依然として適しています（ヘルメットはたわみません）。しかし、首から下の部分はすべて柔軟性の恩恵を受けます。

ショア硬度の選択

TPU 95Aが出発点です。半硬質で、自重で形状を維持し、PETGとほぼ同じくらい簡単にプリントできます。形状を維持する必要があるアーマープレート（胸部、肩当て、太ももガード）には、95Aはアーマーのように見えるのに十分な剛性を備えながら、衝撃時にはたわみます。

85Aはより柔らかく、関節、アンダースーツ、肌に直接接触するあらゆる部分に適しています。柔らかい素材は、8時間以上のコンベンション着用時の擦れを防ぎます。ダイレクトドライブと低速（15〜25 mm/s）が必要です。快適性が重要な部分には、プリント時間が遅くなっても価値があります。

PEBAは次世代オプションです。TPUより15〜20％軽量で、反発性に優れ、広い温度許容範囲（−40°C〜+80°C）を持ちます。重量が最大の懸念事項である場合（アーマーを6時間着用すると懸念事項になります）、PEBAは大規模なビルドで意味のあるグラム数を削減します。より高価で入手が難しいですが、全身ビルドには検討する価値があります。

TPU Aeroは、部品密度を大幅に低減する軽量発泡処方です。複数のアーマーセットや、軽量化により着用感が大幅に向上する広い表面積のピースを生産する場合に適しています。

colorFabb varioShore TPUもあります。高温で発泡します。190〜200°Cでは通常の92A TPUとしてプリントされます。200〜250°Cでは最大1.6倍に膨張し、0.7〜0.9 g/cm³の発泡体のような密度でショア55Aまで低下します。重量が最も重要な大型アーマープレートの場合、発泡バージョンは3DプリンターからEVAフォームに似た結果を生み出します。

プリント設定

層の高さは、機能プリントよりもコスプレにおいて重要です。TPUは研磨できないためです。サンドペーパーは跳ね返るか、表面を滑らかにするのではなく曇らせます。プリントされた層の線はそのまま塗装の上に残ります。私は目に見える表面には0.1mm、時間を節約するために内部または隠れた部分には0.2mmを使用します。

Plus4はアーマースケールのTPUプリントを適切に処理します。305mmの造形サイズは、ほとんどの胴体アーマーピースを一度のプリントで収められます。プリント前にTPUを乾燥させてください。湿った柔軟フィラメントは、ストリング、ポッピング、弱い層間結合を引き起こします。これらはすべて、外観がすべてであるコスプレピースの表面品質を損ないます。

硬質と柔軟の組み合わせ

最高のコスプレアーマーは、すべてTPUまたはすべてPLAではありません。両方です。主要な構造プレート（胸部、背部、ヘルメット）には硬質PLAまたはPETG、関節、コネクタ、アーマーが曲がる必要がある場所にはTPUを使用します。

パーツを個別にプリントし、機械的に組み立てます。TPUとPLAを一緒にマルチマテリアルプリントしようとすることは、材料が化学的に結合しないため困難です。Cura 5.3+には役立つインターロッキング構造機能がありますが、ほとんどのコスプレイヤーにとっては、スナップやバックル接続による個別プリントの方がシンプルで信頼性が高いです。

Hackadayで紹介されたテクニックでは、チュール生地に硬質タイルをプリントすることで柔軟なスケールパネルを作成します。3層のタイルをプリントし、プリントを一時停止し、チュール（細かいナイロンメッシュ）をビルドプレートに敷き、再開します。タイルはメッシュを通して生地に融合し、自然にたわむ鎖帷子のようなシートを作り出します。袖やドレープが必要な部分に適しています。比較的平らな体の部分と、ビルドプレートに収まるプリントに限定されます。

TPUの塗装とウェザリング

標準的なアクリル絵の具はTPU上でひび割れや剥離が発生します。表面がたわみ、塗料が追随できません。非多孔質で柔軟な表面向けに設計された塗料が必要です。

Angelusレザーペイントは、TPUに対するコスプレコミュニティのトップ推奨品です。靴向けに調合された水性アクリルです。非多孔質の柔軟な表面に結合し、乾燥後も柔軟性を保ち、エアブラシでの薄塗りに適しています。一度に厚塗りするよりも、何度も薄く塗ります。各コートが完全に乾燥してから次のコートを塗ります。

プラスチダイプはゴム状の下地として機能します。層の線を部分的に埋め、軽く研磨でき、塗料のための柔軟な基材を提供します。プラスチダイプを2層薄く塗り、その上からAngelusペイントを塗ると、耐久性と柔軟性を兼ね備えた仕上がりになります。

ウェザリング

ウェザリングは、コスプレアーマーをプラスチックではなく本物に見せるものです。405thコミュニティのウェザリングガイドからの2つのテクニック：

アクリルウォッシュ：黒または茶色のアクリル絵の具を水で1：5に混ぜます。表面全体にたっぷりと塗布し、布で盛り上がった部分の余分な塗料を拭き取ります。希釈された塗料は隙間やパネルラインに沈み、深みと影を作り出します。5分で完了し、外観が完全に変わります。

ドライブラッシング：平らなブラシを銀色または金属塗料に軽く浸します。ペーパータオルでほとんどの塗料を拭き取ります。次に、ほぼ乾いたブラシをエッジやコーナーに引きずります。残った少量の塗料が盛り上がった表面だけに付着し、摩耗した金属効果を生み出します。Punished Propsのドライブラシチュートリアルにはステップバイステップの手順があります。実際のアーマーが他の表面と接触するエッジやコーナーに焦点を当ててください。表面仕上げガイドは硬質アーマーピースに適用される研磨とコーティング技術をカバーしており、後処理概要には追加の仕上げ方法があります。

アーマーを体に取り付ける方法

私は4つの取り付け方法を試しました。効果的なものは以下の通りです：

ベルクロ（最も汎用性が高い）：アーマー内部に1.5インチ幅のベルクロストリップを、アンダースーツまたはベースレイヤーに縫い付けた対応するストリップを取り付けます。着脱が容易で、位置調整ができ、洗濯可能です。アーマー側にはフック側（硬い）を、布地側にはループ側を使用します。固定ポイント（肩、側面、腰）に10インチのストリップを使用します。

スナップバックル（最も確実）：強力なスナップのオス側をシューグーまたは繊維ガラス接着剤でアーマーに接着します。メス側をアンダースーツの生地に打ち込みます。動作中のずれを防ぎます。間隔を恒久的にします。セットアップにより多くの時間がかかりますが、最もプロフェッショナルな結果を生み出します。

ナイロンウェビング付きクイックリリースバックル：太ももアーマー、肩部分、ベルト取り付けアイテムに適しています。調整可能で、取り外しが容易で、アウトドア用品店で入手できます。戦闘ポーズでは締め付け、座る必要があるときは緩めます。

組み合わせアプローチが最適に機能します。主要な保持にはスナップ、位置の微調整にはベルクロ、アーマーと肌の間のパディングフォームは、コンベンションの丸一日の擦れを防ぎます。

コンベンションでの生存術

TPUアーマーにはコンベンションで大きな利点が1つあります。輸送中に壊れないことです。私はTPUアーマーピースを丸め、荷物に詰め、車の中で座りました。元の形状に戻ります。PLAアーマーはカスタムフォームライニングケースで輸送するか、バラバラになって到着します。

コンベンションの武器チェックポリシーは一般的にTPUに有利に働きます。安全検査を行うスタッフは、TPUアーマーがたわむことをすぐに感じ取れます。明らかに硬質ではなく、鋭利でもなく、他の参加者にとって危険ではありません。混雑したアーティストアレイでPLA製の肩当てが人を突く可能性があります。TPUは接触時にたわみます。

ほとんどのコンベンションでは、小道具が明らかに機能しない限り、3Dプリントされたコスプレ部品が許可されています。GalaxyCon、NYCC、MCM Comic Conはすべて3Dプリントアイテムを許可しています。鋭い先端は丸める必要があります。小道具での振り回しや模擬戦闘は禁止されています。TPUは素材の柔らかさにより自然にエッジが丸まります。

体に接するアーマー部分に換気穴を追加します。コンベンションは暑いです。換気のないプラスチックアーマーを8時間着用すると、実際の過熱リスクが生じます。TPUの柔軟性により、硬質PLAでは構造的に実現不可能な薄く穴あきのデザインが可能になります。

無料のアーマーSTLについては、Printables上のGamerForgeのマンダロリアンセットにはヘルメット、胸部、肩、腕、脚、ジェットパック、ブラスターが含まれています。すべて無料です。ほとんどのアーマーSTLは硬質フィラメント向けに設計されているため、TPUの場合は関節部分とコネクタをTPUでプリントし、メインプレートはPLAまたはPETGのままにします。さらなるTPUプリントのヒントと設定については、TPUスマホケースガイドと家具脚キャップガイドが同様のショア硬度で同じ材料を使用しています。また、硬質ABSアーマープレートの平滑化と仕上げについては、アセトンスムージングガイドが直接適用できます。TPU、PEBA、硬質材料のオプションについては、全フィラメントラインナップをご覧ください。