鉄塔支持型煙突の
組立・解体式模型製作

• 高層煙突の構造を理解するための、組立・解体ができる模型を製作しました。実物と同じようにボルトで部材をつなぐ構造を再現し、160点以上の部品と約700本のねじで組み上げる仕様です。3Dデータの簡略化から縮尺の設計、部品の色分け、組立図の作成まで、一貫して対応しました。

ご依頼の背景

• ご依頼の目的は、高層煙突の複雑な構造を、実際に手を動かしながら理解できるようにすることでした。図面や画面上の3Dデータだけでは、部材同士がどのようにつながり、どの順番で組み上がっていくのかを直感的につかむのは簡単ではありません。そこで、実物の煙突と同じくボルトで部材を接合し、組立と解体を繰り返せる模型を製作することになりました。
  
  当初は高さ約1mの模型をご検討されていましたが、ご予算に合わせて約60cmへ変更しました。サイズを小さくしても、構造を理解するうえで欠かせない接合部の形が失われないよう、模型全体の縮尺を設計し直しています。

  
  3D設計データ（上部フレーム）

  
  完成した模型（上部フレーム）

製作のポイント

• 3Dデータの簡略化と縮尺設計

  お預かりした3Dデータは実物の設計に基づくもので、そのまま縮小すると、細かすぎて造形できない部分や、組立時に強度が足りなくなる部分が出てしまいます。そこで、構造の理解に必要な形状は残しつつ、模型として成り立つようにデータを簡略化しました。ねじ穴の位置や部材の厚みも、60cmサイズで無理なく組み立てられるよう調整しています。

  
  模型全体の3D設計データ

  
  データをもとに製作した完成模型

• 実物と同じボルト接合を再現

  この模型で最も重視したのが、部材同士をつなぐ接合部です。実物の煙突と同様に、プレートを介して部材をねじで固定する構造とし、どの部材がどこで力を受け止めているのかを、組み立てながら確認できるようにしました。光造形は寸法精度が高く、細かな穴や面の形状もきれいに再現できるため、多数のねじ穴の位置がそろい、部品同士をスムーズに組み合わせられます。

  
  プレートを介してねじで固定する接合部

  
  中央の部材を組み付ける様子

  
  斜材が交差する中段の構造

• 160点以上の部品を、迷わず組み立てられるように

  模型は160点以上の部品で構成されており、似た形の部材が数多くあります。そのままでは組立時に部品を取り違えやすいため、部位ごとに部品を色分けすることをご提案しました。あわせて組立図も作成し、どの色の部品をどの順番で組み付けるのかがひと目でわかるようにしています。色分けは組立のしやすさだけでなく、完成後に「どの部材がどの役割を担っているか」を見分ける手がかりにもなります。

  
  色分けした160点以上の部品とねじ一式
  
  約700本のねじは種類ごとに仕分け

  
  形の似た斜材は色で区別

  
  部材の交点となるジョイント部品

  
  煙突本体を構成する円筒部品

• 組立・解体を繰り返しても長く使える仕上げ

  組み立てては分解する、という使い方を前提に、仕上げの耐久性にもこだわりました。造形後の各部品は研磨で表面を整えてから塗装し、さらにウレタンクリアで保護することで、手に触れたりねじを締めたりしても塗膜がはがれにくい仕上げにしています。材料には、熱や反りに強いABSライクの樹脂を採用し、長期間の展示や保管にも耐えられるようにしました。

  
  エアブラシによる塗装工程

  
  支柱部分の塗装

完成

• 完成した模型は、ベースプレートから上部フレームまで、すべてねじで組み立てられます。色分けされた部材が層ごとに積み重なることで、煙突を支える構造の成り立ちがひと目で伝わる仕上がりになりました。

  
  4本の脚と斜材で支える下部構造

  
  組立途中の模型

  今回のように、元の設計データからの変更や改良にも対応しています。模型の使い方や納品後のメンテナンスまで見据えて、設計から製造までご提案いたします。

このようなご相談に対応しています

• ・構造物やプラント設備の、教育・研修用の模型を作りたい
  ・組立・分解ができる、動きや構造を体験できる模型がほしい
  ・設計用の3Dデータを、模型向けに簡略化してほしい
  ・予算に合わせて、サイズや仕様を相談しながら決めたい
  ・展示会やショールームで長く使える模型がほしい