QRコードを3Dプリントして立体的に

世界的3Dプリンターメディアである「ALL3DP」がまたしても非常に面白い記事をまとめていた。

題して「QRコードを3Dプリントする方法」。いわくQRコードの3Dプリントは、印刷されたコードをきちんと認識スキャンできるようにするためにも、一定以上の精度が求められ、ややプリントのプロセスにおいて注意すべき点があるのだそうだ。

https://all3dp.com/2/3d-print-qr-code-tutorial/


果たして、どのような点に注意すべきなのか。ALL3DPの当該記事を参照しつつ、QRコードの3Dプリント手順をまとめてみよう。

手順１・QRコードの生成

まず何よりQRコードを生成しなければいけない。ただ、ここに関しては特に技術は必要ない。ネット上のQRコードジェネレーターを使用して、QRコードによって飛ばしたいURLや画像、テキストなど必要な情報を入力するだけだ。

ただ、その際にコードをSVG形式でエクスポートしておくと後々、コードの品質を損なうことなく拡大、縮小ができるため、3Dモデルに変換する上では理想的だそうだ。しかし、SVG形式でエクスポートしたコードをCADにインポートしようとすると、ファイルに問題が発生する場合もあるという。別のやり方としては、ジェネレーターの段階では別の画像形式でエクスポートしておいて、CADにインポートする前にSVG変換をかけるという手もあるようだ（たとえばJPGやPNGでエクスポートして、その後にコンバーターなどを用いてSVGに変換する）。

手順２・QRコードを3Dデータに変換する

さて、3Dプリントするためには、通常なら2DのQRコードをまずは3Dデータへと変換しなければならない。2Dデータを3Dデータに変換できるCADは様々あるが、ALL3DPは「Tinkercad」の使用をお勧めしている。

流れとしては、まずQRコード画像をTinkercadにインポート。すると自動的に3Dモデルに変換される。そのインポートの際に注意すべき点はコードの長さと幅の寸法だ。それぞれが同じであり、かつ小さすぎないことを確認しておいたほうがいい。小さすぎると読み取れない場合があるからだ。

もちろん、他のCADプログラムでも大丈夫。ただ、SVG形式と兌換性があるかは確認しておく必要がある。その上でファイルをスケッチとしてインポートし、押し出しツールを使用してモデルに高さを加えるのがいいだろう。

手順3・背景をつくって配置する

さて、ベースとなった3Dモデルができたら背景を加えなければいけない。この作業には「対比」と「接続」という意味がある。

まず「対比」は、背景を押し出されたQRコードと異なる色で印刷、またはペイントすることで、デバイスにコードをスキャンしやすくしておくという意義がある。もう一つの「接続」は、背景にコードを接続しておくことで、分離したコードの位置がずれないようにするという意義がある。

作業は単純、QRコードの全体よりもわずかに長い幅の正方形のベースを作成するだけだ。高さは1～2mmを越える必要は特にない。このベースの中央に位置合わせツールを使ってQRコードの3Dモデルを配置したら、基本的なQRコードの3Dモデルは完成だ。

手順4・スライサーにインポートして印刷方法を設定する

完成した3DモデルをCADからSTLなどのファイル形式にエクスポートしたら、スライサーにインポートして、印刷方法を設定しよう。冒頭にも書いたように、きちんとデバイスに読みとってもらう上では一定の精度が必要だ。

ALL3DPによればEステップ、ノズル、ホットエンドなどが適切に調整され、正しく機能していることを確認する必要がある。また精度のためには印刷速度を下げた方が安心だろう。外壁の数も多めに設定し、あるいはインフィルも100%に設定した方が安定感が高い。

もちろん、使っている機種の造形方式や個性もあるため、ご自身の感覚に頼るのも大事だ。重要なのはQRコードがはっきりと読み取れる造形にしておくこと。ここを外さなければ基本的には問題ない。

手順５・印刷したQRコードをカラーリングする

さて、出力したら印刷物にペイントでカラーリングしよう。これは先ほどの「対比」、よりコードを読み取りやすくする上で重要な作業だ。その際、同系色を選ばない方がいい。背景の色とコードの色がくっきり分かれていた方が、読み取りはスムーズになる。また、背景に暗めの色、コードに明るめの色を配置した方が、スキャンしやすいだろう。

ただQRコードは細かいため、背景へのカラーリングは事後的には難しい。そこで、背景はあらかじめ暗い色のフィラメント、レジンなどを使用しておき、出力後、浮き出たコードの表面をスポンジなどを使って均一にカラーリングするのがいいだろう。

まとめ

以上、ALL3DPの記事を参照しつつ、QRコードの3Dプリントの仕方をまとめてみた。

お店などをやられている方は店頭に3DQRコードが置かれていたりすれば、ちょっと気が利いていて面白い。あるいはアクセサリーにしておいて、首からぶら下げておく、なんていうのもユーモアがある使い方だ。

年末年始のお休み中、3Dプリンターでなんか作りたいなあとぼんやり思案中の方は、ぜひこの機会に3DプリントQRコードを作ってみて欲しい。

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