O-Scale West2009で、Bill Brisko氏の三次元プリンタによるロストワックス技法のクリニックに参加した、と書きましたが、氏が説明に使ったプレゼンテーションを送ってもらいました。転載許可を頂きましたので、簡単な説明をつけて紹介します。なお、私の専門外の部分も多々ありますので、間違い、説明不足、不適切な用語の使い方が多々あると思われます。お気づきの点は、遠慮なくご指摘ください。

コンピュータ技術の発展
・各種の真空管を使ったコンピュータ － 第二次世界大戦当時
・UNIVAC － 1950年代
・トランジスタの発明 － 1957
・クレイ１スーパーコンピュータ － 1970年代
・ホビーコンピュータ － 1970年代
・IBM PC － 1982


三次元プリンタという技法が可能となったのは、コンピュータの発達があったからこそで、このプレゼンは、コンピュータの歴史から始まっています。以下、いくつか補足を。
・真空管を使った黎明期のコンピュータとして、最も有名なのは、ENIACでしょう。
・UNIVACは、世界最初の商用のコンピュータです。
・真空管は、要するに白熱電球みたいなものですから、必ず寿命があります（切れます)。トランジスタは、寿命が半永久的で、真空管に比べてはるかに小型にできる、ということで、この後のコンピュータを含めたエレクトロニクス関係の急激な発展を支えてきた基本技術です。
・クレイ１は、当時の常識をはるかに超える超高速の科学技術計算を行うことができるコンピュータでした。後述する3次元CADは、膨大な計算を必要としますので、このような高速の計算機によって進歩したといえると思います。当時の価格が500万ドル－800万ドルで、椅子にも見える形をしているので、「世界一高い椅子」とも呼ばれていました。今では、10万円でお釣りの来るパソコンのほうがはるかに高速な計算ができます。
・ホビーコンピュータというのは特定に何かを指すというわけではないのですが、たくさんのトランジスタを1つに集積したLSI技術の発達によって、個人でもコンピュータが持てる様になったということを説明しています。
・IBM PCは、われわれが現在使っているパソコンの祖先になります。インテルのプロセッサとマイクロソフトのオペレーティングシステムが採用され、両者がコンピュータの世界を牛耳るようになり、現在に至っています。

コンピュータの歴史という観点では、他にも取り上げるべきものがあると思いますが、それが目的ではないので、ここまでということで。

製図とCAD
・Pencil and Linen – エジプト時代
・鉛筆と模造皮紙（べラム）　－　1900年代
・メインフレーム大型コンピュータによるCAD　－　1970年代
・CADシステム(AutoCAD) － 1980年代
・ソリッドモデリング －　1990年代
・STLファイルによるデータの出力　－　1990年代後半


続いて、製図に関する技術の発展が説明されています。
・エジプト時代、pencil and linenというのをどう訳してよいかわかりませんが、パピルスとペンと言った方が正しいでしょうか。
・Vellumというのは、辞書を引くと(上質の)羊皮紙という単語が出てきて、なぜ、と思いましたが、よく見ると、最後の方に「模造皮紙」単語を見つけました。これが正確に何を指すのかわかりませんが、製図などに使われ、半透明の紙を指すものと思われます。昔青焼きと言っていた複写を目的としたものです。ということで、とりあえずご容赦ください。
・コンピュータの発達で、コンピュータの力を使って「設計」という作業を行おうと言う動きが出てきました。これをCAD(Computer Aided Design)と呼びます。1970年代は、まだパーソナルコンピュータみたいなものはありませんでしたので、メインフレームと呼ばれる、大型の計算機を、大人数で共有しながら使うことから始まりました。
・1980年代になると、パーソナルコンピュータという商品の出現で、一人一台コンピュータを使うということが現実のものになりました。当然、この上でCADを行おうと考える人がいるわけで、AutoCADのようなパッケージソフトが出てきました。
・当初のCADソフトは、二次元CADが主体でした。手で図面を描くときは、作りたい物体を思い浮かべ、三面図と呼ばれる3方向からの3つの図面に頭の中で変換した上で、「製図」を行います。二次元CADは、このうちの「製図」の作業をコンピュータで置き換えるものでした。
・コンピュータの進化に伴い、三次元CADが登場します。二次元CADでは、手書きの場合と同様に、物体の形状を変更すると、三面図を書き換える必要があります。これに対し、三次元CADでは、頭に思い浮かべた物体の三次元形状を、モデルと呼ばれるデータとしてコンピュータ中に再現します。一旦モデルが構築されてしまえば、三面図を生成することはもちろん、好きな方向から見たときの物体の形状を確認することも可能となります。
・三次元CADのモデルの表現方法にはいくつかの方法がありますが、1990年代になると、ソリッドモデリングと呼ばれる手法が使われるようになりました。
・そして、そのモデリングした情報を交換するためにSTLというフォーマットのファイルが決められ、使われるようになりました。

ソリッドモデリングを行うためのプログラム
・Mechanical Desktop － AutoCAD上のソリッドモデラー
・PTC Pro/Engineer － プロ仕様のグループ向けソリッドモデラーおよびアニメータ
・SolidWorks － プロ仕様の個人向け／グループ向けソリッドモデラーおよびアニメータ


ここでは、ソリッドモデリングを行える三次元CADプログラムが紹介されています。
・AutoCADは、上にも書いたとおり、歴史のあるCADプログラムです。このAutoCADで、ソリッドモデリングを行えるようにするオプションがMechanical Desktopのようです。
・PCT社のPro/Engineer。
・SolidWorks社のSolidWorks。

Bill氏はSolidWorksを使っているとのことです。最終的に三次元プリンタで印刷する際にはSTLファイルを使うので、STLファイルを送れば受け付けるのかと聞いてみましたが、「修正するときのことを考えると、STLファイルでは修正が効かないので、SolidWorksのフォーマットか、IGSフォーマットにしてくれ」と言われました。

さて、お値段を調べてみましたが、いずれも一声100万円という価格で、なおかつ、これを動かすPCもそれなりのスペックのものを要求するようなので、個人で手を出すには(少なくとも私には)無理なようです。

すでにO-Scale West 2009 (1)で簡単に紹介しましたが、O-Scale Westの参加登録を済ますと、タイトル画像に示したようなLayout Tourのリストを手渡されます。これには、スケジュールと、各レイアウトへの行き方の地図がまとめられています。

今年のLayout Tourは、会期の前後それぞれ1日を含めて、2009/1/29～2009/2/1の4日間行われ、28のレイアウトが公開されました。これだけの数が公開されている上に、多くのものは、4日間のうちの1日しか公開されず、下図にマップした通り、公開される場所も広く分散しています。ということは、4日間に見ることのできるレイアウトの数はかなり限られます。まぁ、多くのレイアウトは毎年公開されているようですので、要は「毎年来て少しずつ見てゆけ」、ということなのでしょう。

ちなみに、地図にマップして思ったことですが、中級～高級住宅街に位置しているものが多いですね。

次回から、何回かに分けて、私の見学したレイアウトをご紹介します。

※ピンクのピンで示した会場を起点として、
１）青色のマークは30分くらいで行けるところ、
２）赤色のマークは1時間以内で行けるところ、
３）緑色のマークは1時間ちょっとで行けるところ、
４）黄色のマークは1時間半から2時間かかるところ、
５）紫色のマークは3時間くらいかかるところ、
となっています。かなり感覚的ですし、渋滞などによって大きく変わりますので、あくまで参考程度にどうぞ。

Swap Meetの合間を縫って、4件のClinicに参加してみました。

まずはBill Brisko氏による”Creating Custom Casting Masters”。昨年紹介した三次元プリンタによる動輪輪芯のロストワックス製法の解説です。内容はBrisko氏のホームページに沿ったもので、私には目新しいものではなかったのですが、最後に触れられた「模型化のための設計」が印象に残りました。近年の機関車など、CADで設計していますので、仮にそのデータが使えたりすると、何もしなくても実物をそのまま縮尺して模型を作ることができると考えがちですが、そうすると、一部の寸法が細かくなりすぎ、プリントしたワックスの型が弱くなりすぎるとか、湯の流れが悪くなるといったことが起きます。

さて、この三次元プリンタに代表されるRapid Prototyping技術や、CNC制御での加工などを活用すれば、模型の作り方を大きく変えることができると考えているのですが、これらの機械の性能をフルに引き出して、満足すべき結果を得るには、段取りや機械の制約を良く考えた「設計」が決め手になると思います。特に、資金面、技術面の両面で、必要な設備を個人レベルで導入するのは困難な現状では、専門家に依頼することとなりますので、「何をどう作りたいか」をしっかりとイメージして言葉で伝えることができることが必要なのでは、といったことを感じました。

Dennis氏は、”Casting Your Custom Parts”と題し、ロストワックスの製造の全般プロセスの解説をされていました。プレゼンテーション資料無しで早口の説明をフォローするのは正直つらかったですが、マスターパターンを作る際に、プラスチックを使うことの利点を説明されていました。

dda40xさんは、ご自身が考案され、作られたLo-D車輪に関する講演を2回行われ、私もプレゼンテーションのお手伝い役も兼ねて参加させていただきました。RP25の問題点を指摘した上で、Lo-D車輪の設計思想を紹介され、論より証拠とばかりに披露されたUP9000が80両以上の客車を牽引するビデオは、聴衆にインパクトを与えたようです。

このほか行われたクリニックには、木の作り方、背景の描き方、コンピューターを使ったデカール作り、石垣削りだし、CMRI/JMRIを使ったレイアウトの配線と信号制御、プロトタイプに即した信号制御、Proto48、など、がありました。今改めてリストアップすると、もう少し聞いておけばよかった、と思います。

注：本記事の画像はBill Brisko氏の許可を頂いて転載したものです。

[2012/4/18追記： dda40xさんのビデオを埋め込んでおきます。]

O-Scale WestのSwap Meetでは、出展者のブースは毎年ほぼ同じ場所に割り当てられています。更に、ブースの名札も何年も同じものが使われています。合理的なアメリカ人らしいと思うのですが、熱心な人たちが継続的に参加しているということの裏返しでもあります。つまり常連さんは、「あのあたりに行けばあの人に会える」ということがわかるということで、dda40xさんは「まあ、Oスケール関係者の年に一回の同窓会みたいなもんだね」と形容されていました。

こう書くと、常連さんだけの敷居の高いイベントに思えるかもしれませんが、決してそのようなことはなく、私のような新参者にも暖かく接してくれます。もちろん、それなりの「コミュニケーション能力」が必要となりますが。

私も昨年のブースの配置を思い出しつつ、なるほど同窓会とは言いえて妙だなと頷きながら会場を回っていました。

昨年紹介した、三次元プリンタを活用したロストワックス部品のビジネスを行っているBill Brisko氏。あいさつもそこそこに、「今年は何か新作はないの？」と聞いたのですが「うーん、去年とあんまり変わらないかな」との返事。

O-Scale Westの直前にレイアウトを訪問したLou Cross氏のRight O’ Wayブランドのブース、Louさんのお宅でお会いしたDennisさんご夫妻のロストワックス部品のブースにも寄り、お礼とご挨拶。

Glacier Park Modelsは、Oスケールの最新作を展示していました。先日、GPMの新作のFrisco 4500の記事を書いたときに写真の引用を許可してくれたことに改めて御礼。

Key Importsは、最新作のSPの4-8-4であるGS-1、GS-2を展示していましたが、非常に高価なのと、すでに多くが売り切れということで、横目で見て通過。

超細密なブラスの機関車のインポーターであるKohsは、私の知る限り数年ぶりの出展だったと思います。タイトル画像は最新作のPennsylvania Railroad FW-1/FD-2 Flatcar。このほか、UPのChallengerのパンフレットが置かれていました。Kohsのブースで私が一番関心を持って聞いたのは、何年もほとんど進捗のない、NYCのNiagaraのプロジェクトの状況でした。Niagaraは不思議と良い資料が少なく、Kohsも正確を期すにはどうしたらよいか苦しんでいたようですが、「New York Central Historical Societyが実物の図面を持っていることがわかって、商業利用についてつめている」とのことでした。

このほか、本やら、写真やら、新旧の模型やら、いろいろなものが売りに出されており、わくわくしながら会場を回っていました。その中で私の目を釘付けにしたものがあったのですが、これについてはまた別途。

2009年のO-Scale Westは、1月30日から1月31日まで、例年と同じくHyatt Regencey Santa Claraで開催されました。これまで2回参加したことがあるのですが、いずれもわずかな時間覗いただけでしたので、今回がはじめてのフルの参加となりました。

O-Scale Westでは、主として3つの催し物があります。

(1) まずはメインのイベントのSwap Meet。これは要するに売り買いの場です。日本の多くの模型関係のイベントと違うと思われるのは、誰でも売り手になれる、ということです。条件は、机一つ45ドル（事前に申し込めば割引あり）を支払うということと、OもしくはS Scale以外のものは扱わないことのみです。
したがって、純粋な個人もいれば、Lou Crossさんのような個人営業の人、小売店、有名なインポーターまで、様々な人が出展しており、時々オッと思うようなものが売られていたりします。
タイトル画像は、このSwap Meetの様子を撮ったものです。

(2) 2つ目はClinic。日本風に言うとセミナーといったほうがイメージが近いかもしれません。各分野の識者が各種の最新の技法や各種のノウハウを紹介するものです。当然すべて英語ですので、完璧に聞きとるのは至難の業ですが、興味深い話題を聞くことができます。

(3) 3つ目はレイアウト訪問(Layout Visits)。これは、O-Scale Westにあわせて参加者に公開される個人（一部クラブあり）のレイアウトを見に行くものです。参加登録時に、公開されるレイアウトの地図をまとめた分厚いリストが渡されますので、自分の好み、会場/ホテルからの距離、公開される時間帯とを勘案し、各人が個別のスケジュールをたてることができます。今年は30近くのO/On30/Sスケールのレイアウトが公開の対象となりました。

昨今の景気事情ですので、参加者がかなり減るのかと思いましたが、第一印象では、前2回比べて大きく減ったという印象はありませんでした。住所が書かれた参加者の名札を見ても、東海岸も含め、全米各地から愛好家が集まっており、ちょっと意外に感じました。dda40xさんも書かれているように、皆さんそれなりに余裕がある、ということでしょうか。

さて、今後何回かにわけて、私の興味を引いたものを書いてみたいと思います。私の書くものはかなり偏ると思うので、全体的な雰囲気を知るには、ワークスKさんのO-Scale West 2008の参加レポートをご覧になっていただければ、と思います。昨年のものではありますが、開催形態はここ数年変わっていませんので、参考になると思います。

2回にわけて紹介したPacific Locomotive WorksのBill Brisko氏のロストワックス輪心とその製法ですが、dda40xさんのblogにあるとおり、2日目のセミナーでその詳細が紹介されたとのこと。私はすでに帰国の途についていたので、聞くことができませんでした。とても残念です。

それはともかく、ワークスKさんから、写真を送っていただきました。掲載してよいとのことですので、ご厚意に甘えて下記に掲載させていただきます。ワークスKさん、ありがとうございました。

上から
1) National B-1 truck sideframe – カタログによれば、これは非売品とのこと
2) Baldwin Disk Wheel の全景
3) 2)のアップ
となります。

さて、「約束どおりBlogで紹介したよ」とメールしたら、「日本で興味のあるモデラーがいれば、仕事を請けるから連絡してくれ、場合によってはお前が通訳やってくれ」と返事が来ました。万が一ご興味のある方は取り次ぎますので、ご連絡ください。もちろん、英語に困らない方は、直接連絡していただいても構わないと思います。ちなみに、Bill Brisko氏は、「小さいときに空手や剣道をやっていた」とのことで、日本に対する理解は深いようです。

さて、先日ご紹介した動輪の作り方ですが、このページに記載されていますので、簡単に紹介したいと思います。

１） CADで動輪の3次元モデルを作成する
２） １）のモデルのデータから、Rapid Prototyping Machineで、ワックスの型を作る
３） ２）の型で鋳造し、型のマスターを作る
４） ３）の型でゴムの型を作って、ここからは通常のロストワックス製法で鋳造する

上の写真で言えば、左上が実物の写真、右上が3Dデータ、左下がワックスでできた型、右下が型のマスター（仕上げ前）となります。

私の興味をひいたのは、このうちのRapid Prototyping Machineです。SolidScape T66という機械を使っているとの事ですが、要はインクジェットプリンタで、非常に薄いワックスの層を「印刷」して積み上げてゆき、目的とする型を作り出す、というものです。

ワックスの層の厚さを正確に制御するため、一つの層を印刷するたびに、所定の厚さを越えた部分を削り取って、次の層に進むのですが、このワックスの層の薄さが半端ではなく、0.0005インチ(=0.0127mm)で行っているとのこと。従って、写真のD&RGWのM-68のGスケールの動輪の「印刷」には100時間(4日)かかったと書かれています。

下の写真は、このプリンタが動いている様子です。青い色と赤い色とが見えると思いますが、青い部分が型になるワックス剤です。赤い部分は、印刷中に青い部分の型が崩れないようにするための別の種類のワックス剤で、印刷完了後に溶かしてしまう（青い型が残る）のだそうです。

さて、以前、M-68の動輪のアップを公式写真か何かで見たときに、”BALDWIN DISK WHEEL”という文字がくっきりと浮き出ているのを見て、「Oスケール以上だったら、ここまで表現すべきだよなぁ」と感じたことがありました。この方法なら問題なく可能ですし、実際に実行している人がいるのだということを知って、妙な感動がありました。

※2008年3月2日追記： 日本の代理店によるSolidScape T66の紹介のページを見つけました。図解、実例等豊富にありますので、ご覧になってみてください。

もう一つ、O-Scale Westで見つけた面白いものをご紹介します。

Pacific Locomotive Worksという会社のロストワックスの動輪の輪心です。もっとも会社といってもほとんど個人経営みたいなものではあります。O-Scale Westに出品するような会社は、個人経営のところが多く、趣味が高じてビジネスをしているような人が多いような印象を受けました。

さて、本題に戻ります。会場を回っているときに、ロストワックスの輪心がたくさん並べてあるブースを見つけ、おもしろいなぁ、としばらく見とれていたら、いきなり「コンニチハ」とたどたどしい日本語で話しかけられ、びっくり。これは何？と質問を投げたたところ、会話が弾み、「試作品だから、サンプルとしてあげるよ。日本で宣伝してよ」と言われて持って帰ってきたものです。

写真でお見せしているのがどの機関車のものだったか失念してしまったのですが、このページを見る限りでは、C&OのF-17用のものかと思います。

他にどのようなラインナップがあるかは、カタログを見てください。PRRのK-4、NYCのJ-3とか、NPのA-2とか、いろいろな形式のものが用意されており、KTM用とか、Sunset用とか書かれています。そのほか、CADのデータさえあれば、何でもやってくれるようなことを言っていました。

最初はいったい誰がこんなものを買うのか、そもそもビジネスとして成立しうるのか、というようなことを感じたのですが、少なくとも、手持ちのOゲージの機関車の動輪を入れ替えたい、と思う人がいるということは事実でしょう。例えばKTMが輸出したOゲージの機関車の一部のものは、動輪が砂型鋳物で、出来が十分とは言えないのものありますので、これらの機関車が対象になるのかなぁ、などというようなことを感じました。

いずれにしても、アメリカのModel Railroadingの奥の深さを感じさせられました。

ちなみに、このロストワックスの型の作り方の説明もしてもらったのですが、それが興味深かったので、次回ご紹介します。

前回の記事に書いたとおり、O-Scale West 2008というイベントに参加してきました。出張の合間でしたので、ほんの一瞬「覗いた」という程度の時間しかなく、後ろ髪を引かれながら会場を後にしました。

私は4-8-4が好きなので、Key Importsから発売予定のSouthern Pacific GS-1の試作品(?)、特製品専門でやっている個人のスクラッチビルドの同じくSouthern PacificのGS-1などに惹かれましたが、いかんせんプライスタグが、、、

また、C&NWのH-1をスクラッチビルドされたAlf Modine氏にも再会することができました。たった一度お会いして一言二言言葉を交わしただけにもかかわらず、私のことを覚えていてくださり、ちょっと感激でした。

さて、このイベントは、Oゲージに限らず、アメリカ型にどっぷりつかった人にはお勧めです。大型模型の存在感と迫力は、見ているだけでわくわくするものですし、古本、写真など、ゲージに関係なく、資料的価値の高いものも売買されています。写真は、そういった会場で買った実物の写真です。レターサイズ(215.9mm×279.4mm)の鮮明な写真で、1枚で$10もしくは3枚で$25とのことでしたが、9枚で$70にしてくれました。大量のネガをお持ちで、こういうイベントに来るたびに焼いて売っているとのことで、印画紙には薬品のにおいがまだ残っていました。

入場料は$30(事前登録すれば$25)ですが、個人やクラブのレイアウトツアー、セミナー（もちろん、英語ですが）などもありますので、2日間フルに参加すれば、十分にもとがとれると思います。