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なるべく百均の材料でキーキャップ作りを始めてみた

これは「キーボードアドベントカレンダー2020 #1」という企画の4日目の記事です。テーマに沿って12月1日から25日まで、持ち回りで記事を公開していきます。昨日の記事はたねやつ(@taneyats)さんの「ZBrushCoreでキーキャップのモデリング入門 - へちょあまの工房」でした。

キーボードを作ったら次はキーキャップを作りたくなってきた。

キーボードを作った記事
自作キーボードキット「Attack25」ビルドログ(https://ima.hatenablog.jp/entry/2020/08/16/123000

キーキャップはシリコン型にUVレジンで作るのが一般的なようだ。Artisanキーキャップと呼ばれる凝った作りの一点ものを作るほどではなくても、思いついたキーキャップを自分で作れるようになるとよい。

レジンを使ったArtisanキーキャップの例(noixさん/@noixresin
noix - BOOTH(https://noix1117.booth.pm/

レジン工作の材料の多くは百均で揃えることができる。ここではなるべく百均の材料で手軽にキーキャップ作りを始める方法を紹介したい。

ただしまだまだ試行錯誤中で、「作りたくなってきて調べたりやってみたりしたらわかってきたこと」というレベルの内容です。

レジン

百均で売っているレジンは「UVレジン」で、紫外線で固まる。4~5グラムで100円+税。もう一種類は2種類の液体を混ぜると固まる「二液レジン」で、硬化に時間がかかるがUVレジンより安いそうだ。

百均のレジンはハードタイプ、ソフトタイプ、色つき、ラメ入りなどがある。ダイソー、キャンドゥ、セリアなどで売られているレジンの特性はお店ごとに異なり、「google:レジン 百均 比較」などで検索すると比較記事がいろいろヒットする。

百均のレジンを比較する記事の例
100均のクリアレジン液徹底比較!ダイソー・キャンドゥ・セリアのどれがおすすめ? | UVレジン部(https://resin.site/2020/01/22/post-1160/

ダイソーの(歯磨き粉のような形状の)チューブに入ったUVレジンは硬化させてもちょっとべたつくので、目薬のような容器の「速乾タイプ」がよい。(アルコールで拭くとべたつきは少なくなる)

ちょっとべたつくダイソーのUVレジン
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ダイソーの速乾タイプはべたつきが少ない
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4~5グラムのレジンでキーキャップをいくつ作れるだろうか。

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6個で16グラムと出た。1個2.7グラム程度だがこれはバリ取りや研磨で少し軽くなっている。4~5グラムのレジン1つだと2個目を作るのは難しいだろう。

ひとまず110円で試してみて、いい感じになってきたらもうちょっといいUVレジンを買うとよい。

パジコのレジン「星の雫」100グラムはいまAmazonで3,381円。5グラムあたり169円で百均より高いが、透明度が高く黄変しにくいなど品質はよいらしい。

清原のUV LEDライト対応のレジン100グラムはいまAmazonで3,180円。5グラムあたり159円。

百均で5グラムのレジンをちまちま買うのではなく、でもパジコや清原より安くならないかなーという人には中華通販のAliExpressもある。到着まで2週間から4週間ほどかかるが安く、評価記事を見ると品質も決して悪くはないらしい。

AliExpressのUVレジンは安いのを探すのに苦労する。「uv resin hard」などで検索しても小さいボトルから大きいボトルまで同じ商品ページになっていて価格は「102円~1,371円」などと表示される。そこから個別の商品ページを開き、目的の商品をクリックしてようやく価格がわかる。そうして調べていると、店によって価格のばらつきがかなり大きいことがわかる。加えてUVレジンは送料無料(Free Shipping)というところは少ないので、もしまとめて買うなら送料の安さを重視することになる。また価格の変動もあり、以前長時間かけて探した安い店も今見たら送料が上がってお得ではなくなっていた。

下のは比較的リーズナブルだと思う。100グラムのボトルが送料込み819円だから5グラムあたり41円で百均より安い。ただし100グラムはキャップの形状から見るに詰め替え用である。この下で紹介する動画によると、60グラムボトルのキャップを100グラムボトルにつけることができるそうだ。60グラムだと送料込み534円なので5グラムあたり44円。60グラムでも十分安い。

AliExpress.com Product - 10/15/25/60/100/200g UV Resin Mold Hard Glue Solar Ultraviolet LED Cure Resina Activated for DIY Jewelry Tools

  • ショップ: Donge Jia's store
  • 価格: 819円(100グラム/送料込)※記事掲載時の価格です
【レジン】レジン液徹底比較!有名どころ集めてみました! - YouTube

上の動画は品質とコストパフォーマンスを考えて、AliExpressのレジンを使っていくという結論になっている。

UVライト

UVレジンを固めるには紫外線を当てる。天気がいい日なら直射日光に当ててもよいが、UVライトを使えば曇りの日や夜でもレジン工作ができる。

UVライトは百均でも調達できる。「マジックライトペン」というもので、ファンシー文具のコーナーにあることが多いようだ。

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見えないペンで書いた内容をペンについたライトで照らすと読めるという商品。小学生の女の子が好きそう。このライトが実はUVライトで、レジンの硬化にも使えるのだった。キーキャップ程度のサイズなら数十秒で硬化する。

使う電池はLR1130が3つ。百均では2個入りで売られている。電池3個でおおむね数時間使えると感じる。電池が減ると暗くなってきて硬化にかかる時間が長くなるが、光量は少しずつ減っていくので電池切れが近いことに気付きにくい。またLR1130は単3電池に比べると割高だ。ペンを分解してUV LEDだけ取り出し、単3電池3本を直列にした電池ボックスから給電すれば電池代が安くなる。さらに、どのお宅にもあるArduinoにつなげばより安定したUVライトになる。UVライトの光を直視するのは目によくないそうだから、そのあたりはうまくやってください。

参考になるかもしれない記事

下はマジックライトペンを分解する記事。まっすぐな足がアノード(プラスに接続)だそうだ。

ArduinoでLEDを光らせる記事。

レジン工作が軌道に乗ったらちゃんとしたUVライトを買いたくなるだろう。市販のレジン工作向けUVライトには蛍光灯タイプとLEDタイプがある。

蛍光灯タイプの例

こちらはいまAmazonで4,845円。蛍光灯タイプは昔からあるもののようで、蛍光管を定期的に交換する必要がある。

LEDタイプの例

こちらはいまAmazonで790円。USBから給電する。上と比べるとずいぶんコンパクトだけれど、キーキャップを作るのならこれで十分だ。

LEDタイプのUVライトは蛍光灯タイプよりお安いし蛍光管の交換もいらない。蛍光灯タイプの出力が36ワット、LEDタイプは6ワットや9ワットなどと書かれている。とするとLEDタイプは硬化に時間がかかるのかと思ったらむしろ逆で、出力は小さくてもLEDのほうが早く固まるそうだ。下はダイソーの速乾レジンの表記。

「UVLEDライト(6~9W)60~90秒」「UVライト(36W)2~4分」と書いてある
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とすると今から買うなら蛍光灯タイプではなく、LEDのUVライトのほうが使い勝手がよさそうだ。上のようなLEDのUVライトはAliExpressで買うともっと安い。たとえば下のは送料込み425円である。ただし繰り返しになるが、届くまで時間がかかる。

AliExpress.com Product - Nail Lamp 6w mini Nail dryer white pink uv LED lamp Portable usb interface Very convenient for home use

  • ショップ: Fingerqueen Profession Store
  • 価格: 425円(送料込)※記事掲載時の価格です

シリコン型

シリコンの型にレジンを流し込み、UVライトで数十秒照らすとレジンが固まる。固まったレジンはシリコン型からペロリとはがれる。

キーキャップのシリコン型はさすがに百均では売られていない。OEMプロファイル(←というキーキャップの形状)のシリコン型であれば遊舎工房やAliExpressで買える。

AliExpressでの例

AliExpressを「silicon mold mechanical keycap」などで検索すると、複数の店で同じシリコン型が売られている。たとえば下。

AliExpress.com Product - Mechanical Gaming Keyboard Mold Computer PC Gamer Pet Paw keycaps Silicone Molds

  • ショップ: Jewelry-Mold Store
  • 価格: 271~343円(送料込)※記事掲載時の価格です

このシリコン型でキーキャップを作る手順を紹介している動画があった。とても参考になります。

【夏スイーツ】簡単!UVレジンでオリジナルキーキャップDIY「フルーツゼリー」/Fruit jelly concept Resin Keycaps Tutorial [Artisan keycaps] - YouTube

このシリコン型製品にはいくつか種類があって、キーボードの行に対応している。AliExpressの商品ページの中には、使い方の解説画像がついていることがある。もともとの英語がちょっと怪しいようだが、DeepL翻訳みらい翻訳にかけて、なんとなくよさそうな日本語にしてみたのが以下である。翻訳向けに画像から全文入力したので、せっかくだから検索にかかるよう原文も載せた。

  1. f:id:Imamura:20201201131401j:plain
    Firstly, make sure the position of key caps, and find the corresponding mold. These keyboard molds are only desinged for DIY cross axis Mechanical Key caps. Every molds are equipped with cross axis cover, not suit other type Key caps. The size of finished Products are compatible with OEM Standard key caps, which as picture shows.
    • まずキーキャップの位置を確認し、対応する型を探します。これらのキーボードの型は、十字軸のメカニカルキーキャップ専用です。すべての型に十字軸のカバーが付いており、他のタイプのキーキャップには合いません。完成品は、写真のようにOEMプロファイルのキーキャップと互換性があります。
  2. f:id:Imamura:20201201131405j:plain
    These keyboard molds are consisting of key cap mold and key cap cover mold, you can cut out key cap cover mold by scissors on DIY projects, it will be more convenient.
    • これらのキーの型は、キーキャップの型とキーキャップカバーの型(訳注:以下「軸の型」)から成ります。キーキャップのDIYでは、軸の型をハサミで切り取るとより便利です。
  3. f:id:Imamura:20201201131409j:plain
    These are two types about these Key caps, including Single hole and three holes, and there are 5 key caps around the whole keyboard, which use three-hole type on the back, and you can choose mold MD 2061 and MD2065, and the enter key cap and Left shift Key cap are the same width, and the finished key caps on these molds are universal.
    • キーキャップは軸の数が1つのものと3つのものの2種類あります。軸が3つあるのはキーボード全体のうち5つのキーで、MD2061とMD2065の型で作ることができます。Enterキーと左のShiftキーのキャップは同じ幅(※訳注:2.25u)で、これらの型で作成したキーキャップはどちらでも使えます。
      • ※3軸あるキーはBackSpace(2u)、Enter(2.25u)、左Shift(2.25u)、右Shift(2.75u)、スペースキー(6.25u)
      • ※「MD2061で作れる」とあるが、MD2061の型にある長いキーは幅が1.75u。BackSpaceキーは通常2uなのでMD2061では作れない。ほかの4キーはMD2065で作れる
      • OEMプロファイルのEnterキーと左Shiftキーは形状が異なる。幅が同じでどちらにも装着はできるが厳密には違うキーである
  4. f:id:Imamura:20201201131413j:plain
    Please observe the key cap plane figure, and put key cap cover onto the mold, and notice cover must be aligned to the left, right, and center of the red line, which as picture shows.
    • キーキャップの平面図を見て、軸の型をキーキャップの型の上に置き、写真のように赤い線の左右中央にカバーの型を合わせてください。
  5. f:id:Imamura:20201201131417j:plain
    The size of finished Products are compatible with OEM Standard Key caps, the key cap can be directly put into mold, firstly tailor 3 covers and fix them into cross holes and mark the position of the hole, space bar can directly out into mold.
    • 完成品はOEMプロファイルの標準的なキーキャップと互換性があります。キーキャップを型に直接入れ、まず3つの軸の型をキーの軸に固定し、穴の位置に印をつけてください。スペースバーは型に直接出すことができます。(※軸の型をカットしなくてもいいという意味?)
  6. f:id:Imamura:20201201131421j:plain
    Trimmed key cap Cover mold cannot next to each other and leave some space, which as picture shows.
    • 写真のように、切り取られた軸の型は、隣同士に空きがないようにします。
  7. f:id:Imamura:20201201131425j:plain
    You also measure the accurate position by a ruler, and mark the position of the cross holes.
    • また、定規で正確な位置を測り、十字穴の位置に印をつけます。
  8. f:id:Imamura:20201201131429j:plain
    Blank bar can be directly installed into mold which has a large space, other key cap cover need to be tailored to appropriate size, after making sure all the cross holes position.
    • スペースが大きい型にはブランクバーを直接取り付けることができます。その他の軸の型は全ての十字穴の位置を確認した上で、適切なサイズに調整する必要があります。
  9. f:id:Imamura:20201201131433j:plain
    Pour water into mold instead of AB resin and UV resin, and cover your key cap hat, the step estimate how much you pour out into mold, in order to prevent resin overflows around actual operation, you also can make a dropper to test for required capacity.
    • キーキャップの型にレジンの代わりに水を注ぎ、軸の型をかぶせます。型にどのくらいの量のレジンを流し込むかを見積もって、実際にレジンを注ぐときに型からレジンがあふれないようにするために、必要な容量をテストするスポイトを作ることができます。
      • ※1キーサイズのキーキャップを作る限りでは、わざわざこの手順で必要量を測っておく必要はないと感じた。この手順は、大きいキーを作るときに手元のレジンで足りるかを調べるのには役に立ちそう
  10. f:id:Imamura:20201201131436j:plain
    Dropping some resin into the cross hole of key cap cover mold by a dropper, as pictures show, notice avoid bubbles, and wait resin curing.
    • 写真のように、軸の型の十字穴にスポイトでレジンを落とし、気泡を取り除いてレジンの硬化を待ちます。
      • ※UVレジンを使っているならUVライトを当てて硬化させる
  11. f:id:Imamura:20201201131440j:plain
    After cross hole curing, pour the resin into key cap mold, and cover the cureing key hat mold, notice it must avoid resin overflow, and pour the proper resin into mold, according to step 9 conclusion, and you can add resin into mold by small holes.
    • 十字穴が硬化したらキーキャップの型にレジンを注ぎ、先ほどレジンを硬化させたキーキャップの型をかぶせます。レジンがあふれないよう、ステップ9でわかった適切な量を注ぎます。軸の型のすき間にできる小さな穴からレジンを追加できます。
  12. f:id:Imamura:20201201131444j:plain
    Notice: (1) Avoid bubbles, and key cap cover must be placed the exact position. (2) If too tighe on installing cross holes, you can blow hot air to soften cross holes by hair dryer, and adjust its size. And if too loose, you can drop resin into cross hole by toothpick, and reduce space, and increase frictional force.
    • 注意(1)気泡を避けることと、軸の型は正しい位置に配置します。(2)十字穴がキースイッチの軸に対してきついときは、ドライヤーで熱風を吹きかけて十字穴を柔らかくし、サイズを調整してください。また、ゆるい場合はつまようじでレジンをクロスホールに入れ、穴を小さくして摩擦力を高めます。
      • ※いくつか作ってみた限りでは、十字穴がゆるすぎたりきつかったりということはなくどれもちょうどよかった

この型で今までにいくつかキーキャップを作ってみた。しかし満足のいくキーキャップを作るのはなかなか難しい。特に軸の型をぴったり中心に置くのはガイドがないので案外大変だ。わずかなずれでも人間の目は見抜いてしまう。

軸が中心に来るようにするのは難しい
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先に述べたようにこのシリコン型のプロファイルはOEMで、ほかのプロファイルのキーキャップを作るには自分で型を作ることになる。

セリアの「型取り用シリコーンゴム」
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これはセリアで売られている型取り用のシリコンである。これで好きなキーキャップの型を取ればよい。

2つの材料の混ぜ方や仕上がりの柔らかさは下の動画が参考になる。

DIY 売り物に負けないモールド作り100均セリアの型取り用シリコーンゴムで作る - YouTube

こねているときのシリコーンゴムは粘土のような固さで、キーキャップの軸部分に押し込むのが難しそう。気泡が入る(=型にレジンを流し込むと気泡のぶんの盛り上がりができる)かもしれない。このシリコーンゴムで作るのはキーキャップの上側の型だけにして、軸の型は上で紹介した市販のシリコン型を使ってもいいかも。

また、このシリコーンゴムは不透明なので、型の壁がなるべく薄くなるように作っても外側から紫外線を当てられないと思う。レジンを少し流し込んで上からUVライトを当てるのをくり返せばいけそうだ。

シリコーンゴムの代わりにお湯で柔らかくなる「おゆまる」を使う方法もある。おゆまるはダイソーでも「おゆプラ」として売られている。(ダイソー以外の百均で売られているおゆまるのほうが内容量が多いというのをどこかで読んだ。今は違うかもしれないが参考まで)

ダイソーの「おゆプラ」
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下はおゆまるを使ったキーキャップ作りの動画。

簡単&低コスト!自作キーキャップの作り方 - YouTube

着色

百均で売られているレジンにはさまざまな色があるほか、着色剤も売られている。これらを揃えて混色してもよいが、レジンはパステルやアクリル塗料でも着色できてそのほうがリーズナブルである。ただ少しコツも必要なようだ。

下はダイソーパステル。

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アクリル塗料はダイソーだと1色ごとの販売だが、キャンドゥでは6色のセットが売られていた。

キャンドゥの「アクリル絵の具6色セット」
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パステルでの着色例
パステルでUVレジンに色を付ける方法♪空塗りUVレジンアクセサリーを作ろう♪ | とりどり(https://toridori4.com/homemade/resin/2016/post-8678/

パステルもアクリル塗料も、使ってみた記事ではたいてい「ほんのちょっとだけ入れればいい」と強調されている。どちらも入れすぎると透明度が落ちたりするようだ。不透明なUVレジンは紫外線が奥まで届きにくいので固まりにくい。セリアの不透明なシリコン型を使うときと同じように、型に少し入れて硬化させるのをくり返すのがいいと思う。

(本記事の作例はカラーレジンと着色剤のみ使っています)

キーキャップに入れる小物

自作キーキャップでよく見かけるのが、ネイルなどに使うカットフルーツを入れたもの。この素材は百均ではネイルのコーナーにある。セリアのはそのまま使える。ダイソーのは金太郎飴状態のものが4種類入っていて、好きな厚さに切り出して使う。面倒な切り出しがいらないセリア、厚さを自分で調整できるダイソーといったところ。

セリア
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ダイソー
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ラメパウダーも多くはネイルのコーナーで買える。

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レジン内に雲を作るのに、白いねり消しがよく使われる。百均のねり消しは色や香りがついているものばかりで、単なる白いねり消しは売られていない。

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白いねり消しはヨドバシカメラだと88円で売っていた。ヨドバシは送料無料なので百均よりも安かった。

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シード SEED EK-NK1-1P ネリ消しゴム 1コパック

  • ショップ: ヨドバシカメラ
  • 価格: 88円(税込・送料込)※記事掲載時の価格です

ねり消しで雲を作るときは、よく練って平らにしてから伸ばすといいそうだ。

【UVレジン】練り消しで『雲』をつくってみた(雲レジン用)【天使の梯子】 - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=f9zFnK4SCDw(埋め込み禁止の動画でした。YouTubeでご覧ください)

脱泡

混ぜたり注いだりしたレジンに気泡が入ることがある。つまようじで取ろうとしても泡が逃げ回って難しかったりする。「エンボスヒーター」という風量が少ないドライヤーのようなものを使えばいいそうだ。レジンの温度を上げると粘度が下がり、泡が消えるとのこと。

KIYOHARA Craft Gallery エンボスヒーター EHT

KIYOHARA Craft Gallery エンボスヒーター EHT

  • メディア: おもちゃ&ホビー

これがAmazonだと2,718円。ノーブランド品ならもうちょっと安くなるが、それでもおおむね1,500円以上にはなるようだ。AliExpressを「embossing heater 110v」などで検索すると日本の100ボルトにも対応している製品が出てくる。こちらも1,000円弱程度である。最初の投資としてもうちょっとお安い方法はないだろうか。

真空脱泡という方法があって、密封容器の中を真空にすると脱泡できる。二液混合のシリコンで型を自分で作る場合によく使われる。真空脱泡器は鍋と真空ポンプで自作できるが(「レジン複製で活躍する『真空脱泡機』を自作!... | YZPハウス」)、簡易なものなら百均グッズでも作れるそうだ。

参考にしたツイート

密封容器はダイソーで買った。

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「ペチャンコポンプ」もダイソー。200円。ペットボトルの空気を抜いてペチャンコにするというもの。

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ポンプの先端の大きさを紙に転写する
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密封容器のふたの下に紙を置いてマジックでケガキ(ポンプの先端はゴムなので、穴はちょっと大きめにして先端がわずかに入るようにする)
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ドリルで穴開け(大きい穴を2つ開けたが、小さい穴をたくさん開けるほうがよかった)
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ニッパーややすりでこうなった
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ポンプを差し込んで空気を抜いてみたが、穴のすき間から空気が入るようでうまくいかない。

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穴の周囲をねり消しでシールした。

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ポンプをシュコシュコすると容器の底が持ち上がってくる。空気が抜けている証拠だ。

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このまま数分間おいたが、レジンの気泡は変化がなかった。レジンの粘度が高くて、気圧が下がっても泡が抜けていかないのかも。

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でも硬化させればこの程度の気泡は目立たなくなった。

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真空おひつという製品もある。ごはんなどを入れて容器を真空にし、長く保存できるようにするというもの。

竹炭 丸型真空おひつ SV-3086

竹炭 丸型真空おひつ SV-3086

  • メディア: ホーム&キッチン

Amazonでレビューを見たら「レジンの気泡抜きによい」というのがいくつもあって笑ってしまった。でも本来と違う目的に使えると買う前にわかるのはよい。この真空おひつはいまAmazonで2,142円。エンボスヒーターと変わらない値段だけれど、シリコン型の脱泡にも使えるしなんと! ごはんの真空保存もできる! ということに価値を見いだせるならいいかも。

ヒートベッドつきの3Dプリンタがあるご家庭なら、レジンを流し込んだ型をしばらくヒートベッドで温める方法も使えそう。温度を低めにしたホットプレートに置くのもいいかも。「しばらく置いておく」というのも立派な脱泡の方法だそうだ(参考1:「UVレジン液の気泡を取る最も簡単な方法 | 森のレジン学校」/参考2:「レジン作業中に出た気泡を消す脱泡方法は? | ハンドメイド専科」)。

研磨

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市販のシリコン型で作ったキーキャップは上の写真のように、表面にざらつきがある。これを研磨してきれいにしていくのだが…今のところ満足のいくツルツルな表面にできていない。

参考にしたページ
レジンを磨く!研磨方法を詳しく解説! | 森のレジン学校(https://happyresin.jp/resin-polishing-method/

百均には耐水ペーパーのセットが売られている。ダイソーには60番から1,500番まで揃った8枚セットがあった。

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耐水ペーパーや紙やすりははさみで切ると刃によくない。定規を当てるか、折り曲げるなどして破り取りましょう。

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粗いほうから始めて240番→400番→800番→1,500番と水につけながら磨いていく。番手を変えるときはキーキャップをしっかり水洗いする。

800番で磨くとこんな感じ。濁っている。

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1500番で磨いたところ。まだまだ濁っている。

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ツルツルにするには、さらに目の細かいもので研磨していく。百均でも買えるメラミンスポンジは3,000番程度だということで(参考:「研磨剤の粗さを検証 | できるかも図鑑」)1,500番の次に使ってみた。

その次はコンパウンド。百均では仕上げ用のコンパウンドは見つけられず、タミヤコンパウンドの「細目」と「仕上げ目」を買った。それぞれ番手は「細目」が5,000番くらい、「仕上げ目」が10,000番くらいとのこと(参考:「研ぎ出し・鏡面塗装 で使用するプラモデル用の「コンパウンド」の種類を解説! | YZPハウス」)。

タミヤコンパウンド(細目と仕上げ目)
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コンパウンドは眼鏡拭きにつけて磨くそうなので百均で購入
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それでこんな結果なんですが、ツヤピカな感じとはいえない。磨き方がよくないみたい。技術を磨きたい。

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そもそも型取りのためのキーキャップをすごくつるつるに作れれば、シリコン型から作るキーキャップもきれいになって研磨いらずになるかもしれない。

というところで今はこんな感じ。もっときれいなキーキャップを作りたい。

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上半分を透明にして封入物を入れ、下半分を色つきにすると封入物がきれいに見えて、その奥の壁は色つきになる。

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以上です。調べたり買ったりしたところで止まっているものが多く、実際にやってみた話が少なくて恐縮です。

この記事はTK-FBP044を使って書きました。(市販のキーボードで恐縮です。早くフルのキーボードを自作したい)

明日のキーボード #1 Advent Calendar 2020 - Adventarは、@e3w2qさんの「PCBでの多色表現の解説と2UキーマクロパッドMX2U!を作った話 | e3w2q.github.io」です。

自作キーボード/キーボードAdvent Calendarの歴史