カーボンでErgo42を作った話
この記事は自作キーボード #3 Advent Calendar 2018 8日目の記事です。
今年は#3までできてて自作キーボードの人気が凄まじいですね。
キーボード、作ってないのはお前だけ。
Ergo42
Ergo42はBiacco氏(@Biacco42)が開発したキーボードです。現在は最新版のErgo42 TowelがBoothで販売されています。
7列4行の直交配列レイアウトで、USBケーブルが横方向に出たりだとか、TRRSもL字ケーブル使うと奥行きが短く済んだり等こだわりを感じるキーボードです。なんでErgo56じゃないの？
他人のキットを組む
これ見ている人は知っているとおもいますが、自身もFortitude60というキーボードを開発しました。（唐突な宣伝）今は売り切れ状態ですが来年1月中にはなんとかしたいと思っています。
設計がそっちに引っ張られるだとかお金が無かったとか…でこれまであんまり他人のキットを（あえて）組んできませんでした。しかしやっとこさFortitude60の設計と頒布も一段落したので、なにかキーボードを新しく組んでみることにしました。
そんなことを思っていたところ、先月の頭に #天キー というイベントが行われた際にErgo42のアウトレット品が出ていたので購入しました。武器商人ひよこ軍曹(@adeonhy)ありがとうございました。
ゴガガゴガコッて音がしてなんかきた pic.twitter.com/7xeuqvQ9iP
— ぺかそ⌨️2日目東ナ-16a (@Pekaso) 2018年11月11日
今回の†特徴†
久々に新しく組むとはいえ普通に組むのは確実に面白くない（そもそも入手したのが現行のErgo42 Towelではない旧版のErgo42）ので、今回はケースをCFRP、カーボンで作ることにしました。カーボンですよカーボン！！
CFRPはCarbon Fiber Reinforced Plastic、日本語で†炭素繊維強化プラスチック†と書きます。とてもかっこいいですね。名前の通り炭素からなる微結晶を編み込んだ炭素繊維をプラスチックと結合させた素材で、軽量で強度が高く、耐薬品性にもすぐれるつよつよ素材です。こういった特徴を必要とするテニスラケットのスポーツ用品から車航空機、宇宙関連の資材などに用いられています。
そんなCFRPですが、ホビー用途で使うとなると割と難易度が高く、そもそもどこで買えるのとか加工どうやってするのとかでこれまであまり見かけることは少なかったです。（お金掛けたロボットとかラジコン飛行機とかでちょいちょい見かけるぐらい）
ところが最近、みんな大好きAliexpressでCFRPのCNC加工サービスが注文できると聞き、試しにやってみることにしました。これが成功したら軽くて丈夫なErgo42ができるぞ！
moryu-io-studio.hatenablog.com
注文の仕方
大体先行事例の上のページに書かれていますが、いつものように「実質無料！」と叫びながら気絶してポチっても注文できないどころかブラックリスト入りされます。ちゃんと英語の注意事項を読んで手順を踏みましょう。
Aliexpress内を検索すると結構色々な業者が出てきますが先行事例と同じここを利用しました。今の所のおすすめです。
1. 図面を用意して見積もりをする
まずは先方に図面を送って見積もりを取ってもらいます。図面は2D CADの形式（DWGかDXF）で作成し、商品説明欄に書いてあるメールに添付します。
今回はErgo42のケースなので、GitHubで公開されている図面をお借りしました。そのままだと片手分のデータなので見積もり時に2組必要と伝えると確実に言語の壁で事故が発生すると予想されます。なので予め両手分になるように図面上でコピペして増やしておきます。
また、縮尺ミスってミニチュアが出てくる悲しい事故を防ぐため、寸法を測ったスクショも添付しておきました（ちゃんとデータができていれば不要ですが）
あとは必要な厚さ（何mm）、日本に送ってほしい旨を（英語で）伝えました。今回はErgo42のアクリルと同じ3mmで注文しました。
2. 見積もりが返ってきたら支払う
日曜日の午後ぐらいに送ったら３時間後に見積もりが返ってきました。クソ早かったです。休みはないのか。
ちなみに今回のErgo42の場合は材料&加工費が$40、送料が$20の合計$60でした。ちなみに発送はEMSだそうです。
あとはいつものようにAliexpressで注文します。ここのお店では「Plain glossy」「Plain matte」「Twill Glossy」「Twill Matte」の4種類のCFRP素材から選ぶことができます。
これらはカーボンの編み方と、表面処理の違いで、Plainは直交配列のキーボードのように網目が縦横に整列していて、TwillはStaggeredのように斜めにずれた編み方をします。分かりづらいですね。以下のページを見てください。
https://www.carbon.ee/en/n/carbon-fiber-all-patterns-explained
glossyとmatteは表面処理がつやつやかそうでないかの違いです。今回は「Plain matte」で注文しました。$60なので$1の商品を60個買います。
3. 支払いの連絡をして待つ。
支払ったら必須では無いですが、AliexpressのOrder IDが注文時に出てくるのでそれをさっきのメールの返信として「支払ったよ！！！」と送りましょう。少ししたら「OK, got order」と返事が来るので後は届くのを待ちましょう。
今回は11月11日に注文して20日に発送された後、23日には届きました。早かったです。
カーボンファイバーなErgo42のケース届いた pic.twitter.com/fehUjPn61L
— ぺかそ⌨️2日目東ナ-16a (@Pekaso) 2018年11月24日
組み立て
届いたらそのまま組み立てへゴーです。昔から買ったゲームは帰りの電車内で取説読む派でした。
おお… pic.twitter.com/OYxmNQ2TeD
— ぺかそ⌨️2日目東ナ-16a (@Pekaso) 2018年11月24日
洗う
どうやら切削したものをそのまま梱包してるっぽいため、だいぶカーボンの粉まみれでそこらじゅうが真っ黒になります。そのため使う前に一旦洗います。手洗いでも大丈夫だと思いますが、どの家庭にもある超音波洗浄機でじゃぶじゃぶしました。終わった後は水が墨汁になりました。
精度とか
提出した図面はレーザーカット用のデータそのまま使用しましたが、細かい部分で結構差がありました。これはレーザーカットとは違って一定の大きさがあるドリルで切削するためです。特にキースイッチがハマるプレートの穴の内側の角がドリルの径の分だけ丸くなっているのが目立ちました。実際のスイッチは問題なくハマるのでキースイッチぐらいであれば十分な精度ですが、例えばFortitude60のケースのデータなどは細かい穴の部分でうまくいかない可能性があります。
また気になったのでアクリルのケースとの重量を比べてみました。アクリルの方は保護シートが張りっぱなしですが底まで大きな差にはならないでしょう。
てっきりCFRPがめっちゃ軽いかと思いきや40gちょいCFRPの方が重いです。見た目も相まって結構ずっしり目です。どれもこれもCFRPのくせに3mmもあるせいなのですが。アクリルと同じ強度であれば再設計必要ですが1mmあれば十分でしょう。3mmだと曲がりもしません。パキッと割れそうになるアクリルと違って絶大な安心感があります。
組む
あとは通常通り組んでいきます。組み立てはErgo42の公式のビルドガイド通りですが、PCBの端面をマッキーで黒く塗ってかっこよくしたり、もげ対策でPCBとmicroUSBコネクタがくっつくように間に両面テープ挟んだりしました。キースイッチはKailh Pro Burgundyです。メインのFortitude60にもこれのPurpleが入ってたりと最近のお気に入りのスイッチです。遊舎工房で買えます。
完成！
ケースがカーボンになっている以外は至って普通のErgo42です。しかしカーボンになっている事によって尋常ではないレベルの強度を手に入れました。PCBもガラス繊維なのでもうガッチガチです。
今回のCFRP部品の発注で得られたことまとめです。
- 割と安く作れる。黒マットアクリルからちょっと背伸びすれば作れる。
- 加工精度は良さげ、ただしあまり細かい穴の加工は苦手かも
- 見積もりも発送も早い（業者による）
- 粉っぽいので最初に洗浄必須
- 強度はカーボン。見た目もカーボンでかっこよさみが強い。
- カーボンで作るならもっと薄いやつで作っても良い。厚いとひたすら重い。
- 打鍵感は高い音にシフトする感じ。底打ちはめっちゃ硬い。
なんと言っても見た目のカーボンっぽさバリバリな感じがかっこいいのでこれだけでお腹いっぱいになります。おすすめです。
明日の担当は@nununununuさんです。
この記事はオタクブラック仕様のFortitude60で書きました。
