3Dプリンターを改造!?ハードウェアハッキングに挑戦
※本記事の内容は専門知識を持った教員の指導のもと、安全に十分配慮して実施しています。分解・改造は危険を伴いますので、真似をしないでください。
ハッキングとクラッキング
皆さんはドラマや映画で「ハッカー」という人を知っていますか?
ハッカーは「ハッキング」という行為を行う人のことで、コンピューターシステム(サイバー空間)などに侵入して窮地を脱するようなシーンがよく描かれていますね😎
ちなみに、ハッキングと混同されやすい用語で、コンピュータシステムに不正に侵入し、情報を盗んだり壊したりすることを「クラッキング」といいます。
システムを運営する人達が、自身のシステムにあえてハッキング行為をし、弱点を対策することもあります。この人達を「ホワイトハッカー」と呼んで区別するようです。
ハッキングの本来の意味は?
前述のハッキングですが、本来の意味は「解析・改造」することを指します。
仕組みや動作原理を根本から理解すれば、元々の使い方から離れ、別の用途にも使えるようになります。
例えるなら、普通の炊飯器でも加熱時間を手動で調整すればパンも焼けちゃう、という感じですね(うまく焼けるかはわかりませんが…)
ハードウェアハッキングはその名前の通り、ハードウェア(物理的な機器)をハッキングすることです。
3Dプリンターの構造は?
3Dプリンターのハードウェアハッキングをするため、まずは3Dプリンターの動作原理を勉強しましょう。下の図をご覧ください。
このように、FDM(熱溶解積層方式)3Dプリンターはフィラメントを溶かすヒーターとノズルがついています。
これをプリンターヘッドと言いますが、この部分は3方向の軸で支えられています。それぞれの軸に沿ってスライドさせれば、プリンターヘッドは3次元的な移動ができます。
あとは作りたい立体物の形に動かしながら、溶かしたフィラメントを押し出せば、3Dパーツが出来上がります!
3Dプリンターを分解!
今回は、故障して動かなくなった3Dプリンターをハードウェアハッキングして、再び動かせるようにしたり改造しよう!という試みです🧐
まずは分解した後、ケーブルを引き出してモーターがきちんと動作することを確認しました。
プログラムよりもメカに興味のある学生が集まり、ハッキングの実演中。。。
ガタガタと動き出したモーターに興味津々でした!
フィラメントを溶かすヒーターにも通電し、きちんとフィラメントが押し出されることを確認できました。
プリンターヘッドや台座を立体的に動作させるための制御プログラムと組み合わせれば、3Dプリンターソフトウェアを使わずに立体物の出力もできそうです。
引き続き、3Dプリンターのハッキングが成功したらお知らせします🙌