CD-ROM2 ギアの問題 その2(2)

    さて定番のポーランドのギアを使ってCD-ROM2のギアを作ることは出来ました。

    接着剤でも大丈夫と思いますが、出来るなら接着強度をもっと稼ぎたい。
    簡単にがっちり接着できる方法はないだろうか。
    これが最初のテーマ。


    まずはこのPOM(ポリアセタール)という樹脂について素人なりに調べてみました。

    ・エンジニアリングプラスチックのひとつで機械部品(歯車、カム、軸受けなど)によく用いられる。
    ・磨耗係数が小さく、すべりが良い。
    ・耐薬品性が強い。
    ・塗装や接着は困難。
    ・融点は大体180℃

    要は接着性は悪いが工業製品によく用いられる良い樹脂って話のようです。

    んじゃ一般的にどうやって接着しているのか、Google先生に聞いてみたら以下の方法が出てました。

    ・レーザー溶着
    ・超音波溶着
    ・振動溶着

    レーザー、超音波、って個人でそんな設備持ってないですよ。 orz


    まずは専門家に聞いてみようと接着剤のメーカーに問い合わせてみました。

    Q.ポリアセタール相手に接着強度を稼ぐにはどうすれば良い?
     接着面をサンドペーパーで削ったらどうか?

    A.接着面を削ったとしても特に効果はない。
     接着面積が広がったり、アンカー効果が期待できる素材ではないから。
     (アンカー効果:素材の隙間に入り込み「いかり」のように固定することによって接着性を上げる効果)
     ただ、プラスチックの成型時に離型剤が塗られている場合は、除去できるので効果はある。

    具体的な策は教えてもらえませんでしたが、
    金型で成型する際は金型から樹脂を剥がしやすいように
    離型剤が塗ってあるらしい。確かにこれが塗られていると接着にも影響しますね。
    もともと接着面の形がいびつなのでサンドペーパーで削ってましたが、
    後者の意味で効果があるようです。(勉強になります)


     
    話は戻り、一般的なレーザー溶着にせよ、超音波溶着にせよ、
    結局のところ、どの方法でも熱を加えて
    溶かして接着する様子。
    指をくわえて眺めてても始まらない。
    見ている人から大笑いされると思いますけど、
    何の知識もない素人なりに出来ることはやってみます。
    (玉砕したら玉砕したで、これはまた楽しいし)




    まず普通に考えて熱で溶かすにしても、
    ・接着面に均一に熱を加える必要がある。
    ・火加減が非常に難しい。高い温度で加熱すると加熱時間の具合が難儀する。

    身近なもので恒温(一定温度)で熱を加えられて、炎のように高温でないもの・・・・・
    温度調整が出来る半田ごての類はどうか?初期投資が高くつく。


    最初に思いついたのがこれ。家にあったタコ焼き器(笑)
    192℃でサーモスタットが効くと本体のラベルに書いてある。
    どういう訳だか非接触型の温度計も家にあるし、ポリアセタートの融点が180℃なら丁度良いかも。。

    IMG_6962.jpg

    試しにタコ焼き器にギアを乗せて温めてみたところ、白いギアが半透明になってきました。良い感じ。
    でも更に課題が。

    ・そのままタコ焼き器にギアを乗せると歯の部分まで柔らかくなってくる。
     →小さい径の方は溶けても問題ないですが、大きい径のギアは歯が変形してしまう。

    ・シャフトが通る穴の部分も柔らかくなるから接着の際に固定が難しい。

    最初の問題をクリアすべく、接着面だけ加熱できないか?ってことで
    熱伝導性も良いアルミのパイプの上で大きい径のギアを温めたりもしました。

    IMG_5535.jpg

    でもタコ焼き器で過熱したギアをピンセットでつまんで張り合わせ下の写真のように組み上げても
    その時は既に温度が下がってしまって全くくっつかない。

    要するに加熱できても組み上げる頃には樹脂が冷めちゃってくっつかないんですよ。
    だからと言って温度を高くするとトロトロになってしまうし。。。

    IMG_5491.jpg

    短時間にピンポイントで一気に加熱して、その場で瞬時に接着するようにしないと無理っぽい。
    タコ焼き器での加熱はあきらめました。


    仕切りなおして別の方法を考えてみます。

    接着するまでの時間が勝負なら、
    今度は最初から組み上げておいて過熱する方法を考えてみました。

    黒黄色の虎ロープを切断するナイロンロープカッターの歯に切れ目を入れて、
    写真の様にギアを固定するシャフトに引っ掛ける形で樹脂を加熱する方法。

    ギアを加熱したら「こて」を外し、両サイドの板をパタンと閉じれば
    くっつくのでは?という安易な発想です。

    ちなみに毎回ポーランドの樹脂を使うと材料費が高くつくので
    円柱型のポリアセタール樹脂を購入してます。

    IMG_5900.jpg

    環境を整えてやってみました。
    この方法だと一応くっつくのですが火加減が難しい。。。
    大きい径の歯も溶けるし、シャフト周りも加熱されて中心がずれます。

    さすがにそんな簡単には出来ないですね。何の知識もない素人には難しいです。

    更に工夫して色々考えてみましたが、ドツボにはまってきているので、
    加熱して溶着する方法は一旦保留。


    仕方が無いので最初ボツにしていた方法を復活させます。
    樹脂加工業者のサイトにも書かれていた方法で、2枚のギアの中に針金を通す方法。

    ただ精度が要求される加工なので自分の腕じゃ出来ません。
    良い機会なので前々から欲しかった卓上ボール盤とXYテーブルを購入しました。

    IMG_5800.jpg


    高さは30~40センチ程度の小さなボール盤です。
    XYテーブルは穴を開ける部材を前後左右に移動するもので、
    ハンドル1回転で1mm、またハンドル自体にも0.05mm単位に目盛りがあるので
    これなら精度よく穴を開けられるかと。

    で、まずは練習がてら爪楊枝相手に1mm幅で0.4mmの穴を開け
    ピアノ線を入れてみました。

    IMG_5806.jpg

    こんな加工は手作業じゃ絶対無理(笑)
    更に調子に乗ってドリルをエンドミルに交換して木材相手にゴリゴリ切削してみました。

    IMG_5849.jpg

    本体1万円という安かろう悪かろうの製品ですがこんなに精度を出せるなら十分。


    ちょっと脱線しましたが、この秘密兵器を使ってギアに0.4mmのピアノ線を通してみました。
    接着剤で一旦接着した後にピアノ線を通す方法です。

    IMG_6982.jpg


    長さを整えるとこんな感じ。さすがにこれなら頑丈にくっつきますね。

    IMG_6991


    ただこの方法までくると自己満足、オナニーの世界です。
    もっと簡単に出来る別の方法を考えてみよう。。

    ってことで今日はここまで。

    まだ続きます。。。
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    この記事へのコメント:

    ファミコン現役 : 2012/10/29 (月) 20:51:35

    アラ 復活オメデス。 部品を1から作るってすごい事やってますね

    僕のやってることはブログで公開していますが、
    中古のRGBモニターを入手したしかもブラウン管式

    とりあえず電源端子とスイッチと21ピンのRGB端子の連結は、成功した。
    ブログの写真は、テスト配線の時のものですがね・・。

    営巣が映った証拠映像もあります。 しかも映っているのはPCエンジンだったりします。

    館のおじさん : 2012/10/31 (水) 01:21:02

    お久しぶりです。
    なんとかギアの代替が出来ないかとやっている訳で。

    ブラウン管のモニターは良いですね。
    以前ブラウン管テレビを処分してしまいましたが、
    液晶だと辛いので結局中古で買い直しました。


    sd : 2012/10/31 (水) 10:35:32

    パチンコ液晶を改造してRGBモニターを自作…販売している人もいます
    これなら縦置き出来るのでSTGにも最適ですね

    http://openuser.auctions.yahoo.co.jp/jp/user/Michael_Torojirou

    ファミコン現役 : 2012/10/31 (水) 17:53:04

    ぼくも始めは、パチンコ液晶の改造でもと思ていたが
    格安の小型のブラウン管モニターが売っていたので勢いで購入したが
    今では、モニターにコンポジットビデオの変換機を繋いで
    家にあるファミコンの光線銃で遊ぶ用に使っている。

    ブログに明日夜までに載せる予定。

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