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2021年4月16日(金) 21:24

サーボシャフト攻略せよ

 いまSタンクで問題になっているのが、サスアームのスプリングである。サーボとサスアームの間にコイルバネが入っている訳だが、それを固定するために組み立てた金具が強度不足で破損してしまった。
 これはSタンク製作開始当初から想定内だったが、代替手段がないため見切り発車していたものだ。

 ハンダ付けで強度不足ならば、と銀ロウ付けを試したが、これも想定した通りコイルバネが高熱で劣化して不可能。
 破損したのは8本のサスアーム中1本だけなので、ハンダ付けでも作り直せば何とかなると考えた。しかし、サーボシャフトにハメることが可能な金具が、極めて入手困難。というのも、市販品の大半がプラスチック製またはアルミ製であり、いずれもハンダ付けできない。ハンダ付け可能な材質のものは、在庫無し。
 注文してあるが何週間も掛かりそうだし、入手できても強度が足りるかどうかは加工運次第。更には、そもそも高価である。
 入手困難なうえに高価で、しかも強度が足りる保証もない。ならば、その金具を自作できないだろうか?

 サーボシャフトには、小さなギザギザが付いている。それに噛み合うような細かな細工を、自作レーザー加工機で可能なのだろうか?
 試してみよう、と考えた。

 まずは、データー作成。
 Fusion 360 で、デザインを作る。
 円に内接するポリゴンを生成。中心を一致させ、半径3ミリと2.6ミリの円で、25角形を作る。3ミリ円と2.6ミリ円で、7.2度ズラしておく。こうして合計50個の頂点を確保したら、隣接頂点を線分でジグザグに結ぶ。

 ジグザグ折れ線は、切り出しパーツとして指定困難。どこをクリックしても、余計な線分がくっついて来る。そこで、折れ目すべてに半径0.1ミリのフィレットを設定。これで、一発選択可能になる。

 最後に、半径7ミリの円を切り出しパスに追加し、g-code 生成。
 手動で加工速度を修正し、内側ギザギザは分速50ミリでゆっくりと、外側の円は本来の分速500ミリで切り出すようにした。

 厚さ1ミリのステンレス板から、自作レーザー加工機で切り出す。
 ギザギザは少し潰れ、それでもキツくてサーボシャフトには入らない。だが、ギアの合いは問題なく、サイズ調整すれば何とかなりそうだ。

 ポリゴン用の外円を大きくすることを考えたが、その前にフィレットを小さくしてみる。フィレットを設定しなかったら、ギザギザ部分が選択不能になることは、実はここで発見した。だから、フィレットとして0.01ミリを設定した。
 これにより、結果としてドーナツの穴は少し大きくなるはずだ。

 切り出し大円は、直径14ミリから直径16ミリへと大きくした。これが自作メリットの1つで、実装可能なギリギリまで大きなパーツとすることが可能。
 直径が大きければ、それだけハンダ付けの強度を上げられる。市販パーツを使う場合に比べて、確実に強度が上がる。一方で、厚みは1ミリしか確保できない。それは複数層に分けて製作し、くっつければ良いのだ。ステンレス同士なら、心置きなくロウ付けだって可能。

 ギザギザ内円が潰れ気味なのは、切断速度が遅過ぎたからかもしれない。そう考えて、内円の切断を毎分100ミリに増やしてみた。それほど差は無いようだ。

 相変わらず、キツくてサーボシャフトには填められない。だが、何とかなりそうな気はする。綺麗なギザギザは作成できないが、実用可能なギザギザは作成できそうだ。

 市販品よりハンダ付け強度を上げられるのだから、何とか開発を成功させたい。これが成功すれば、将来他のサスアームスプリングが破損しても対応できる。入手困難で高価なパーツに頼る必要も無くなる。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年4月15日(木) 22:25

ドーザー先端プレート

 厚さ0.5ミリのステンレス板から長方形を切り出し、ハンダメッキ。

 自作レーザー加工機を使用。
 レーザー切断の楽さを経験してしまうと、ステンレスに金ノコで挑もうなんて気は完全に失せる。正確な寸法も、簡単に出せるし。

 ドーザーブレード上辺として、ハンダ付け。

 仕上がりサイズは正確でも、測定が不正確だったせいで隙間が出来てしまった。
 そのため、全面ハンダ付けではなくスポット的なハンダ付けで固定する羽目に。とは言え、それほど強度は必要ない部分なのでこれもオートウエルドでパテれば良かろう。

 裏側から、防水加工のようなノリでオートウエルドで隙間を埋める。

 ドーザーブレード背面は、板を取り付けずこのまま開放状態の予定。キッチリと囲ってしまうと、水や土が入り込ん際に取り除くのが困難となり、却って扱い難くなると判断。それに、起動輪で発生したような異物巻き込みの際には、余分な空間がある方が破損し難い。

 ドーザーブレード先端のゴム板を、厚さ1ミリのABS樹脂から切り出す。
 厚さ1ミリぐらいのゴムだと、柔らか過ぎると判断した。

 2ミリネジを17個×2使用し、ドーザーブレード先端にプレートを固定。
 まるでメーカー製キットのように、完璧な合いですんなり固定できた。自作レーザー加工機の威力は凄い。一気にDIYが楽になった。

 このような物体を頭の中で想像するのは簡単だが、現実に物体化するのは極めて大変だ。レーザー加工機無しでは、実体化は無理だっただろう。レーザー加工機の自作に成功したとたん、完成してしまった。

 外装パーツも、作り放題。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年4月14日(水) 21:27

プラスチック切断

 銅釘山は、膨らんだ部分だけ除去して暫定的に実戦投入。

 レーザー出力を最低(20〜30ワット)に落とし、厚さ1ミリのABS樹脂板を切ってみた。
 加工ヘッドとの間合いが約2ミリでも、約6ミリでも、まるで差が分からない仕上がりになった。いずれも、良い感じに切り出せている。
 ステンレス板を切れると便利だが、プラスチック板も切れるに越したことはない。

 例によってワークに収まるようABS樹脂板を手動操作で両断したとき、最初は炎上した。思い切り、溶けてしまった。原因は、エアーの送り忘れ。
 ステンレス切断の場合は、スラグを吹き飛ばすためにエアーが必要となる。
 プラスチック切断の場合は、炎を吹き消すためにエアーが必要となる。

 エアーさえ送れば、白煙こそ出るが綺麗に切断できる。

 白っぽい、綿菓子のような燃えカスが出る。

 ちなみにABS樹脂が黒なのは、レーザーを吸収し易いからではなく製作物の色として黒が欲しかったからである。

written by higashino [レーザーカッター] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年4月13日(火) 22:25

ドーザーブレードの顔

 ドーザーブレード正面板の、データーを作成。幅215ミリ、縦60ミリ。6.25ミリ間隔で17個のネジ穴を、左右1セットずつ開ける。

 自作レーザー加工機が完成したので、厚さ0.5ミリのステンレス板から切り出す。

 ネジ穴は直径1.2ミリで、切り出し後に2ミリドリルを使って広げる。

 縁をヤスリ掛けして整え、Rを付ける。
 良く使う厚さ1ミリだと曲げるのが困難なので、0.5ミリにした。更に薄くすれば、今度は強度が落ちる。

 厚さ0.5ミリが想像以上に強度がある一方で、ネジ穴と干渉する。だから、支持梁の先端を切り詰めた。

 ブレードのハンダ付けは一応成功したものの、右上は隙間ができている。これぐらいであれば、オートウエルドで塞げば良いだろう。

 なかなか良い感じに出来た。強力なラジコン戦車で土を削ることを考えても、全く不安がない。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年4月12日(月) 20:55

大成功の裏で

 2分半ぐらいで、ドーザーブレードのパーツを切り出せた。

 プロに依頼する場合、最低でも厚さ1ミリないと受け付けてくれない。厚さ0.5ミリは、外注できない。
 東急ハンズの加工サービスでも、厚さ0.5ミリは駄目だったはずだし、ネジ穴など開けてくれない。また、最低でも幅25ミリを要求されるため、このドーザーブレードはまだしも細いパーツは依頼できない。

 加工を外注する場合は、失敗する可能性があるリスキーな加工は行ってもらえない。自前の加工機があれば、どんな加工でも試せる。

 ポリカーボネイト板は、かなり燃えている。加工中は、有毒ガスが気になるところ。換気を充分に良くしておけば、何とかなる。

 ギリギリのサイズで切り出しとなったが、幅1〜2ミリしか残っていない部分もしっかりしている。このような切り出しも可能だと分かったことでk、実用性が更に確認できた。

 切断が大変極まる厚さ1ミリのステンレス板を、紙のように簡単に切れる。
 薄めのステンレス板をでも、自由な形状で少ない歪みで切れる。
 こうなると、カスタムパーツ作り放題だ。個人用3Dプリンターでは困難な、ステンレス製パーツを好きに作れる。

 ラジコンSタンクの外装も、ステンレス薄板を切り出して曲げてハンダ付けすれば、どんどん作れる。

 ポリカーボネイトが燃えた煤で水が酷く汚れたので、交換。

 銅釘山を取り出すと、裏側があちこち緑に変色している。
 緑と言えば、緑青?

 変色の酷い部分は、エポキシがぶよぶよに柔らかく盛り上がっている。

 盛り上がっている部分は、手で容易に剥がすことができた。驚いたことに、内部は思い切り濡れている。釘頭の隙間から浸水し、銅が錆びてエポキシを剥離させたようだ。
 そんなことが起きるのでは、エポキシコーティングの意味がない。内部に水が閉じ込められないだけ、何もしない方がマシである。

 劣化が半端な部分は、エポキシを剥がすのが困難なので更に厄介だ。

 このタイプのエポキシでコーティングしたのは、完全なる失敗。
 何もせず、それならポリカーボネイトを冶具に使う必要だって無かった。

 レーザー加工機自体は大成功と言えるが、このビームストッパーは何とか整備する必要がある。

written by higashino [レーザーカッター] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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