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2021年7月12日(月) 22:09

もうパイプカッターでいい

 レーザーヘッドを固定し、旋盤パイプ端付近に位置させる。

 いちおう通常通りにエアーを送り出し、旋盤を高速回転させる。そして、レーザー照射!

 ところが、一瞬で切断されると思ったものが、いつまで経っても切断されない。
 切断されるはずの部分はオレンジ色に赤熱するのに、なぜか切断されない。
 延々と照射を続けると、遂にパイプ端が弾け飛んだ。

 異様に長時間を要して切断されたパイプは、旋盤を使ったとは思えないような汚い切断面になっていた。手で回した時よりも、酷い。

 更に、照射時間が長かったことで広範囲に変色してしまった。

 この結果を見ると、パイプを高速回転させたことでレーザービームの照射面積が広くなったのと同様の状態になったようだ。それにより、なかなか切断できない上に与えたジュールだけが大きくなったと。

 旋盤のモーターをステッピングモーターに換装し、スムーズな低速回転させつつレーザーを照射すればうまく行くかもしれない。だが、そこまでの手間を掛けるぐらいならもう「頑張ってパイプカッターで何とかしよう」という気分だ。

 レーザー照射が長時間に及んだことで極めて高温になり、切断したパイプは弾け飛んだ先のボロ布を焦がしてしまった。実際には、炎まで上がっていた。

 ここまで皮算用がこっぴどく粉砕されたのは、ガスガンにコイルガン電磁弁を組み込んだ時以来だ。

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2021年7月11日(日) 22:09

超小型旋盤の利用

 手持ちだとドリルを使って回しても仕上がりが綺麗にならないと判明したので、手持ちを排除すべく超小型旋盤を利用することにする。

 パイプカッターが使い難いのは、細過ぎるパイプや切り出しが短過ぎる場合である。だから、レーザーでパイプを切断するのは細いパイプ専用でも使いでがある。
 旋盤そのままだと切断した瞬間に固定が外れ、厄介な事態が想定される。そこで、パイプ支持装置を作る。

 CADで作図してお任せすれば、欲しい形状のステンレス板が得られる。レーザーカッターは、とんでもなく便利だ。同じものを手作業で切り出すとなれば、ほぼ絶望である。

 旋盤付属の刃物ステイを流用。
 オートウエルドで接着。もう一方には、使い勝手を良くするべくナットをハンダ付け。

 このように旋盤の端近くでパイプを下支えし、切断の瞬間にフレるのを抑止する皮算用である。

 パイプを手で回してみると、もう一方の端がモーターなのでスムーズに回すことはできず速度ムラになる。それ以上に、旋盤全体がブレる。やはり、高速過ぎるが旋盤本来のモーターを回すべきだ。
 そしてパイプの真上からレーザー照射すれば、パイプを綺麗に輪切りにできるはず。

 高速回転するパイプに照射すると1回転ではレーザーが貫通せず。何周も掛けて少しずつ切断させることになるだろう。それでスラグの状態や仕上がりがどうなるかは、やってみないと分からない。

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2021年7月5日(月) 21:39

実は遠回りだった

 オートウエルドが固化したら、いったん取り外す。

 こんな感じで、パーツが合体している。

 レーザーヘッドを取り外さないと、セッティングできないのは大きな欠点だ。

 レーザーヘッドを取り外そうとすれば、固定ネジを緩めるだけでなくエアーホースも外さねばならない。面倒臭い。

 切断したいステンレスパイプを、ドリルにセット。
 パイプを手で回そうとして、同様の企みが以前失敗したんだよな。

 ドリルはしっかり両手で保持しないといけないため、レーザー照射はフットスイッチを使おうという考えになった。

 アルミアングルを利用したV字ミゾにステンレスパイプをハメることで、位置を固定したまま回転可能となる。

 だが、実行結果はボロボロ。

 パイプを手で回すのとは異なり、さすがに切断には成功した。しかし、機械で回転させたとは思えないほど汚い仕上がりになっている。これでは、普通にパイプカッターを使う方が遥かにマシだ。

 やはり、両手で保持しないといけないような大型ドリルで回転させるのは無理があった。
 タミヤのギアボックスと電池ぐらいの、小規模な電動回転装置を使うべきだろう。しかしその場合でも、回転装置の保持を手で行うなら精度を出すのは困難。軽量なぶん楽とはいえ、手持ちに変わりはない。仮に綺麗に輪切りに出来たとしても、切り出し長を正確に調整するのは難しそうである。

 旋盤にセットしてからレーザー照射できれば、話は早いんだよな・・・

 などと考えつつ小型旋盤を検索したら、驚いた。木工用の超小型旋盤が、5000円以下で豊富に出回ってるじゃないか!
 何だか時代に取り残された気分。これなら、最初から旋盤買えば良かった。

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2021年7月4日(日) 21:19

レーザーパイプカッター

 レーザー照射の手動操作スイッチとして、大型のパネル付きを新規流用。

 目的は、フットスイッチとしても使おうということ。
 本格的なフットスイッチは2000円も出せば買えるのだが、ここはジャンク利用で費用節減だ。

 小型のステンレスアングルを、大雑把に切断。

 厳密な寸法は不用なので、レーザーヘッドを手動で直進させ焼き切る。

 厚さ1ミリのABS樹脂から、パーツを切り出そうとそたら焦った。
 レーザーが照射されない!

 レーザー銃が故障したかと大焦りしたのだが、真相は白いABS樹脂が異様にレーザー加工し難かったという事実。
 白くても所詮はプラスチックだろうと出力20ワットで切断しようとしたら、何も起こらない。
 さすがに200ワットで照射したら切断できたが、仕上がりは悪い。

 黒いABS樹脂は、もちろん20ワットで綺麗に切断できる。

 まさかABS樹脂が、これほどレーザーに強いとは思わなかった。必要に迫られない限り、ABS樹脂は黒を使おう。

 ステンレスアングルとアルミアングルを、ABS樹脂のパーツで組み合わせる。
 現物合わせしつつ、オートウエルドで接着。

 一体何を作っているのだ?という話だが、このV字谷にステンレスパイプを転がし、レーザーで切断しようという狙いだ。

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2021年5月14日(金) 21:42

厚切り試験

 同じ場所を何回も照射すれば、厚いステンレス板も切れる可能性がある。ただし、貫通しないとエアーが抜けないため、スラグを吹き飛ばし難くなる。それでも、厚さ2ミリが切れれば結構便利である。試してみる。
 光出力は、最大の200ワットに固定。

 まず普通に分速500ミリで手動操作。
 5往復10回照射(切断操作)しても、切れなかった。しかし、殆ど切断同然になっていて、手で折り曲げると切ることが出来た。ただし加熱変形により、切断が少し斜めになっていた。

 今度は分速100ミリに落としてみる。
 1回目で、手で折り曲げると切ることができるほど深く切り込めた。この金具を切るような単純作業で、折り取れるような場合であれば、厚さ2ミリでも何とかなる。だが、作図して切断するような場合は、取り出すのが至難で実用的ではないと思われる。更に、スラグ付着も汚く、後工程の研磨が面倒だ。
 同じ場所を2回照射すれば、ほぼ切断できる。しかしこれも完全に切り離せる完全切断ではないため、作図切断は実用的ではない。

 そうなるとやはり、高速で快調に切断できる厚さ1ミリまでが実用範囲と考えるべきだろう。
 低速で切断に時間を要しても構わないなら、厚さ1.5ミリまで行ける。
 厚さ2ミリは、最後に手で折り取れるような単純切断の場合のみ、使用可。切断長が1センチでも、金ノコじゃうんざりする作業だからな。

 光出力200ワットの場合、消費電力は800ワットぐらいになる。
 大型ドローン用のリチウムバッテリーであれば、無理のない電力であり実績としても10分以上のレーザー照射ができる。
 光出力300ワットが確保できれば、たぶん厚さ2ミリの切断も実用になるだろう。厚さ1ミリで通常の工作には充分に重宝するが、厚さ2ミリまで可能なら重宝の度合いはかなりアップする。でも、出力1.5倍にすると、扱い易さが激減するんだよな。

 まず、システム重量が1.5倍になる。歩兵運用はできなくなり、レーザー銃として楽しむのは難しくなる。据え置き装置になってしまうのであれば、わざわざバッテリー動作化する意味もなく、ロマンもない。それなら別に、普通のレーザー装置として購入しそのまま使う方が良い。
 重量を節約するために冷却性能をケチると、今度はレーザー加工機としての実用性に支障が出る。
 消費電力も1200ワット前後になるので、民家で気軽に運用するのは怖い。

 光出力200ワットは、手軽さとロマンと実用性をうまくバランスさせた、絶妙なパワーなのだ。

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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