ユニバーサル社会で役立つデザインや技術の研究
レーザーカッターでバルサ材をカットした時、断面が焦げました。少しみすぼらしいので水性塗料「ヌーロ」を塗り、美しくしましょう。
レーザーカッターでバルサ材をカットすると、断面が黒く焦げてしまいます。
レーザーの貫通具合で焦げにもムラがあり、制作物がガタガタした印象を受けます。
ホームセンターでヌーロ（nuro）のマーブル色を購入しました。
ヌーロは大きい水彩絵の具のようなパッケージで、見た目の通り、水性絵の具のように筆で塗れます。
これをレーザーカットした木材の断面に何回か塗ると、自然な断面に見えるようになりました。
ちょっとした塗装で、制作物の印象が大きく変わります。
物を挟み込んで固定する「クイックバークランプ」を使っています。ハンドルを握っていくと、クランプが閉じていきます。曲面のような難しい接着で重宝します。
ホームセンターで安く手に入る「クイックバークランプ」。Amazonでも2個セット400円くらいで手に入ります。
ダイソーでも100円で手に入りますが、こちらは少し品質に不満がありました。固定したクランプが少し戻ってしまいます。（個体差があるかもしれません。）
安すぎず、数百円のものを複数用意すると便利です。
すべり台のような曲面の接着に、クイックバークランプを使いました。
木を少し曲げながら接着しており、整形のための固定も兼ねています。
この方法で難しい接着もできるので、クイックバークランプを重宝しています。
ホームセンターで広告が流れていて気になったゴリラボンド。木工用接着に特化した「ゴリラ・ウッドグルー」があり、試してみました。品質には満足です。
厚さ5mmのバルサ材をカットして、コの字型に接着します。
接着力が強そうな「ゴリラ・ウッドグルー」を用いました。
作業中、さすがに100円のボンドより接着力がある印象を受けます。
また、硬化後は塗装・研磨・切削が可能なため、接着剤がはみ出しても安心です。
そして、硬化後は自然な木材色になるのもうれしいです。木材の隙間のパテ埋めのような使い方もできます。
３DプリントしたL字型の部品を２つ使い、バルサ材を直角に固定して接着します。
簡単にコの字型に組みあがりました。
釘を打たなくても良いと感じるくらい、接着強度は問題なさそうです。
どちらかというとバルサ材の強度の方が問題で、力を加えると接着がはがれるより先に、バルサ材が割れるでしょう。
仕上がりとしては、はみ出した接着剤も目立たず、「ゴリラ・ウッドグルー」の性能に満足しています。
3DプリントしたPLAの造形物の表面に、不要な突起が出来てしまいました。ダイソーのダイヤモンドヤスリを使うと、突起が楽に削れます。
100円で3本セットの棒ヤスリが買えます。
ダイソーのダイヤモンドヤスリ。名前の通り、硬いものを削れます。
PLAフィラメント※は硬くてヤスリがけが大変ですが、このヤスリなら簡単に削れました。
※木部線維入りのPLAで、通常のPLAより加工しやすいのかもしれません。
フィラメントの送出設定がうまくないと、３Dプリントした際に突起が出来てしまうことがあります。
この突起を平らにするには、棒ヤスリを使うと楽です。
ヤスリをかけましょう。
白く跡が残っていますが、苦労せず、突起を削ることができました。
ダイソーのダイヤモンドヤスリは、平らなヤスリの他、楕円と円のヤスリがあり、造形物の形状に合わせて削れるので便利です。
micro:bitとkeyestudioのモータードライバーで、サーボモーターを動かします。前回は電源を失敗しましたが、9Vの角型電池を使うことで正常に動作しました。
keyestudioのモータードライバーの入力電圧がDC 6-12Vなので、9Vの角型電池を利用します。
単三電池４本より、コンパクトで電圧も高めなので、角形電池の方が使いやすい印象です。
SG-90サーボモーターをモータードライバーに接続すると、正常に動作しました。
パワーが強いSG-5010サーボモーターも接続してみました。
これも動作します。
SG-90でパワー不足の場合でも安心です。
micro:bit(V1.5)とkeyestudioのモータードライバーを接続し、サーボモーターを動かしてみます。入力電圧はDC 6-12Vなので、単三電池３本では動きません。
keyestudioモータードライバーでSG-90サーボモーターを動作させます。
商品写真を見ると、単三電池２本で良いようですが、試しても動きません。
単三電池３本でも動きません。
写真の電池は1本3.7Vで合計7.4V。ドライバーの仕様をよく読むと、入力電圧はDC 6-12Vと書いてありました。
試しにUSBの5V電源をmicro:bitにつなげると、サーボモーターが動作するようになりました。
2か所から電源を取っていいのか不明です。
どのみち2か所の電源は煩わしいので、6V以上の電池を用意した方が良さそうです。手元に電池ケースがなく試していませんが、1.5V電池４本で動作するでしょう。
micro:bitでサーボモーターを動作させるのは一苦労です。
この苦労を知ると、挿すだけでサーボが使えるobnizは優秀だと感じます。
値段はmicro:bitの倍以上しますが、モータードライバーや電源の費用、時間コストを考えると、obnizを利用する方がお得に感じることがあります。
micro:bitでサーボモーターを簡単に扱いたいと思い、モータドライバボードを利用しました。SG-90サーボモーターであれば動作しました。
「Richer-R マイクロビット用モータドライバボード」をAmazonで購入。
単三電池3本をつないで、サーボモーターを動かしてみます。
最初に試したのはSG-5010サーボ。
・・・動きません。
わずかに動作音がするため、電流は行っているようです。
SG-90サーボに切り替えてみましょう。
1秒ごとに0度、90度を繰り返すプログラムが、正常に動作します。
電源、micro:bit、モータドライバ、どこに問題があるか分かりませんが、動作するサーボは限られているようです。
有名なSG-90であれば問題ありません。
厚さ5mm、100mm×600mmのバルサ材を曲げてみます。水でぬらしてペットボトルをのっけると、曲がってくれました。
乾燥したバルサ材は割れやすいので、まず水に濡らして曲げ加工を始めます。
2リットルペットボトルを3つ用意します。
ねかせた2つのペットボトルを台にして、バルサ材を橋のようにかけます。そしてバルサ材の真ん中に、重りとしてペットボトルを置きます。
四角に近いペットボトルを使っていますが、丸いペットボトルの方が、より曲線になると思います。
様子を見て、ペットボトルをもう一本追加します。
曲がってくると、バルサ材が地面について、これ以上曲がらなくなります。その場合は台を高くしましょう。
ペットボトルの重りを置いたまま、一晩放置します。
翌朝、重りを外して見ると、ある程度湾曲をキープしてくれました。
これで、ボールのすべり台を作ります。
厚さ5mmのバルサ材をレーザーカッター「FABOOL Laser Mini」で切断してみます。レーザーが貫通したところもありますが、切断には至りませんでした。
軽くて加工が簡単な、バルサ材をレーザーカットします。
FABOOL Laser Miniの3.5wを使い、設定ソフトのプリセットにあった「バルサ材4mm切断」を実行してみます。
さすがに厚さ5mmのバルサ材が貫通する気配はなく、2回実行しました。
しかし、それでも切断できません。
これ以上レーザーを当てると、焦げがひどくなるので、カッターで切り抜くことにしました。
バルサ材を切り抜いてみると、断面の色が2層になっていました。
レーザーが当たったところが黒くなっています。
貫通したところは上から下まで黒くなっていますが、半分程度しか黒くなっていないところが大半です。
おそらく焦点の問題で、地面の歪みか、バルサの歪みか、レーザーカッター組み立ての歪みなのでしょう。
バルサ材の場合、金属のカッターでも切り抜けるので、無理にレーザーだけで切り抜かないようにします。
レーザーカッターの使用場所を検討しています。切断するものによっては煙が出るので、ダクトがあるキッチンが最適と考えました。
レーザーカッターで木材を切断しようとすると、それなりに煙がでます。
窓を開けて作業していましたが、夏場は暑いのが問題です。逆に冬は寒いでしょう。
窓を開けなくても、キッチンのダクトを使えば煙を排気できそうです。
キッチンの床で作業することにしました。
使っているレーザーカッター「FABOOL Laser Mini」は、持ち運びできるのが良いです。
レーザーカッターをキッチンで使うと、思惑通り、ダクトで排気ができました。
しかも、シンクにホース付きのシャワーがあるので、万が一火事になってもすぐに水をかけられます。
キッチンは火も煙も想定されている場所なので、レーザーカッターの使用場所としても適しています。