3Dプリンタでピルケースをつくろう！（２回分）

こんばんは～～

昨日の早朝～午前様までの仙台出張の疲労で今日は家で昼寝ばっかりしてました．

Amazon primeでシン・仮面ライダーが観れるようになりました．わたしはすでに映画館で観たのでチラ見だけしました．劇場の大きな画面で見るよりも、ご家庭のTVやPCのチャチいモニターで見た方が画角にマッチしてるように思いました．

↓綺麗な浜辺さんのシーン．う～ん、綾波っぽいなぁ．

さて、久しぶりに3Dプリンターの話題です．

↓自作3DPは円満に稼働しています．

↓今日はこんなものを作ってみました．PETボトルのキャップを流用しています．

↓その正体は、２回分のピルケースだったのである！　ズボンのポッケに入れて持ち運ぶようなのだっっ！

わたしはM先生から血圧薬と高脂血症薬を貰っているのに加えて、先日腰が痛くなったので薬を飲んでました．外出時に昼と夜の分を入れられるピルケースが欲しいなぁと思いました．

↓PETボトルの蓋が目の前に在ったのでこんなものを設計しました．PETのねじピッチは3.175mmだそうです．あとは現物の直径を測ってモデリングすりゃちょちょいのちょいです．

PETボトルをいじくって遊ぶのはいろいろと楽しいものが出来そうです．

STLファイルをこちらに置きました．

かしこ

3Dプリンタ フィラメント接合器開発（13）耐熱素材 GUN GUM

フィラメントを接合しよう！

耐熱素材を探索しています．

HoltsのGUN GUMを買いましたのでトライです．結論としては使えませんです．

↓10mmの立方体を作りたいので、3Dプリンタで型を作ります．

↓型の中にGUN GUMを入れます．

この時点での特徴は、、、

　・水性である

　・骨材として繊維が入っている

↓48時間放置して上面は固まりました．水分が飛んだせいで少し凹んでいます．

↓GUN GUMを完全に固化させるには、高温に晒してやる必要があります．そのため200度の風で炙ってやります．半田リワーク機を使います．

しかしここから先が敗北でした．GUN GUMの使用感がなかなか気難しいんです．

１）48H置いても、中心部は乾燥せず、柔らかいまま．表面の5mmぐらいまでしか自然乾燥しない

２）水分を含んだまま炙ると、お餅のようにぷくーっと膨らんでくる．それで中心には空洞ができてしまい、この時点で敗北

３）それでもしつこく炙り続ければガチガチに固化するのですが、変形した謎の物体になってしまいます

４）GUN GUMはエポキシではなく無機質であるらしい．それは歓迎なのですが、エポキシよりも接着性が乏しい．PCBのような表面が平滑な物からはポロリと剥がれてしまう

５）GUN GUMはマフラーの補修には使えるだろうが、充てん剤としては使えない．

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かしこ

3Dプリンタ フィラメント接合器開発（12）耐熱素材探索

フィラメントを接合しよう！

↓アルミのヒーターブロックはとりあえず思ってた構造を作りました．

↓次は、ヒーターブロックを左右からサンドイッチしてフィラメントを支える構造が必要になります．そこは200℃ぐらいの熱に晒されます．また、フィラメントが溶けないように伝熱性の小ささも必要です．

伝熱性について調べたところ、アルミ150W/mK、石膏0.22W/mK、FR4 0.25W/mKとなっていて、意外に石膏≒FR4です．

耐熱石膏

石膏なら使えそうだと思っていたのだけど、、、石膏って表面が削れて白い粉がフィラメントに付着します．接合部に石膏が混入してしまったら嫌ですから、採用見送りかな．

それで石膏以外の材料を探しています．検索key word「無機質　接着　充填」の界隈が目的の素材に近いです．

セメント

石膏よりは硬そうです．しかし骨材(砂)の混ざってない純粋セメントがnet shopで見つかりません．それに骨材を含まないと強度が弱そうです．

モルタル

ダイソーで売ってる．しかし砂が混ざっているので、フィラメントを通すM1.8の穴をドリルで空けるのが難しくて使えません．

セメント抵抗の充填剤

これがいい感じだけど、小売りされてないんです．

目地パテ

タイルの目地に埋め込むものです．粒子のきめが細かいのがよいところ．しかしボソボソしてて弱くて使えません．

耐熱パテ／マフラーパテ

見た目はチューブの接着剤．耐熱性は申し分ない．骨材が入っているのかどうかは不明．￥1000未満の物も売られているので買ってみようかな．

放熱器接着剤

こういうジャンルもあるのだけど、、、なにせ放熱用なだけに熱伝導性は良いのだと思われ、落選！

珪藻土壁材

数kgなどと大量すぎる上に価格も高い．それにたぶんあまり硬くない．

ダイソーの素焼き調粘土

こねた時の感触は紙粘土に近い．ちぎると繊維が見えます．それもそのはずで成分は、石粉・水・パルプ・合成糊剤 となっています．パルプは高熱に耐えられそうにないです．（ダイソーの「石粉ねんど」も成分は同様です）

オーブン陶土

￥500ぐらいで買える．練り込んである樹脂が180℃で溶けて固化する仕組みなので、耐熱性は弱いと想像します．

タイル

フツーのタイルを切って穴を空けて、適宜接着などして使うプラン．タイルは硬いのでM1.8のドリルの歯が立ちません．

素焼きレンガ

硬さと耐熱性はOKだと推測しますが、巨大すぎて切断するのがかったるい．糸鋸盤で切断できるとは思いますけど．．．

ケイカル板

硬さ、耐熱性良好です．しかし売られているのは巨大すぎて買う気にならん．

珪藻土足拭きマット

ニトリでアスベスト騒ぎがあった時期の１年ぐらい前に誰かから貰ったもの．アスベストが入っている可能性がある産業廃棄物．のこぎりで少し切ってみたところ、ケイカル板よりも柔らかく断面が粉っぽいのでイマイチな産廃です．

素焼きレンガ、ケイカル、マフラーパテを買ってみようかと思います．

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素焼き調粘土／オーブン陶土を炙る実験

１）300℃で強制乾燥させてみる

300℃の熱風で各２～３分間ぐらい炙ってみました．

左がダイソーの素焼き調．右がオーブン陶土．

素焼き調は内部が湿っていて柔らかいです．ダメな感じ．

オーブン陶土は固化しました．オーブン陶土にはそれなりに強度があるのと、表面が剥がれ落ちないので好感触です．

↓熱風マシンははんだリワークで使う物です．

２）穴を開けてみる

オーブン陶土にドリルで穴空けします．割れちゃったけど、慎重にやれば円満にM1.8穴を穿てると思われます．硬すぎず柔らかすぎずです．

３）ライターで炙ってみる

どちらも炭化して赤く燃えたり発煙したりします．

４）固化したオーブン陶土を300℃で５分間炙る

加熱で柔らかくなると予想していましたが、さにあらず．樹脂が蒸発したと思われ、「蕎麦ぼうろ」みたく表面がボソボソになりました．ピンセットで突くと剥がれます．

５）固化したオーブン陶土を200℃で５分間炙る

「蕎麦ぼうろ」ほど酷くはないけど、表層が粉になりました．

オーブン陶土は、硬さ、穴あけ性などはイイ感じですけど、耐熱性が不足する結果となりました．

１１へ　　　　　１３へ

かしこ

3Dプリンタ フィラメント接合器開発（11）本日もアルミ加工

フィラメントを接合しよう！

昨日はこんなものを作りました．

今朝の一発目の作業は、緊張の穴開けです．

↓２つのアルミ部品の境界面を狙ってM1.8の穴開け．これを失敗するとおじゃんです．

↓部品の境界面を見ると、うまく貫通したようです．ホッと一息．

↓こうやって使います．1.75mm径のフィラメントを接合するヒーターブロックです．

このヒーターブロックは謂わば着脱可能な金型です．接合部が太ったり玉になったりするのを防ぐ役割があります．

↓以前テフロンチューブ内で熱接合してみましたが、太くなってしまって失敗でした．

↓なお、3DPの本物のヒーターブロック（アルミ）はこれです．これの追加工でやれれば簡単なのですが、知恵を絞ったけど無理すぎるので断念しました．

続きまして、ヒーター挿入穴M6などの加工をします．

KALDI珈琲で一服．しかしKALDI珈琲はどうして不味いのだろうか？ これはティーバッグ式の安物だが豆売り珈琲でも不味い．

↓ヒータを固定しました．ヒーターブロックはこれで完成形です．ヒーターの締結は側面にあるM4イモネジでやってます．

この周辺にフィラメントをサポートする構造を作らなくちゃいけません．まだ手間がかかります．

今宵は此処迄にしとう御座います．

１０へ　　　　１２へ

かしこ

3Dプリンタ フィラメント接合器開発（10）本日のアルミ加工

フィラメントを接合しよう！

とその前に、これは許してくれない久保さんの家なのですが、アニメキャラはどうしてこんな立派な家に住んでいるのでしょうか？ 8LDKで250平米みたいな物件に見えてしまう．固定資産税はおいくらですか？ ガレージには外車が何台止まっているんですか？

あと、アニメキャラはどうして湘南に住んでいるんですか？

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今日は工具関係を整備しました．金属加工にはいろんな電動工具が必要です．非金属の加工であればニッパで切るとか、手ノコで引くとか、粗雑なやり方でなんとかなりますが金属はそうも言ってられません．

↓アルミを雑に切断するために糸鋸を再稼働させました．ノコ刃はたぶん木工用ですが5000番台で10mm厚のアルミを無理やり切断しました．えいめん

↓PROXXONフライス盤は以前トライしたNC改造のためにステッピングモータを付加していたのですが、手動使いに戻すためモーター類を撤去しました．往年の姿に戻りました．

↓それとボール盤です．これは既に稼働中．

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本日のアルミ加工．

切削加工に向いたアルミについて調べたところ、アルミ＋マグネシウムの合金である5000番台の材料が切削向きだそうです．わたしが今使っているアルミは5000番台と1000番台です．1000番台は粘ってしまって削れやしません．

↓前回フライス盤で削ったこれはその後の加工で失敗したため廃棄しました．上に乗っているのが1000番台の材料でダメダメです．

今日は出直し加工です．

↓糸鋸で10mm厚のアルミを切れるか？

↓曲がったけど切れてよかった．

この後で、平面さを要求する面だけフライスで削ります．平面じゃなくてOKな面は放置．

↓あらかじめ、治具としてこんな物を作っておきました．

治具は英語でJIGで、缶は英語でCANなのは奇跡だと思っていますが、バケツみたいな外来語なのかねもしかして．

↓正体は加工物を固定する治具です．爪と階段みたいなのは市販品です．

↓ボール盤でM3の穴を開けるために使います．

↓M3の穴に、中華通販で仕入れておいたピンを挿入．ずれ防止のピンです．

今宵のアルミはここまでにしとう御座います．

９へ　　　　１１へ

かしこ

3Dプリンタ フィラメント接合器開発（９）フライス盤

フィラメントを接合しよう！

いろいろ考えなおして、フィラメント接合部をこんなイメージにしたいです．

　・ヒーターブロックは200℃ぐらいになるのでアルミじゃないと無理

　・フィラメントガイドは伝熱性が低い素材を使いたいので耐熱石膏

　・土台はそこそこの耐熱性のあるFR4

FR4の部分もひっくるめて石膏で作れたらいいのですが、強度が持ちそうにないです．

今日はFR4及びアルミの加工をやりました．PROXXONのフライス盤を引っ張り出して削っています．stepping motorが付いていますけど、手動削りでやってます．

↓FR4はサクサクと削れて超楽ちん．

↓アルミ削りは大変です．非力なフライスなので1mmぐらいづづ削ってゆきます．マシニングセンターの動画みたくサクサク削れるとかは夢のまた夢．

↓仕掛品のヒーターブロック．ヒーターを挿入する6mm孔などなど、まだまだ加工は続きます．

使用部材です．

↓左のは10mm厚のアルミで切削性が良好です．右のはFR4ですからサクサク削れます．

しかし、下のアルミバーは問題があります．粘ってしまってフライス刃が目詰まりしちゃうんで、とても削りにくい．まったくもー

切削加工の道は険しい．3Dプリンタなんて所詮はチャラいもんですわ．

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かしこ