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    • 2013.09.17 Tuesday
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    電動丸ノコを使ってみて

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      使用したパネルソーキットはGSG管パネルソーベースキット(低天井タイプ)です。良質のステンガイドパイプが付属していました。

      建物に合わせたため、バックパネルやフレームなどかなりアレンジして使用しています。

      使用した電動丸ノコはGIZMOさんお勧めの日立 C7MB4 刃径190mm です。


      電動丸ノコを使ってみて切粉の飛散状況を確認

      カタログの写真では上部のカバー内を切粉が通って右後方に纏まって出るように書いてありますが、写真のようにはうまく行かず、どこから出ているのかわからない切粉が四方八方に飛散してしまいます。

      どちらにしてもパネルソーに使う場合、板との距離ができてしまうため、この後方排出機構にはあまり期待できないのですが。


      とりあえずパネルソーのフレームに丸ノコを固定してテストしてみる。
      予想はしていましたが、思ってた以上に板の厚みによって切粉の飛び方が違います。
      イメージ画像のように、カットする板が薄いと板沿いに、厚いほど垂直に飛びます。

      切粉が飛ぶ方向に幅の広いフレームがあり、角度によって上と下に別れてしまうので、かなり広い範囲をカバーする必要がありそうです。 また、ワークとフレームの間にカバーを固定してしまうと、その分最大切削厚が減ってしまうので、厚みに合わせて可動するようにしないといけません。

      ちなみにこの状態で3x6板を立て(1820mm)に切る場合、台に乗ってバンザイした状態から引き下ろしてくるため、切粉が頭上やら顔面やらに直撃して酷い状態になります(泣
      集塵装置無しでの使用は考えられませんね。




      切粉飛散の原因と対策

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        ブロア機構という、モーター冷却用の排気を利用して、進行方向のカットラインの切粉を飛ばす機構が付いているらしい。

        残りの冷却用排気は防護カバー中に吹き出すようになっており、これが四方に飛散する原因になっています。

        通常使用ではありがたい機能なのですが、集塵を考えると対策しなければならない部分です。


        可動式防護カバーは取り外し、0.27mm の亜鉛メッキ鉄板で整流カバーを作成し取り付ける事で、チップソー周りに当たっていた排気の風を分離。

        整流カバーとチップソーの間を木製のスペーサーで埋めて、チップソーの気流で裏に切粉が回り込まないようにしています。

        反対側もカバー状のスペーサーで埋めて、左右からチップソーを挟む形にして切粉が防護カバー内回りこむのを防止。 スペーサーとチップソーは少し擦るくらい接触しています。


        後方排気用のプライスティックのカバーは取り外して、切粉が通る穴からスムーズに集塵カバー内に流れるように亜鉛鉄板で作った整流板を付けています。

        スペーサーカバーの伸びた部分は、集塵機を繋いだ時に刃の裏から空気を吸い込むようになっており、この部分を挟んで固定することで簡単に外せるようになっています。

        テストしてみると、チップソー周りに巻き込まれる切粉はほぼなくなり、後方排気用の穴と進行方向の板沿いに切粉が集中するようになりました。

        集塵機で吸引してない状態の時でも、切粉が集塵部分に集まるような作りが理想だと思います。



        パネルソーの集塵カバーと使用感

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          全体を覆って固定してしまうと角度を付けたカットができなくなってしまうので、大き目の脱着式カバーを作成しました。

          事前に 50φ のホースを用意したのですが、できるだけ集塵効率を上げるためにマキタの集塵機410に付属の 75φ の集塵ホースを使ってみました。


          全景です。
          出来たなら集塵ホースの取り回しを右にして、左側のワークを開放した方が使いやすそうだったのですが、左側が壁で右がL形のカーテンで覆うような仕切りになっていて、閉めた状態で 横幅2m20cm という制約があるので、左側に横から接続するようにしています。


          集塵ホースがけっこう重くて硬いので、使用中にモゲたりしないようにガッチリした作りになってます。

          ホースがジャマなように見えると思いますが、接続位置をできるだけ下にして、切り始めの部分よりホースが下になることにより、左手で板を押さえたまま進行方向の障害になることなく切ることが出来るので、今のところ問題なく使用できています。

          電源ケーブルは、キットだとカウンターウエイトのワイヤー用ローラーで上に巻き上げられて、巻き込んだりしないようになっているのですが、諸都合によりそのまま使用出来ないので、鉢金で橋を作ってホースと一緒に左に取り回しています。


          右のコの字型のアルミ板でフレームに引っ掛けるように取り付け、5秒もあれば着け外しが可能です。

          細かい部分ですが、ベースフレームに丸ノコベースを締め付けて固定するステーとノブを、フレームに新たにネジを切って移設しています。

          表のカバーと裏のフラップ部分は見通しが良いように2mm厚の透明アクリル板で作成、フラップ部分は左のステンレス針金でワークに軽く押されるようになっています。

          ステンレス針金は上にスライドする時のソリの役割もしていますが、凸凹の多い素材やいびつに切られた板などは上にスライドする時に引っかかってしまうので注意が必要です。



          ホースとカバーの接続は、内径65φ 外周75φ の塩ビ管を使ってスリーブを作成し、頻繁な抜き差しに耐えられるようにしており、周囲を掃除する時には集塵機を強力な掃除機として使えるようにしています。

          集塵フラップ部分は格納した状態で4mm程出っ張るため最大切り厚が減ってしまいますが、現状でも 48mm厚 まで大丈夫なので実用上問題無いでしょう。

          フラップのアクリルが透明で見づらいですが、18mm板x2枚+12mm板 の計48mm を通した状態です。金具の爪のかかり具合と、モーター冷却の排気口がよく見えます。

          透明なのでわかりづらいですが、フラップ部分と吸入口の幅は広めです。

          フラップに付いている黒い帯は両面テープで、横から板を差し込んだ時にスムーズに通るように薄い塩ビ板で羽を付けています。

          一番下まで引き下ろすと、上げる時にワーク受け台に引っかかってしまうのと、隙間が開いて集塵効果が悪くなってしまうため、ワーク受け台にふんどし状のサポート板をつけています。


          集塵カバーの使用感

          集塵の効果は絶大で、閉めきった状態で使用しても切粉が飛散する事はほとんどなくなり、相当量の板を切った後でも掃除をする必要が無くなりました。

          ただ、切り口の調整などでほんの少し削るように切るような場合に、構造的に掬いきれない処ができてしまい飛散量が多くなってしまします。ですが、その場合でも目に見えないような微細な切粉は集塵できているようです。



          角度を付けたカット用の集塵カバー

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            あまり需要が無いと思いますが、もしかしたら重要視している人がいるかもしれない角度を付けたカット用の集塵カバーも作りました。

            角度を付けるとワークまで刃が届かないようになってしまうので、まずは 厚さ20mm の上げ底ベースを作成。当方では一旦小さく切って角度を付けてカットし直すので、ベース幅は50cm割と小さめに作りました。

            このまま角度を付けて下まで降ろしてしまうと、鉄板で補強したワーク受け台とチップソーが接触接触して甚大な損傷を与えてしまうため、ワーク受け台の手前で止まるようにストッパー機能を付ける必要があります。

            角度切り用集塵カバーは 65φ の塩ビ管を加熱して割と適当に整形し、塩ビ板とアルミクロステープで作りました。

            0度から45度までフルに可動できるようになっていて、左右の調整ネジに引っ掛けるようにして付いています。

            一番下まで下ろさない(下ろせない)のでホースの角度に余裕があるのと、全体に下に飛ぶ切粉のを集塵するために下から吸う形にしました。

            画像の上げ底ベースから管沿いに下に伸びてる部分がストッパーで、ベアリングホルダー部分が当たって止まるようになっています。

            裏の下方に抜ける切粉の集塵は、上げ底ベースにより丸ノコと板が近くなっている事と、角度を付けると刃が板に対して深く入るようになり下に飛散する量が少なくる事で、ちり取り部分として柔らかい塩ビ板を少し出す程度ですが、集塵機のパワーも相まってそれなりに集塵できています。





            パネルソーと木工スペース

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              木工用として使用しているスペースは、店舗のガレージを壁とカーテンで仕切った 4mx2m20cm 高さ2m50cm と、あまり広くないので、少しでもスペースを有効活用するためにパネルソーを採用しました。

              パネルソーは一般的な既製品では無く、単管と電動丸ノコを使って作る半自作の物です。
              そもそも既製品だと高さが3メートルを超える物ばかりで、このサイズに収まる物は無いですし、値段は数倍します。
              角度を付けて切ることも出来ないですし。
              興味のある方はGIZMOさんの所で見てみて下さい。
              パネルソーを自作する簡単管ツールズのGIZMOへようこそ


              フルキットではSPF(2x4)材を使ったバックパネルまでセットになってるのですが、少しでもスペースを有効活用するためにアレンジを加えています。

              使用したのは「ベースキット」というコアキットとステンガイドパイプなどがセットになった物です。
              設置時の高さを電話で確認したところ、 2m50cm以内 に収まるキットを作ってくださいました。

              バックパネルを薄くするためと、気候による歪を避けるためにフレームを 30mm のL形鋼で作り、建物の壁(軽量鉄骨)をフレームの一部として使っています。

              更にバランス用ウエイトを壁の中に入れる事で、バックパネルと壁の間を板材のストックスペースとして使用できるようにしました。

              3x6材を立てて最上部で 200mm 分くらい収納できるので、現在の消費量であれば、とりあえず十分なストック量ですし、ストックからパネルソーにセットするのも最小限の移動で済みます。

              写真ではわかりづらいですが、戸車を滑車として使用しフレームを避けるようにM字にワイヤーを通して、壁の厚さに合わせて作った薄型バランスウエイトに繋いでいます。


              ワーク受け台は、刃の位置を中心に 左側 1000mm 右側800mm で切ってあります。

              左は壁ですが、4x6 を横にして 10cm だけカットなんてことも、右のカーテンを開けて専用台を置けば余裕です。

              バックパネルにはアレンジを加え、上にもメジャーを追加しました。 12mm の隙間を空けて取り付けてあり、バイスを差し込んで材を固定出来るようになってます。


              余談ですが、最初パネルソーの刃の回転方向と板の当たりを見て、手前に板が飛んで来るのでは?と心配でしたが、実際使ってみるとそんな事は無く、板を軽く押さえるだけで安定して切れてくれました。

              ただ、小さなSPF材のように立方体に近い形状の物はしっかり押さえておかないと、刃に当たる角度の関係で弾かれやすいようです。その場合でも、手前に丸ノコ本体があるので、材が飛んで来るような事はありませんでした。




              サイクロン集塵システム

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                カーオーディオで主に使われる材料はMDF板やパテ等で、使う工具はルーター・トリマやサンダー等の細かい粉が発生する物が多いため、布袋のようなフィルターだと本当にあっという間に詰まって吸わなくなってしまいますし、フィルターの掃除掃除も大仕事です。

                ということで、集塵システムにはサイクロン方式のフィルターを採用しました。

                サイクロンと言うと、ダイソン社の掃除機が有名で、サイクロン方式がダイソン社の特許と思われている人が多いみたいですが、家庭用掃除機として使用出来るように工夫した部分が特許であって、木工所や精米所など粉塵が発生するようなところでは粉体分離器として大昔から使われていた物です。


                木工所や製材所があったら注意して屋根を見てみると、煙突のように乗ってるのを見ることができると思います。

                大小様々ありますが、形はだいたいこの形のようです。


                ネットで検索してみると、小型の物も市販されてるようですが、構造がシンプルと言うこともあり、自作されてる方も沢山いらっしゃいますね。
                当方も作成時に参考にさせていただきました。

                作った後で見つけたのですが、設計図や作成方法を公開されてる海外のサイトもありました。
                Bill's Cyclone & Dust Collection Research

                エンジンの出力によってサイズを決める計算の方法があるみたいですが、割と対応範囲が広いようです。当方も適当に決めました。


                まず厚紙で1/5スケールの模型を作り、予行練習ををしつつ図面を作成した上で、実際に 0.27mm の亜鉛メッキ鋼板を切って制作開始。

                制作途中の画像が無いのですが、予想してたより順調に完成しました。トタンでチリ取りを作った事ある世代の人なら問題なく制作できる程度の難易度だと思います。

                集塵機のエンジンとしてマキタ410を使い、サイクロンのドラム上部分に横にして直付けしています。画像の白い箱の部分で、箱はラワンベニアを二枚重ねにして防音しています。

                箱から右に伸びてる部分が排気管で、ここもベニアで箱を作り、金網の筒を通し消音材を入れてサイレンサーにしています。予想以上の消音効果がありました。

                インレット部分は 100φ の丸から3:1の長方形に変形しつつ90度回りこむという複雑な形状になっています。時間と技術があれば、下の画像の様にオフセットさせて等角螺旋を描きつつ180度くらい回りこませたかったのですが。

                画像の右上インレットのパイプについているのは圧力弁です。サイクロン本体を作った亜鉛メッキ鋼板が 0.27mm と薄いので、心配になって付けました。
                内圧が下がり過ぎた時に、ドラムが負圧で潰れてしまわないようにと、流速が落ちて遠心力が無くならないように、窓が開いて空気を吸うようになっています。


                部品を縦に並べる事で、全体にコンパクトに仕上がりました。
                配管も最上部を通す事で、実質専有された床面積は40cm四方です。オバQと呼ばれる一般的なフィルタータイプの集塵機と比べたら、メンテナンスのしやすさやコストなど色々な面で上回ってるのでは無いでしょうか。




                サイクロン集塵機にビニール袋

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                  正圧式と負圧式

                  集塵機を作るにあたって「できればビニール袋にゴミが溜がまると便利でいいな」というのがあったのですが、その為にはビニール袋部分を正圧にする必要があります。

                  サイクロンで正圧にするには、繋ぐ順番を
                  吸入口→エンジン→サイクロン→排気
                  という順番で繋ぐ必要があり、吸ったゴミが一旦エンジン内のインペラーを通過する事になります。

                  マキタ410は、木片程度なら吸っても壊れないように設計されているのですが、あつかうのは木だけでは無いし、もし工具なんか吸ってしまったら・・と思うと正圧式は採用できません。

                  そこで、減圧管(均圧管)を繋いで、ペール缶とビニール袋の間の圧力を下げる事で、負圧式でもビニール袋を使えるようにしました。


                  減圧管(均圧管)を繋ぐ

                  減圧管を使う上で問題なのが、どこに減圧用の管をつなげば吸い出すのか?と言うことです。

                  サイクロンとエンジンが離れている構造なら、エンジンの近くから取れば圧力差が発生すると思うのですが、エンジンをサイクロンに直付けしているので取る場所が無く、どこでどれくらいの圧力差が発生しているのかもわからない状態です。

                  内側の筒の最上部に付けてテストしてみましたが、うまく吸い出せずにペール缶の中のビニール袋が膨らんでしまいました。簡単では無いですね。

                  その後、試行錯誤の結果、ナイロン製のパイプ(具体的にはシャンプーのポンプの中の管)を熱で加工して、インペラーに当たる寸前まで延長することで、うまく吸い出せるようになりました。

                  ダストボックス部分

                  ダストボックスとして使用しているのはプラスチック製の18リットルのペール缶です。
                  蓋の部分は 15mm厚のMDFをペール缶の内側に合わせて切った板と、ペール缶の口に合わせて溝を掘った板を貼りあわせています。被せているだけですが、負圧で吸い付いてくれるので、被せるだけで固定しなくても大丈夫です。

                  ゴミの溜り具合がわかるように、蓋にアクリルの小窓をつけています。静電気でホコリがついて見えなくなるので、針金で作ったワイパーも付けました。


                  18リットルのペール缶では少し小さいと思うかもしれませんが、手軽なのでこまめに捨てれますし、当方の使用量ではこのサイズで十分です。自動カンナを使うような方だとあっという間に一杯になってしまうかもしれませんね。




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