2006年03月13日

作れるのか?電気炉8

denkirototte.jpg

取っ手がついて、なんとか完成。
扉の閉まりは磁石で。
パソコン機器の足からはずした磁石をそのまま本体側に取り付け、扉側にそれに引っ付くL字金具を現物合わせで取り付けました。ただ、よりによってネオジウム磁石なので、熱には弱いかもしれません。キュリー点(磁力を失う温度)が350度くらいらしく、フェライト磁石より100度ほど低いようです。実用温度は果たしてどのくらいでしょうか・・まあ過熱警報代わりにもなるかもということで。。

出力など肝心なことを忘れてました。
出力は600Wです。有効炉内寸法は、炉壁から電熱線が出っ張ってるので、それを避けると110(W)x85(H)x150(D)というところです。もう少し広いほうが使い勝手はよかったかもしれませんが、温度が上がらないことには仕方ないので。室温状態から17分程で800℃まで上がるようです。500℃あたりまでは急激に上昇するので、モノによっては上昇カーブを手動で調節する必要アリですね。

totte12.jpg取っ手の加工

ステンレスアングルを写真左のようにカット&穴あけ。白く見えるのは保護テープです。

折り曲げて、持ち手を付けたのが、右。
持ち手は、昔拾ったベークライトの丸棒。熱にはそれなりに強い樹脂だと思いますが粘りはないので、ネジ山は切らずビスを通すだけ。

この後、扉へビス止めするネジ穴を追加し、取り付け。


20060311seisaku2.jpgさっそくガラスフュージング

材料は、ブルズアイのフュージング用で統一。
入手先は、JUZON GLASS MARKETです。

フリットは、透明色・不透明色の各6色セット、粒サイズ1.2〜2.7(ミリ)。
ストリンガーは、ミックス(直径φ0.7〜1.2mm)というやつ。10色くらいミックスの160本入り。
あとは板ガラス、ホワイト、半透明ライトブルー、などなど。


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娘(4才)の作品

ケガに注意すればちびっこでも楽しく作れます。1年前はてんこ盛りにするだけだったのに、バランスとか考えてる様子。
しかし、ガラスをピンセットで置いていく作業自体が楽しいのは変わらず、「(はし置きベースを)もう1つだけ」とかいいながら次から次へと量産状態。。

ベースのガラスを用意するも結構大変なのに。
一応、ケガ防止にカットした部分はヤスリがけしてます。


20060311mado.jpgのぞき窓から見た炉内の様子

当初つけようかどうしようか迷ってたのぞき窓ですが、つけて正解でした。変化していく様子は見てて楽しいです。意図した融け加減で止めるなんてことも簡単(?)。

作るときの手数や断熱性にはマイナスですが、使い勝手は格段に上がりますね。

窓用耐熱ガラスは、蒲田のユザワヤで入手。


20060311shosei.jpg焼成中の炉内

おそるおそる開けると熱気がグアッ。温度表示が200℃くらいドンと下がります。

この電気炉の場合、表示が840℃付近でガラスが完全に一体化しました。ちょっと高めかもしれませんが、温度校正してませんし、当然ガラスによっても違うかと。加熱をやめると、、
840℃−(7分)−600℃−(7分)−500℃−(12分)−400℃−(20分)−300℃と推移。


20060311sakuhin.jpg
出来上がり

左の箸置きが娘NA作、なんとなく楽しげではあるような。本人も気に入ってる様子。

右のは親製作。焼成前、焼成後の対比見本です。あると便利だと思って作りましたが・・
子どもが意欲的に作品作りしてるのに、大人はなに作ってんだか。。


1年がかり(またぎ?)の電気炉製作編でしたが、とりあえず締めです。
製作費用は、使った材料分だけざっくり計算して2万6千円くらいでした。
かけた苦労と安全性を考えると、既製品と比べてのコスト判断は・・
材料調達先はいろいろ苦労しましたが、秋葉原の坂口電熱に行き着いたときには、最初からここに来てればよかったと後悔しました。電熱線やターミナルのほか、炉材も扱っているようです。プロ相手って雰囲気なので最初入るのに躊躇しましたが、初歩的な質問にも親切に対応してくれて大変助かりました。

カンタル線を使いましたが、900℃程度までならニクロム線で十分かもしれません。
温度センサーに使った熱電対は安全上も重要な部品だと思いますが、電気炉用のちゃんとしたやつは値段が2桁は違うようなので、今回は500円のに。。測定精度は問題ないようですが、気分的に無人運転できません。自作の場合、何かあっても自己責任ということで、コスト浮かせた分を何かの形で補うのは仕方ありません。

それから、初釜(空焼き)のときは煙が結構出ました。セラミックウールボードにバインダーとして含まれてるなにかが燃えるのだと思います。体に悪そうな煙です、というか吸い込むと喉がヒリヒリしてひどく咳き込むので要注意。はじめは炉内が真っ黒になりますが、1時間も焼くと真っ白になって煙も出なくなります。

案外使えそうな電気炉ができたので、調子に乗って倍くらい広いのもあるといいななんて思いますが、置き場所がありません。
とりあえずは、この電気炉で作品作りに励むべし・・ですね。

2006年03月09日

作れるのか?電気炉7

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バラック状態からほぼ十日。
あとはドアの取っ手をつければ一応完成−−というところまでようやく来ました。
温度コントローラーも秋月キットのSSRも問題なく動作しているようです。

炉の部分はステンレスを使いましたが、ベースはアルミの板とアングルで作りました。
ちょっとゴテッて感じ。。

denkirohaisen.jpgベース部の内部

ベース前面にスイッチがわりのブレーカーと温度コントローラーを取り付けました。電力系は1.6Φの銅単線で配線しました。電熱線と電力線の一部はセラミックの鞘でカバーして、碍子のようなターミナルで電力線と接続しています。

SSRは、温度コントローラーからの信号電圧12ボルトに合わせ、入力部分の抵抗を820Ωに。


denkirohonetsu.jpgベース部分背面

ベースには通気穴をボコボコあけました。ベース内部の発熱は大したことありませんが、炉の底面や引き込んだ電熱線にあぶられるので。
ちなみに電熱線の引き込み部分は線を2重にして撚ってあります。

熱電対は、温度コントローラーから、ベース通気穴、炉背面に開けた穴経由で炉内に単純に差し込んであるだけです。むき出し状態。切れてもすぐ交換できるようにということで。


denkirohinge.jpg
ドアヒンジ

ステンレスアングルを切ったり曲げたりして、適当に作りました。
回転軸はもっと本体寄りのほうがよかったようです。閉じたときのドアの収まりは問題ないのですが、開け閉め動作のときにドアと炉壁の断熱材が妙に干渉するようになってしまいました。ドアの開閉って調節が難しいですね。



今回使ったオムロンの温度コントローラーは、初期設定では単純なオンオフ制御になっているようで、設定温度から20℃くらいオーバーシュートしてしまいます。PID制御モードにし、PIDの各パラメーターを適当にセットすることで、オーバーシュートせず、かなりいい具合に設定温度に収束するようになりました。昇温カーブとかがセットできる高級機だったらさらに便利なのでしょうが、しばらくは手動で焼成修行することにします。

2006年03月02日

作れるのか?電気炉6

denkirodennetsusen.jpg

土曜日は、とにかく完成させようと、ひたすら作業。
なので、途中の写真がありません。
上の写真は、せめて電熱線の取り付け具合だけでもということで後撮り。

電熱線はカンタル線です。
もとがお店で売られてる某電気炉の補修部品なので、スパイラルがところどころ引き伸ばされて八分割されていました。某電気炉はパネルに8本ミゾが切ってあるのでしょうか。そのパネルも入手できれば楽だったかも。
こちらの炉はむき出し直付け方式なので、同じカンタル線を使って3センチ間隔でセラミックウールボードに留めました。15センチくらいに切った線を2つ折にし、電熱線をまたいでボードを貫通させ、突き出た分を折り返してあります。

denkirokumitate3.jpg

炉の構造を組立図にしてみました。ちょっと分かりにくいかも。

セラミックウールボードで組んだ炉壁(クリーム色の部分)を、ケイカル板(白色)で覆い、さらにステンレス板(灰色)で覆って、ステンレスアングル(灰色)で押さえています。

ケイカル板は、5ミリ厚を各面のサイズにカッターでカットして使います。正面は扉が収まるサイズにくり抜いておきます。炉壁を貫通してるカンタル線とステンレス板を絶縁することが主目的なので、簡単安価に建築材料として普通に売ってるやつを使いましたが、完璧を期すならシリカボードなるものを使うべきかもしれません。

ステンレス板は0.5ミリ厚。切るのが厄介なのでなるべく曲げて済まそうとしたのですがなかなか。。炉の寸法はこのステンレス板のサイズで決まったようなものです。0.5ミリくらいの厚さならカッターでギギギッと傷をつけて曲げ曲げすれば折れますが、アルミ板に比べたら相当苦労します。金切りバサミでも切れますが、あとでゆがみをとる必要が出てくると思います。

ステンレスアングルは25x25x1(ミリ)を各寸法に金ノコで切って使いました。各コーナーで面が合うように45度にカットしてあります。これを12本作るのが今回の電気炉製作でいちばんの重労働。

図にはありませんが、最後に各コーナーに百均で買ったステンレスの隅金を当てて、ビス止めしてます。あと、電熱線や熱電対は底面および背面の適当な位置に穴をあけて取り出しています。

denkirodoor1.jpg

扉はこんな感じ

ボードをステンレス板で四方から包むのは難しいので、縦横のサイズに合わせてCチャン状に曲げたやつ2つを直交させるようにはめ込んでます。結果、扉正面はステンレス板が2枚重なってます。




2006年03月01日

作れるのか?電気炉5

denkirocboard.jpg

電気炉製作、先週金曜日の状況。

いちばんの問題は、セラミックウールボードを垂直に切断する方法でした。
断面はスパッと切りたい、粉塵出したくない、無駄出したくない、なんて・・
半年も間が開いたのも、これを悩むうちにだんだん遠ざかってしまったと。。
途中、安く手に入ったクサビ形の断熱レンガで実験もしたんですが、いざ炉を作るとなるとその形ゆええらい仰々しいものになってしまいそうで、放棄。

さて、厚さ5センチ、表面やや硬く(バインダーとして何か塗られていてFRPのよう)、内部は高密度フェルトといった感じのボードをさてどうやって切るか・・

カッターナイフを伸ばしきってキコキコやるのは、中が柔らかいから刃が踊るに違いない。
丸ノコならどうにかこうにか切れそうだけど、きっと粉塵舞い上がりまくり。

パン切り包丁がいいかもしれないと試してみましたが、少し刃厚があるだけで両側から圧力がかかってにっちもさっちもいかず切り進めません。いっそのこと丸ノコと材料を大きなビニール袋に入れて密封して、、なんて考えてみたり。

そんな話を同僚にしたところ、

「カッターで何度も切ったら切れんの?」

とのお言葉。
カッターナイフでプラ板やバルサを切るように同じところを何往復もさせてたら切れるでしょというのです。

「それで真っ直ぐ切れたら苦労はないんだよね」

と私。そんなやり方で垂直に切る自信は全くなく、やろうとすら思いませんでした。まあこの際なんでも試してみるかと、実験してみることに。

いざ防塵マスクをして、材料4面すべてに鉛筆でカットラインを引き、3x3(センチ)のアルミアングルを定規にカッターナイフを垂直面に沿わせ、そのままスーッと後端まで体ごとスライドさせる感じで切り込んでみます。6回も切り込むと切断完了。
で、ひっくり返してみると、、
切断幅60センチの間でいちばんずれてるところで2ミリ程度。
2ミリくらならいいやってことで、この方法を採用。

・・となりました。
最初に試しててもよさそうなやり方でしたね。

denkiroboardcut.jpg
ドア部材をカットしているところ

2センチくらいの深さまで切り込んだら、切り込み自体がガイドになるようで、定規なしでもほとんど曲がりません。ここは切り欠く部分なので、深く切り込み過ぎないようにカッターの刃にマジックで目印をつけてます。
人間訓練すればそれなりの成長はするもんです。後半はほとんどズレなしでした。



denkiroboardkumitate.jpg
炉壁はとりあえずこんな組み方

側面ボードを板厚の半分(25ミリ)切り欠いて、上下面のボードが切り欠きに収まる感じで口の字に。そして後面ボードがスポッとはまります。
これで、内寸がW140xH100xD175(ミリ)です。
ちなみに外寸はW240xH200xD200。

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