2007年08月13日

電気炉2号・その2.断熱材

20070813cwboard.jpg

電気炉製作を再開しました。
今日は、断熱材のカットまで。

cad.gif
断熱部材の形状

今回は、平べったいガラス専用にするつもりで、平らなベースに箱を伏せる形式にしてみます。炉内寸法をたて250ミリ、よこ150ミリ、高さ75ミリとし、電熱線は天井にむき出しで取り付けます。
炉の壁は、断熱材に50ミリ厚のセラミックウールボード。
(図にはありませんが、)それを5ミリ厚のケイカル板と0.5ミリのステンレス板で覆うつもりです。

1KWでこのサイズ、ちょっと欲張りすぎかも?
性能が出なければ徐冷箱に転用・・ですね。

pidsim.png温度調節のシミュレーション

PID制御の計算式をどうするかの検討も兼ねて、Excelで温度コントローラーをシミュレーションしてみました。
初期温度25℃から設定温度800℃まで上昇させます。制御サイクルを10秒とし、電気炉1号のように15分くらいで設定温度へ安定して到達するように各設定値をいじります。熱源や熱伝導率を考慮してないのであまり意味はありませんが、とりあえずD(微分)項は省略してよさそうです。

15分で800℃に到達するには、毎秒1℃ちょっと上昇させないといけません(^_^;)

2007年03月28日

電気炉2号・その1.電熱線

20070314kantal.jpg

電熱線です。出かけたついでに買ってきました。
上がニクロム線100V600W、下がカンタル線100V1KW。
使用可能温度や使用環境によっていくつか種類があるようです。写真のものはニクロム線が900℃でカンタル線が1400℃、一般用途(?)。
前作電気炉1号が600Wだったので、今回はサイズアップするつもりで1KWか1.2KW。600Wニクロム線2本を制御するのも自由度が高くていいかもと思いましたが、温度的な余裕をみてカンタル線にしました。ノギスで径を測ると約1.2ミリ、600Wのニクロム線に比べるとかなり頼もしいです。

20070314konyu.jpg今回の買出し品

コイル状のニクロム線、カンタル線の他、ライン状のカンタル線、カンタル線と銅線を接続するためのターミナル、制御系用のスイッチング電源基盤。

ライン状のカンタル線は炉壁に電熱線を固定するのに使います。ターミナルは、陶製のベースに大きなネジがついていて、電熱線と銅線を巻きつけて締め上げる方式です。スイッチング電源は、24Vと5Vの2出力。

材料は大体揃いました。
あとはやる気と時間。

2007年03月03日

温度コントローラー実験2

20070302light.jpg

この写真では何の実験だかわかりませんね。
マイコンボードにSSR(ソリッドステートリレー)を付け、100Vコンセントのオンオフ制御が出来るようにしました。ちゃんとオンオフ出来てるかどうかを電球でチェックしてるところです。

20070302ad595.jpg
熱伝対用アンプ

ブレッドボード上でバラック状態だったIC(AD595)回りは、ここに仮住まいさせることにしました。
温度保障をきちんと行うにはこのICにソケットを履かせるのは間違いですが、買うとなるとマイコンボードより高いのでいつでも使いまわせるように・・
ちなみにこれはサンプル品で送ってもらったIC。

20070214kiln.jpgボツになった電気炉外装

2月の講座に間に合わせようと作っていた電気炉ですが、慌ててたので扉の寸法を間違え、あえなくボツに。軽量廉価版ということで、外板をトタン、各辺をアルミアングルで作り始めたのですが、これがまた不安でした。
こんなので高温時の強度って??

とりあえずもう切羽詰った状況にはないので(^^;)、作るなら1号機より大きいのにしようと思ってます。


しかし、温度コントローラーも炉作りもずいぶん間が開いてしまったので、勘が戻りません。ここのところ本業でも家でもひたすら計算機カタカタやってたので、温度コントローラーのプログラムまで見る気がしませんでした。これからはちょっとはやれそうです。

とはいえ、明日から山中湖。ログも再開。

2007年02月26日

また時計2

20070225clock1.jpg

時計、一応完成です。
ガラスもハンダもガタガタ。
ガタガタガラスを意図的にやれてたら格好ついたかも。
ハンダラインは黒くしようかと思ってます。

20070225clock2.jpg
レイアウト

ガラスの手持ちがまだまだ少ないので、色が限られててちょっと悩みました。ローマ数字のピースはフュージングして作りましたが、どうせなら猫の絵をもっと整理して中に入れるのがよかったですね。

ちなみにハンダゴテは100W。ハンダは共晶ハンダ。


ハンダ付け、電子回路とステンドグラスではやはり大違いですね。
もっと練習しないと。

2007年02月19日

また時計1

20070218catclock4.jpg

まだ途中ですが、また時計です。
今度は猫。猫っぽくないのは我が家のモデルのせい(^^;)
パウダーの扱いには少し慣れてきたような気がしますが、10匹は入れ過ぎ。

20070217snowman.jpg試し焼きに箸置き

練習と色見本を兼ねて、手元にあるパウダー各色で箸置き。ライトグリーンとイエローは埋没。ブルー、ライトブルー、オレンジ、レッドは使えそう。
型紙をガラスにかぶせ、パウダーを振りかけ、型紙をそっとはずす方法を採択。水も糊もなし。ペースト状にしたり霧を吹いたりするのは却下。なんにもしないのが出来上がりがよいようです。

20070218catclock2.jpgパウダー振りかけ中

見本を作ったにもかかわらず、新しく手に入れた色でいきなり本番・・白粉ですが、焼成後はピンク。
テンプレートは、何かの包装に使われてた透明フィルム。OHPフィルムの半分程度の厚さで片面がペタペタひっつきます。下絵にペタッと貼って、デザインナイフで切り抜き、ガラスにはペタペタ面を上にして置きました。
ネコどうしが接近してるので、テンプレートを2枚に分けることにして、交互に1匹おきに切り抜きました。

20070218catclock3.jpg型抜き直後

テンプレート取り去りに失敗すること3回。
手がプルプルするし、ガラスパウダーはモノによってそのままでも凝集しやすかったりするようで、なかなかきれいにいきません。
結局、パウダーの厚みは1ミリちょっと。
こういう絵柄を作るんだったら、サンドブラストとかでやるべきなんでしょうね。均一にパウダーかけて、焼いて、彫り込み、再度焼く、、とか。

20070218catclock5.jpg焼成中

適当に焼成すると出来上がりがマダラ・・窓ガラスが結露して露の粒が大きくなったような感じの模様(?)になるんです(泣)。融けはじめたパウダーが周囲のパウダーを取り込むんでしょうか?
低め(700℃ちょっと)でゆっくりめに焼成することで比較的うまくいくようになりました。焼成温度が関係するのだと気づくまでに数度試行。また使えない箸置きが増えました。

2007年02月13日

またプライヤー

20070213longnosepliers.jpg

今度はラジオペンチを改造。
あんまり形を変えるのも可哀想ですけど、やむを得ません(^_^;)

20070213cut1.jpg
普通のラジペンでは・・


ガラスの角をはさむことになり、そこに力が集中するので欠けやすい。


20070213cut2.jpg
改造品では・・

ガラスの平面部分をつかむことで欠ける心配が少なくなって、このとおり。

小片をカットするには、やはり2丁あると便利。
でも・・、
もしかしてこんな割り方邪道?


2007年02月12日

一日体験講習

2007210workshop1.jpg

土曜日、ガラスフュージングの体験講習をやってきました。
場所は北千住の住宅展示場にあるウッドガレージ、参加者は3名。
中学校の先生、DIYアドバイザー、・・普段教える側の方々。

まず、ガラスフュージングについてスライドにまとめた資料で座学。
そのあと、箸置き作り。

2007210workshop2.jpg2007210workshop3.jpg
焼成前後の写真。
ベースはあらかじめ用意しておきました。そこに、ストリンガー、フリット、パウダーで絵を作っていきます。ベースが丸みを帯びるまで焼くので、ガラスが変形していく過程や傾向を見るにはいい題材?

午後はアクセサリー&小物作り。

2007210workshop4.jpg
部材切り出し

ガラスカットの練習をちょっとして、すぐ本番に突入。
皆さんものづくり経験は豊富なようで、事細かに説明する必要もなく、サポートが必要な場面もほとんどなく、、とにかく坦々と進行。
ただ、オイルカッター2本にくい切り1本体制では道具不足でした。どちらももっと必要ですね。


2007210workshop5.jpg部材レイアウト

箸置きの材料に加え、板ガラスを15色用意しました。
やはり自由度が上がると、いろんなアイデアが。
「なるほど、そういうのもありますね」みたいな、こちらが勉強する場面も。当たり前ですが、教えるっていろいろ勉強になりますね。

今回は凸凹が残る程度にやや低めの温度で焼成。


2007210workshop6.jpg
成果物

ガラス素材以外に、ペンダントトップ、ブローチ用ピン、磁石を用意しました。思い思いに金具を接着剤で取り付けて完成。ただ、接着剤が硬化するのに時間がかかり、紐の取り付けはお持ち帰り作業となってしまいました。


焼成待ちの間、お茶を飲みつついろんなお話がうかがえ、つい楽しく過ごしてしまいました。
なんだかのんびりした講習になってしまいました。
もう少し工程スケジュールとか製作物のバリエーションとかなんとかしないと。

2007年02月10日

時計

20070210clock.jpg

時計です。
ちょっと焼き過ぎました。
ストリンガーはびろ〜んと広がり、小鳥や木は縮こまってしまいました。

小さい丸い時計は動きません(^_^;)
whitecoatさんにいただいた指輪台につけようと思ってたのですが、指輪にはサイズ的にもデザインも合わないので、また磁石に。

結局、電気炉2号は間に合わず。

2007年02月07日

プライヤー

20070206pliers.jpg

ガラスをカットするときに使う改造ペンチです。
普通カットする際には、オイルカッターでガラスに筋を入れ、手やプライヤーで引っ張りながらひねって割ってるのですが、今までは普通のプライヤーやペンチを使ってました。これがうっかりするとガラスの角が欠けたり割れたりして、ウガァ〜〜ァと奇声を上げること度々。

20070206pinch.jpgつかみ具合を試しては削り・・

百均で手ごろなペンチを入手。ドレメルに砥石をつけて削ってかたちを出し、ヤスリで微調整しました。
ガラス面にやわらかく接しながらしっかりホールドしてくれる形状を模索しつつチマチマ調整を繰り返したおかげで、なんとかいい具合に出来ました。

使い勝手が今までのとは雲泥の差(普通のペンチだったから当たり前か)。かなり満足。


20070206hasiokibase.jpg成果物

おかげで箸置きベース作りのノルマ達成。
板ガラスを細長く短冊状にカットしてから、小片をポキポキ折り取る作業。手でも出来ないことはありませんが、道具があるとやはり楽。

体験講習は、箸置き3個、アクセサリ等2個の予定。アクセサリのガラスは、当日参加者にカットしてもらうつもり。


2007年02月01日

雪だるま現れず・・

20070131shosei10.jpg

焼成は無事終わりました。
しかし、肝心の箸置きの雪だるまはほとんど見えず、失敗。
直にじっくり見てやっとおぼろげな影が感じ取れる程度。
ホワイトガラス、厚めに振りかけたのですが、1ミリ程度がやっと。
不透明色とはいえガラス、しかも青地に白は無理がありました。
次回は、逆に白地に青パウダーでやってみます。

フォトフレームがまたなんだかなって感じですけど、丸いのはレンズのようで面白い。
裏に磁石を接着剤で貼り付けてみました。かたち的にはハマったような。。
20070131glassdisplay.jpg

2007年01月31日

雪だるま・・

20070131snowman.jpg

電気炉が戻ってきたので、とりあえずガラスフュージング。
上の写真は箸置き用のテンプレート。
お題はwhitecoatさんからいただいたのですが、上手く形に出来ず、こんな感じに。
ホワイトガラスの破片が沢山あるので、乳鉢でつぶして粉にしました。
これを茶漉しで振って、型抜きで絵が作れないかと・・

20070131shosei4.jpg
その他にもいくつか

結局、きれいに型抜きするのは難しいとわかり、箸置きはいちばんマシなの1つだけになりました。
これだけ焼くんじゃ炉のスペースがもったいないので、フォトフレームと丸いのを2つ製作。


焼き上がりは明朝。どうなることやら・・

2007年01月25日

温度コントローラー実験1

20070125ad595test.jpg

ゴチャゴチャですが・・
半田ごての先っちょの温度を測ってるところです。表示では341℃。
温度コントローラーを作らねばと。。
半田ごて用じゃなくて電気炉用。
半田ごて用にもなりそうですけどね。

温度センサーは熱電対。秋月電子で仕入れたK型・シース無し、500円也。
上の写真の白地に青いストライプの線がそれ。

で、中央下の白いボードは、部品を差し込むだけで実験回路が組めるブレッドボードというもの。その真ん中に刺さってるICは、アナログデバイセズのAD595というK型熱電対専用のアンプです。

熱電対というのは、元と末の温度差に応じて起電力が発生する性質によって温度計測に使われます。なので、電気炉に差し込む側の温度が一定でも、温度コントローラー側の温度が変化すれば値が変わってしまうことになります。AD595は内部に補償用温度センサーなどを含み、こういう問題を補正してくれます。

写真の右上は、先日まで作ってた温度計。AD595の出力をマイコンに取り込むためにちょっとだけ改造しました。プログラムもちょっとだけ改造。

とりあえず熱電対で温度が測れるようになったので、次は電熱線制御のための仕掛け作り。

2007年01月24日

ペンダント

20070123pendant.jpg

ガラスフュージング。箸置きばかりでは能がない。
小さい電気炉で作れる小さいもの・・思い浮かぶのはペンダントとかブローチとか・・
おじさんにはあまり縁がないものばかり。

でもまあ、とりあえず製作物の選択肢を増やしておくべきだろうということで、試作。
電気炉はあいにく出張継続中なので、以前焼成した中から使えそうなものを。。
当然ながら相方SAや娘NAの作。

20070123accetools.jpg材料、その他

ブローチやペンダント用金具、ロウ引きの皮ひも、ひもにするための手芸糸。
金具とガラスの接着にはセメダインのスーパーXクリア。接着面はエタノールで拭いて、あらかじめ油分等を除去。接着剤を金具にちょっとつけてすぐにガラスにペトッ。指先で緩めに圧をかけてから、数時間放置。
皮ひもの始末は、SAから借りたペンダントを参考に。
手芸糸は白と水色を4つ編みに。


なんとなくイメージはつかめました。
接着強度も問題なさそう。

しかし・・やっぱりオヤジ。がんばってもいまいちピンとこない。

2006年09月02日

DIYショウでガラスフュージング

20060826diyshow.jpg

8月24(木)〜26(土)、幕張メッセで開かれていたDIYホームセンターショウ2006。

ホームセンター関係のバイヤーさんとかが主な対象のようですが、一般の日曜大工好きお父さん達や子ども達も大いに楽しめます。なにせ規模が大きいので、ホームセンター好きは連日通っても飽きません。(ちなみに初日はバイヤーズデー。)

私は、自然暮らしの会が担当する手作り広場で、「ガラスフュージングで箸置きを作ろう」という体験教室をやりました。30分で作品を作ってもらい、電気炉で焼成して1時間後にお渡し、という暴挙。

ほんとは炉の中で翌日までゆっくり冷ますのが常識でしょうが、なんとか短くしてみようと試行錯誤。これこれの手順でなら1時間でも割れなさそうと結論。とはいえ、20例くらい、最長6ヶ月程度のサンプルしか持ってません。1年後には割れるかも。とりあえず、割れたらすみませんってことで決行。。
手順といっても、600℃ちょっとのところあたり(降伏点)と400〜500あたり(膨張率・・)はゆっくりめに下げるとか、お布団かけるとか、おまじない程度。

体験教室は予想以上に好評で、1回8名・1日3回の予定が、徐々に増え、最終日は1回16名・4回。お昼には予約一杯になりました。

DIY電気炉はフル稼働状態。これまた冷や汗モノ。火を噴くことはないでしょうが、センサーは耐えられるのかとか・・
また、設定温度までただ上げてキープする機能しかないので、うっかりすると焼き過ぎ。せめて800℃に達して5分したら切れるなんて程度のタイマースイッチ機能が欲しいですね。

手作り広場では、ほかにイス作りやウッドストリプカヌー作り、絵手紙、ガーデニング講座などやってました。

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。


20060311hasioki.jpg
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

denkiro20060308.jpg

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。

2006年02月28日

作れるのか?電気炉4

otakumonodukuri1.jpg

半年放ったらかしだった電気炉製作。
先週末一気に進んで写真のような状態です。
ドアや制御系がバラバラなのに、既に使用中。。

最初の空焼きで950℃まですんなり上がったときには、感激しながらビビッてました。
一気に作ってしまったので写真があまりありませんが、製作過程はまた後日。

otakumonodukuri2.jpgやっぱり箸置き

某自治体主催イベントの中の小学生向けものづくり体験コーナーで箸置きづくり。
2x4(センチ)の白色ガラスのベースの上に、フリット(ガラス粒)やストリンガー(極細ガラス棒)を使って思い思いの絵を作っていきます。ピンセットや爪楊枝での作業も案外上手に出来るもんですね。ケガだけが心配でしたが、無傷で終了。ホッとしました。


otakumonodukuri3.jpg
子供たちの作品

3回やったうちの1回分。
小さなベースの上に数色のガラス片でデザインしていくのはちょっと窮屈かななんて思ってましたが、いろんなのが出来てきて面白いです。
作るのも出来上がりも結構楽しんでもらえたようで、準備した甲斐がありました。


2005年08月12日

作れるのか?電気炉3

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炉壁の材料にするセラミックウールボードが届きました。イソライト工業のイソウールボード1260、サイズは900x600x50(mm)。2ヶ所で見積りを取って決めました。結構重いし、硬いです。ふと手持ちの工具で切れるのか不安がよぎったので、カッターを当ててみたところ、サクッと刃が入り、安心しました。

購入するまでに炉の材料を調べてみました。耐火レンガ、断熱レンガ、セラミックウール系、耐火キャスタブルなどが使用されるそうです。作ろうとしている電気炉は、ガラスフュージング用で、炉壁の強度はそれほど必要ではなく、炉内温度はせいぜい900度というところです。家庭で使うので、軽くて小さいほうが好都合です。そういった観点では、断熱レンガかセラミックウール系で構成するのがいいようです。

耐火キャスタブルは、セメントのような耐火材料で、セラミックウール等に比べると安価(25Kg袋入2000円程度)で、素人が入手するのも簡単そうでした。旭硝子セラミックスのキャスタブル製品には、断熱用のライトタイプ(20Kg袋入4000円程度)があり、軽くて断熱性が高いそうですが、これのみで炉を作るのは強度的に無理っぽいです。型枠作りが面倒なのと、小規模な炉ではトータルコストもそれほど安く抑えられそうにない(材料が沢山余る)ので、今回は見送りました。

セラミックウールは、店頭に並んでいる電気炉などでもよく使われているようです。アスベストに似た用途に使われることもあり、アスベスト問題が毎日のように報道される最近の状況からか、同種の悪影響を心配する向きもあるようなので調べてみました。WHOの付属機関である国際がん研究機関(IARC)による評価リストではグループ2B(possibly carcinogenic to humans:人に対して発がん性を示す可能性がある)に分類されています。ちなみにガソリン排ガス、わらび、コーヒー等もこのグループになります。ディーゼル排ガスや食品の加熱調理で発生すると話題になったアクリルアミド、魚の焦げなどは、これより上位の2A(probably carcinogenic to humans:人に対しておそらく発がん性がある)に分類されます。アスベストやコールタール、タバコは、グループ1(carcinogenic to humans:人に対して発がん性がある)です。アルコール飲料も悲しいかなグループ1です。この分類を鵜呑みにしてもなーって感じですが、行動を決める参考にはなるような気がします。このご時勢でちょっと悩みましたが、今回はセラミックウールをボード状に固めたタイプでいくことに決め、取り扱い注意でやればOKと決めました。

まずは寸法取りからですが、トイレ小屋製作の準備もあるので、来週からはじめようと思っています。

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2005年07月21日

作れるのか?電気炉2

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ようやく温度コントローラーを入手しました。

オムロンのE5CN-Q2HBTCというやつです。熱電対入力、マルチレンジ、電圧出力、警報用回路2系統、イベント入力2系統となっています。ヤフオクで5000円でゲットしました。本当は通信機能付きを狙っていたのですが、常に競り負けてしまい、あきらめました。同種の製品は割と流通量も多いようで常に出品されているのですが、機能は様々なので注意が必要です。

今回はガラス工芸用であり、他の部品として熱電対とSSRを既に用意しているので、、

  熱電対対応
  レンジは900℃以上
  電圧出力(SSR駆動用)

の3機能を押えつつ、あわよくば昇温速度制御のための、、

  通信機能(パソコンから制御可能なもの)
  プログラム機能(パターン設定可能なもの)

のどちらかをもつものということで物色しました。結局、必須の3機能のみクリア。昇温速度制御は(いらないかもしれないし)別に考えることにします。

とりあえず熱電対とSSRをつないでテストしてみたところ、問題なく動作しているようです。

あとは炉材です。断熱レンガにするか、セラミックウールにするか。とりあえずイソライト工業に小売店を教えてもらいましたが、コスト圧縮第一で、もう少し情報収集してみます。

2005年04月13日

温度センサーとSSR

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SSRと熱電対を買ってきました。写真右端のプラグ付きコードが熱電対、それ以外の細々したものはSSRキットの部品です。秋月電子通商でそれぞれ500円と700円でした。

熱電対というのは、2種類の金属の接点に熱を加えると電圧が発生する性質を利用した温度センサーです。金属の組合せによって計測温度範囲などが決まっています。写真のものはK型熱電対というもので、説明書には−200度〜1200度程度まで計ることができると書いてあります。1200度だと、陶芸用にはちょっと足りないかもしれませんが、ガラス工芸では十分でしょう。

SSR(ソリッドステートリレー)は、半導体を使った無接点リレーです。リレーは、一方の回路によるON/OFF状態をもう一方の回路に伝える働きをする部品です。電熱線のON/OFFに使うつもりです。電磁石式リレーだと音がカチカチうるさいので、こちらを採用。製品としてちゃんとしたSSRも当然ありますが、大容量のものは少し値が張るようです。35アンペアまで流せるSSRが700円なら十分安いと思いますし、キットといってもトライアック(スイッチのような働きをする半導体)にフォトカプラ(回路を絶縁するために光でON/OFFを伝える部品)を組み合わせてあるだけなので、それ自体が発火したりはしないと思います。

電気炉は、炉内温度センサー、温度コントローラー(未入手)、SSR、電熱線とつないで作る計画です。炉内に設置した熱電対からの出力を温度コントローラーに送り、温度を計測します。温度コントローラーは設定温度と計測温度の差によって出力端子をON/OFFするので、これでSSRにつながった電熱線(カンタル線)への電力を制御します。

あとは、炉材と温度コントローラーですね。

2005年04月12日

作れるのか?電気炉

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DIYショップを覗いていたら、某電気炉の部品交換セットが置いてありました。
カンタル線、断熱ブロック、セラミック製のスリーブのセットです。
「これで電気炉作れるかも・・」ということで、つい買ってしまいました。

あとは炉材と温度制御装置があれば、材料はなんとかなってるような。
炉材は、断熱レンガかセラミックファイバー、キャスタブルも選択肢に入るかもしれません。
温度制御は、熱電対と市販の温度コントローラーを使ってリレーかSSRを制御するだけでとりあえずOK(?) 熱電対は、秋葉原秋月の格安品が使えればいうことなしです。

5エもんが1コ駄目になったし、6センチちょっとの炉内サイズでは物足りなくなっていたところです。店頭の電気炉は気になるけど、ちょっと手が出ませんし。。

少し横道に逸れますが、電気炉製作なんとなくスタートしてみようかと。

2005年03月21日

箸置きばかりつくりました

hashioki.jpg

所要で少し日が開いてしまいました。

その間、ヤフオクで中古5エもんをもう1つゲットし、2窯体制で焼成効率が上がると喜んでいたのもつかの間、最初の5エもんがダメになってしまうという事態に。
別の場所でハイパワーのレンジを使って加熱し過ぎてしまったことが原因かもしれません。家のレンジと同じ調子で8分加熱したのですが、中のガラスは液滴状態になってしまいました。その後、家のレンジでは20分加熱してもダメな状態に陥りました。前使用者2回+我が家に来てから約20回という短い命でした。

まあ、うまく代替品が手に入ったのでよしすべきでしょう。それにダメなほうは、蓋をとっかえひっかえして徐冷用の保温蓋として活用されています。熱くなってる蓋を常に加熱用に使うので効率いいです。数センチ程度の小さなガラスでは急加熱もそれほどシビアではないようです。

焼成のコツをつかもうと、箸置きばかり焼き続けました。長さが3センチのものと4センチのものの2種類。
うちの500Wレンジ固有の結果でしかありませんが、乾燥し室温状態にある5エもんなら8分+(1〜3分)が基本。やはり8分程度で一度中を確認しないと、その後の加熱時間を決められないと思いました。蓋が赤熱している状態で次の焼成に入る場合は5分+(1〜2分)。中身をチラッと確認してからの再加熱は、30秒ではほとんど差はなく、1分半程度は加熱してよいようです。
ガラスサイズによる加熱時間の違いは明確ではありませんでした。面積比にして9:16でしたが、この程度のサイズでは他の要因のほうが影響が大きいようです。

他の要因といっても、焼成間のインターバルくらいしか思い当たりませんが、もう少し追い込んでみたいと思っています。ただ、電気炉も気になりだしたりしてる今日この頃なので、どうなることやら。。

2005年03月14日

ガラスフュージング実験2

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ガラスヒュージング、実験2回めです。
せっかく並べたのに側転猫パンチされたの図。サイズは猫を基準にご想像ください。

先日の実験では、焼成こそ上手くいったものの、地味な出来上がりであまりパッとしませんでした。色数のせいにするわけではありませんが、やはり初心者が透明ガラスの上に2色でそれなりのものを作るのは無理があります。

そこで、新たに不透明ホワイトと透明ブルーの板ガラス、フリット(ガラスの粒々)中粒6色、ストリンガー(直径1ミリ程度のガラス棒)4色を仕入れました。不透明ホワイトとフリットは通販で、透明ブルーとストリンガーはジョイフル本田で在庫処分していたのを購入。

家で「ジョイ本で安かったから」とかいいながら、おそるおそるガラスを見せていたところ、偶然にも通販の箱が届きました。発送に1週間〜10日かかるといってたのに3日で。様子を伺いながら徐々に購入品を開示するつもりが、一気に色とりどりのガラスが目の前に。SAは呆れ顔。ネットと足でなるべく安く仕入れたつもりですが・・

あきれムードを変えるべく、夕食前の団らんの時間を無理やり一家総出のガラスフュージング製作に当ててしまいました。

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娘のNAが箸置き用のガラス板にフリットやストリンガーを並べているところ。大人がガラス板を切り出して、エッジをペーパーがけしてつぶしてやれば、3歳児でも問題なくやれます。いろんな色のガラス粒があるのでNAは大喜びでした。



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加熱した直後に5エもん(レンジでチンして使う窯)のふたを持ち上げたところを撮影。加熱時間は常温状態から決めうちでいいのかと思いきや、分量や形状でかなりずれがあり、経験を要すことが分かってきました。また、フリットは融けると、思いのほか色が濃く出ます。元の粒々はガラスを割って作ったような感じでキラキラしてますが、それに惑わされてはいけないということでしょうか。



やはり色がたくさんあるほうがきれいですね。作っていても楽しいし。
あきれ顔だったSAも最終的にはかなり入れ込んでやってました。作戦成功。

2005年03月09日

初作品

V6010104.jpg

上段がガラス教室で作ったもの(左から作者SA,TA,NA)。下段が家での試作品。

ガラス教室で作ったときには、ベースの代金を払えば、時間無制限、上に載せるガラス片無制限ということで、ドッチャリ盛りつけてしまいました。融けると広がりますよとあらかじめ言われていたのですが、染み付いた小市民的行動は自制できません。

それにくらべて家で試したほうは、地味で地味で。
春らしく、透明な土台にピンクの花びらと空色の風、みたいなコンセプトだったのですが・・
すぐやめてしまうかもしれないものにお金はかけられないとはいえ、もう少し色が欲しかったですね。やはり染み付いた行動原理は、美への感覚ではなく、お財布の感覚をメインに育まれたらしいです。

しかし、5エもんという窯は使いやすくて優れもんです。レンジで8分チンして、あとは中をチラッと確認しながら2分とか1分とか短めに追加暖めをし、よさ気にトロけたところで窯ごと外へ出しておけばOK。直径6センチ程度のサイズしか焼くことが出来ないのはさびしいですが、入門には最適でしょう。

2005年03月08日

ガラスフュージング

photoframeizu.jpg

少し前に某ガラス工芸教室で、ガラスフュージングなるものを体験してきました。
ガラスを重ね合わせて、窯で焼いてもらって出来上がりという簡単さ。
娘もペンダントを喜んで作っていました。
もちろん本格的にやるとなるといろいろ難しいことはあるのでしょうけれど、手
軽にそこそこのモノが出来そうな予感。

なんとなく、家でも出来るかな、試してみようか、ということに。

少し調べてみたところ、家庭用電子レンジを利用する窯がありました。そういえばどっかで銀粘土細工を実演してたときに見たような。。5エもんというのが有名らしい。近所のジョイフル本田にも置いてありました。モノは試しの段階なので、ヤフオクでポツポツ出品されてる中から格安中古をファイバーシート込みでゲットしました(千円)。

窯を手に入れたらやっぱりすぐやってみたくなって、、早速、材料となるガラスをば。。
ガラス教室で体験したときはモレッティーというベネチアンガラスを使っていました。ガラスによって膨張係数に違いがあり、融合させるにはある程度統一することが大事だそうです。ジョイフル本田にもモレッティーの板ガラスやミルフィオリ(カラフルな模様の金太郎飴状ガラス)が置いてありましたが、気に入った色や柄がありませんでした。通販で入手する手も考えましたが、とりあえずミルフィオリはあきらめて、その場にあったブルズアイというメーカーの板ガラスとフリット(粉状のガラス、七宝釉薬のよう)、コンフィティ(紙厚程度の薄板破片)を仕込んできました。

さて実験です。
焼いてみましたが、写真を撮るのを忘れてしまいました。
詳細は後日ご報告ということで。。
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