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アクリル曲げヒーターで、 “美しい” 液晶モニター台を作る

上手く使えなくて、何となく面倒くせ!って思っていたアクリル曲げヒーターが、温度設定が全く間違っていたことが分かり、更にテフロンテープも貼って使用準備万端となったら、早く使いたい。

何を作ろうかと思案していたら、現在部屋の改造中の次男が、液晶モニターの台が欲しいと。同居人(?)の猫がいたずらするので、その台の中にキーボードを収納できるようにしたいらしい。

廃材としてたくさん余っているベニヤ板とSPFを使って作ろうかと言うので、「いやいや、それでは “スタイリッシュ” なモノは出来ないぜ!」と、設計と一部の加工を請け負うことに。

黒のアクリル板を前面に出そう

最初にイメージしたのは、コの字形の台。1枚のアクリル板の両端を曲げ、その曲げたところを足として、上に液晶モニターを置き、下にはキーボードを収納する構造に。

横幅はキーボードに合わせて45cm~50cm必要。奥行きは液晶モニターの足の大きさから20cm。高さはキーボードを楽に出し入れできればいいので、5cmくらいでいいかな。

モニター台構想
使うのは、何度か紹介している「アクリル端材10kg入り」。でも、この中で1番大きいアクリルの横幅は30cm。ただ、複数枚あるので、これを組み合わせて作りましょう。

10cm×30cm×t3mmの黒のアクリル板4枚を使いますが、先ずは各々、片側5cmのところで直角に曲げて “足” を作ります。

アクリル曲げヒーターを使ってみたくて始めた工作ですが、実は使うのはこの場面だけ。ちょっと出番は少ないけど、美しい台を作るための最大の貢献をする場面でもあります。

アクリルを曲げる

上の写真で直角定規が写っていますが、(角度的にも寸法的にも)正確な曲げを得るには、この直角定規が必須。これのお陰で、驚くほど精度の高い工作が出来ました。

4枚のアクリル板のうち、2枚を曲げたところ。角度も90度だし、足の高さも2枚ともピッタリ同じ。

アクリル板4枚

補強用のベニヤの天井板を用意し

さて、厚さ3mmのアクリル板を使っているので、このアクリル板だけではモニターの重量を支えきれません。間違いなく撓んでしまいます。

台に強度をもたらすと共に、4枚のアクリル板を一つに結合する役割も担うベニヤ板と、更に強度を高めるために、角材をベニヤ板に張り付けて、パーツは揃いました。

モニター台パーツ完成

台の天井に張り付けるベニヤ板の断面の目隠し用に、高さ15mmのアクリル板を手前側に通すことで、アクリル板の内の2枚を接着剤で固定してるのが、横に長い黒のアクリル板です。

パーツを組み上げていきます

ベニヤの天井板に4枚のアクリル板を木ネジで固定しました。

モニター台裏側

表側、後ろ側から見たところ。上から手で押してもビクともしません。強度的には万全でしょう。

モニター台後から

そして、アクリル製スタイリッシュ(笑)モニター台の完成。

モニター台完成

木ネジの頭が目立ったり、アクリル板の継ぎ目があったりと、完全にスッキリとはいきませんが、まあ悪くない出来だと思います。それもこれもアクリル曲げヒーターのお陰です。

今後も色々と活躍してくれることでしょう。


自作アクリル曲げヒーターに衝撃が走る -- テフロンテープもね

アクリル曲げヒーターを自作して、これまた自作の万能調光器で徐々に電圧を上げながら、アクリルを曲げるのに最適な温度とされる160℃にセットして試し曲げ。

ところがこれが全然ダメだった、というのが最初のトライの結果。

アクリルが溶けた

ヒーターの温度が高過ぎるとアクリルに気泡が入ってしまうとのことですが、見事に気泡が入っています。というか、気泡が入る前にアクリル自体がヒーターの形状に沿ってみるみる溶けてしまった。

ヒーターの温度が高過ぎるのかと、少し温度を下げたりしながら何度か試したんだけど、どうも「これで良し!」という確証を得るまでは至らなくて、微妙に「うーん、面倒くせ!」って思って。

ヒーター棒にテフロンテープを貼るとアクリルが焦げずに

ところが先日、「ヒーター棒にテフロンテープを貼ると、アクリルが焦げずに綺麗に仕上がります」という記述を見つけました。

ふーん。でも、テフロンテープって高いんです。10m巻きで2,000円~3,000円前後します。普通だったらそこまでしないけど、たまたま他の目的で手元にあったので試してみることに。

アクリル曲げヒーターとテフロンテープ

取り敢えず試しに5cmくらいのテフロンテープを貼って、貼ってない場所とアクリルの曲げ具合を比較してみることにします。

試し曲げ

後方に写っているアクリルは試しに曲げてみたものですが、なるほどテフロンテープの効果はなかなかのものです。アクリル表面が溶けることなくキレイに曲がっています。

温度計の表示温度が間違っていたというのは完全な盲点だった

が、実はテフロンテープを巻くことで、テフロンテープの効果以上に驚愕の事実を発見してしまった。

今回も万能調光器で徐々に電圧を上げながら、アクリルを曲げるのに最適な温度(160℃)にヒーターを加熱していったのですが、テフロンテープのある場所と、無い場所との温度が違う!

それも大きく異なるんです。テフロンテープ部分で測ると160℃前後になっているのに、そのままその横のテフロンテープの貼ってないところで測ると、何と70℃くらいの数値しか表示されない。

温度測定に使っているのは赤外線センサーの非接触型温度計なんだけど、もしかしたらステンレス管の表面温度を上手く測定出来てないのかも、というのが私の推測。

どうやら、光沢の強いものや反射の強いものを測定するのは苦手らしいので。

うーむ。ということは、前回のステンレス管の表面温度を160℃に設定してアクリルを押し当てた時は、実際にはもしかしたら250℃くらいあったのかもしれない。

多分、200℃以下ってことはないんじゃないかな。

そう考えると、アクリル板があっさり溶け出したのも、ヒーターから煙が立ち上がってきたことも、耐熱温度180度のシリコンガラスチューブが茶色に変色したのも、納得できる話ではある。

テフロンテープの効果は侮れない、というのも事実

ということで、信じ込んでいたヒーターの温度が実際にはメチャクチャ高かったという衝撃に、テフロンテープの効果が霞んでしまった感がありますが、実際に効果が高いというのも紛れも無い事実。

ということで、ヒーター棒にテフロンテープを巻きました。幅25mmのテフロンテープなので、直径13mmのステンレス管の2/3程度しか覆えませんが、アクリルが接触するのは “線” なのでOK。

テフロンテープを巻いて

テフロンテープの耐熱温度は200℃なので、正しい温度設定で使っている分には(テフロンテープ自体は)問題無し。

ただ、粘着面の耐熱の問題なのか、温度を上げると気泡が入って少し浮き上がってくるのがちょっと気になるけど、温度を下げると元の密着状態へと戻っていくので、まあ良しとしましょう。

これで、自作アクリル曲げヒーターがいつでも使える状態になりました。


アクリル曲げヒーターを自作する -- 結構スマートに完成したかな

前回、アクリル曲げヒーターのベースが完成しました。

100V電源なので作業を慎重に進めていきます

ACプラグの両極と、ベースの両側にある電極の導通は確認してあるので、取り敢えずニクロム線を接続して発熱するのかを確認してみます。

電極にニクロム線接続

向こう側に見える青い箱は、少し前に作ったトライアック万能調光器。そもそも、トライアック万能調光器を作ろうと思ったきっかけは、今回製作しているアクリル曲げヒーターでした。

アクリル曲げヒーターを自作している人の中には、ニクロム線の長さや巻き密度を変えることで発熱温度を調整するといった高度なことをしてる方もいますが、私は万能調光器に頼る積りだったので。

万能調光器のつまみを恐る恐る回していくと、ニクロム線の温度も徐々に上がってきました。0位置から90度回した辺りで、赤外線センサーの非接触温度計は116℃を示しています。

ニクロム線の温度測定

ヒーター部の製作

温度が上がることは分かったので一旦接続を切り離し、シリコンガラスチューブやステンレスパイプを取り付ける準備をします。

と言っても、ステンレスパイプを支える横受けブラケットに、シリコンガラスチューブを通すための穴を開けるだけ。シリコンガラスチューブも必要な長さにカット。

発熱部材加工完了

ステンレスパイプにシリコンガラスチューブを通し、さらにそのシリコンガラスチューブの内側にニクロム線を通し、片側をベースの電極に巻きつけて上下からナットで固定。

ニクロム線固定

この状態で、シリコンガラスチューブを片側の電極に被せるように移動させて覆い隠します。

端子部絶縁処理

反対側に縛り付けておいた紐を引っ張ってバネ状に伸び縮みするニクロム線を引き出し、もう片側の電極へと接続。こちらも同じようにシリコンガラスチューブで電極を覆い隠して作業完了。

160℃では温度が高過ぎるのかな?

アクリル曲げヒーターの完成です。

アクリル曲げヒーター完成

電源コードと電極との接続はベース内部に挟みこみ、ベース上に出ている両側の電極はシリコンガラスチューブで覆い隠しているので、通常操作の範囲では感電するような事態は起こらない筈。

完成したアクリル曲げヒーターを再び万能調光器に接続してスイッチオン。

調光器に接続して

徐々に温度を上げていくと、煙が舞い上がってきます。あまり心臓には良くない光景ですが、多分ニクロム線やシリコンガラスチューブ等に付着している油や不純物が燃えていて、直ぐに落ち着く筈。

調光器のツマミを真上辺りにセットすると、ヒーターの温度が160℃前後で安定してきました。調光器のボリュームと電圧がリニアに変化すると仮定すれば、AC100Vの半分の50V程度がニクロム線にかかっている筈です。

この状態でアクリル板の端材をヒーターに押し当ててみたら、曲がる前に接触部が溶け出しました。

アクリルが溶けた

その後、ヒーターの温度を下げたりしながら色々と試してみると、少しずつキレイに曲げるコツが掴めてきた。でも、自分で納得できるような仕上がりになるには、もう少し試行錯誤が必要かな(後日談有り)。


アクリル曲げヒーターを自作する -- 電極付きベースの製作

以前、アクリル端材10kg入りというのを買ったことがあり、何かと便利に活用させて頂いています。

何かを作ろうとするとき、アクリルって結構便利な素材。平滑だし、強度もまあまああるし、加工もそれほど難しくはないし。透明というのが便利な場面もあったり、なにしろ完成品の美しさがイイ。

これまで、アクリルカッターでカットしたものをアクリル接着剤で接着して立体物を作るというのが主な製作方法でしたが、そこに “曲げ” 加工を取り入れてみようかと。

何しろ10kgのアクリル端材って、20cm×30cmのものが70枚とかいう世界なので、かなり精力的に使っていかないと使い切らない内にこちらの寿命が尽きてしまいそうなんでね。

ということで、今回はアクリル曲げヒーターの自作のお話。

アクリル曲げヒーターを自作している方は少なくないようで先行事例には事欠きません。色んなサイトを参考にさせて頂きながら、自分なりのアクリル曲げヒーターを作ってみようと思います。

メイン部材となるのは熱を発するニクロム線と、このニクロム線を内蔵する金属パイプ

先ずは部品集めから。メインの部材となるのは、熱を発するニクロム線と、このニクロム線を内蔵して熱をアクリルへと伝える金属パイプ(ステンレスやアルミパイプ等ですね)。

そして、電気を通すニクロム線と金属パイプとの間を絶縁するためのシリコンガラスチューブ。高熱に耐える必要があるので、このシリコンガラスチューブは必須パーツ。

ただ、シリコンガラスチューブは近所のホムセン等では見つけることが出来ず、ネットで探してやっと入手できました。下の写真のものはΦ8×1mで400円弱(送料込)でした。

部品アクリル曲げ器

因みにシリコンガラスチューブの耐熱温度は180℃。一方、アクリルを曲げるのに最適な温度は160℃とのことなので、それほど余裕があるわけではありませんね。

金属パイプはステンレス巻きパイプ(中身は鉄パイプ)のΦ13mmを購入。ステンレスパイプの内径はΦ10.5mmで、シリコンガラスチューブの外形はΦ9.5mmなので、イイ感じに収まります。

ニクロム線は、コンロ用の300W(巻き外径Φ5.5mm)。ワット数が大き過ぎるかな?

また、上の写真には金属パイプを保持するための「横受けブラケット」がありますが、これらの部材を固定するためのベースとなる板や、配線用のコード(プラグ付き)も必要です。

両側に電極を設けた土台の内部に電源コードを通す

さて、部材の加工に入っていきますが、先ずは土台作りから。土台への電源コードの配線をどうしようか(100V電源なので慎重に)と思案した結果、内部を通すことにしました。

手元にあった6mm厚のMDFを使おうと思いますが、これの長手方向の寸法が40cm。ヒーターの長さをどうするかと迷ってたけど、この板を基準にしてステンレスパイプを35cmでカットすることに。

ということで、電源コードをサンドイッチ状態にするために2枚の土台板を切り出し、双方にコードを通すための溝を彫刻刀で彫りました。MDFなので、加工もサクサクと楽に進行。

ベース溝彫り

電源コードの端には丸型端子を付け、これをM4のネジで土台板の内側で固定し、土台から突き出る形のネジに、後ほどニクロム線の両端を接続して電気を流す予定。

ベース配線

木工用ボンドを塗布後、2枚の板を重ね合わせてシャコ万で固定して一晩乾燥。

そして出来上がったベースがこちら。

アクリル曲げヒータベース完成

次回、この両端の電極にニクロム線を接続して、ヒーターを作り上げていきます。


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