2015年5月30日土曜日

【祝】30万人到達......ですが残念なお知らせも


祝30万人到達 






皆様のご愛顧をいただき、ついに30万人到達であります。ありがとうございます。


が、残念なお知らせをしなければいけません。
しばらくの間ブログの更新を中止いたします。

実は、みら太な日々の中の人に病気が見つかりました。しばらく入院することになる気配です。
命の危険はないと信じていますが、世間一般にはあまりよいイメージのない病気であることは事実です。
短くても6月の間、長い場合は向こう数ヶ月の入院治療になると思われます。
がんばって治して、元気になって戻ってまいりたいと思います。

それから、悔しいことがひとつ。
懸念していた Maker Faire Tokyo 2015 のエントリー結果ですが、なんと承認されました。アルコールを使うということで都の火災防止条例の解釈がどうなるかと思っていたのですが、本部の方よりしっかりとしたコメントつきで承認のご連絡をいただきました。
30万人到達と共にめでたい事としてお知らせしたかったのですが、病気のためにこの吉報に辞退のお返事をせざるを得ませんでした。
元気になって来年こそ出展して皆様とお会いしたいと思います。

いろいろな方からご依頼をいただいている件、誠に申し訳ないですがしばらく放置させていただきます。勝手をしましてごめんなさい。必ずリカバリーします。

皆様もどうぞご自愛ください。 健康あってのものつくりです。




2015年5月24日日曜日

【依頼案件】アルマイトのエッチングで表札サンプルを作りました

 
「アルマイトはパイプフィニッシュで溶解する。」という情報に基いて行いましたこちらの実験は、マスキングテープをラスター描画で焼き飛ばしてマスクを作製しました。
今回はベクター描画で実験してみます。

ステンレスへのレーザマーキングのところで触れましたように、 いくつかのご依頼の中に「表札を作る」というものがあります。
着手当初はステンレス板の上に怪しい自作のマーキング剤を塗ってレーザーマーキングしようと思っていたのですが、パイプフィニッシュの結果があまりにすばらしいのでこちらでもやってみようという気になりました。

作るものが表札ということで、個人情報ですので名前がわからないようにプロセスをご紹介したいと思います。

まず、原案を作ります。今回の場合はご要望をいただいたデザインがありましたので、テスト用にちょっとレイアウトを変えて使うことにしました。
これ。○野○子さんです。伏せさせていただきます(笑


この原案をInkscapeに読み込んで、ビットマップトレースでベクター化します。
さらに、G-Code tools を使ってGコードを作製します。
このあたりの一連の流れは、ここですでに説明したとおりです。


東急ハンズで買った黒アルマイトの板にマスキングテープを貼ります。
その板に上記Gコードを使ってレーザカッターで描画を行います。ベクター描画は単に描画対象の外形線をトレースするだけですので、いらない所をピンセットで剥ぎ取ります。レーザ加工時のエネルギーは5W程度ですが、十分にマスキングテープは切れます。ピンセットで剥ぎ取るときに剥ぎたくない所が着いてきてしまうといったことは一切ありません。数分の作業で下のようにきれいにマスクパターンが出来ます。
今回は実験的に、白抜きと黒抜きを作ることにします。


マスクした板を適当な大きさのプラトレイに入れて、上からパイプフィニッシュを注ぎます。
おおよそ表面を覆う程度の量で十分です。漬け込む必要はありません。


1分後。早くもアルマイトが溶け出します。


3分後。トレイごと板をゆすってやるとすでにほとんどのアルマイトが溶解していることがわかります。


5分まで待って水洗いします。手荒れに注意。


マスクを剥ぐと.....
すばらしい。非常にきれいにエッチングされています。メタル地にアルマイトの黒で最高のコントラストです。見やすい。


個人的にはメタル地に黒のほうが表札としてはしっくりくるような気がします。


一部拡大。
マスキングテープを焼く際に、熱変性した粘着剤が切断面周辺に残るようです。剥ぎ取ったほうのマスク(つまり写真ではアルミ地の部分)のエッジ部分に粘着剤が残っていたと思われる線がうっすらと見えます。
これはマスクするテープを適切に選ぶことで解決できると思います。
むしろこの程度の粘着剤の残りでエッチング不良が出るということは、マスク材を選べば相当細かな表現も可能であるということだと思います。


エッジ部分。


逆パターンの部分。ここにも粘着剤の跡が見えます。


ここは比較的きれいかな。「野」の字の作り部分の細かな線にご注目ください。0.2~0.3mmといった所です。このような細い線がきちんと残せるのです。


こっちは粘着剤が残って失敗していますね。


今後露出した金属面がどのように酸化して行くかによっては、白化して見苦しくなることも考えられますので、経過を観察する必要があります。

ということで、マスキング材を選定するなどの条件出しが必要ですが、ベクター描画でもうまくやればすばらしくきれいなものを作ることが出来そうです。
本番の表札にする際は、10mmくらいのアルミ板にアルマイト処理を行い、それをエッチングすることでかっこいいものを作りたいですね。

良い手法が手に入りました。
近いうちにエッチング+アルマイト再処理もやってみたいですが、いろいろやることがありすぎていつになるやらという感じですね。

2015年5月23日土曜日

【依頼案件】ミクさんのサイバーコンソール その23

 
腰痛でしばらく間が空いてしまいました。イルミネーションの作成を続けます。
シート両サイドに配置するナイトライダー風のバーイルミネーションのもう一本を作ります。

奥の完成品を見つつ、手前の基板に赤/青LEDと電流制限抵抗を実装していきます。


青は86Ω1本、赤は86Ω二本(一本は青と兼用)で電流制限します。電源は5Vなので、いずれのLEDもほぼ20mAというところ。


並べて並べて.....


今回はお手本があるので速いです。それでも1時間くらいかかりますが。


二枚目の基板を繋いで実装を続けます。


7割方実装。


とりあえず部品は全部乗りました。並んでいる足を空中で繋いで青LEDのGND線にまとめます。


次に入力線をはんだ付け。


引き出して、まとめて、長さをあわせてフラットケーブルに繋ぎこみます。


配線完了。


フラットケーブルの他端にピンヘッダのコンタクトを圧着して、

 
動作確認します。
OK、問題ありません。

video

ここで、一旦コネクタをばらします。
今のままの配線ではArduino一台で一本のバーしか制御できませんので、二本いっぺんに扱えるよう回路を変更します。


横一列のコネクタに挿し換えておきます。


分岐と、色制御の回路はこの基板に乗せます。


この基板はブレッドボードと同じ結線になっています。今回のような用途にはうってつけのパターンです。


ピンソケットをはんだ付けします。手前の一列が入力、左奥の二列がそれぞれ二本のバーに分岐して接続されます。


発光するLEDを選択するためのスイッチを作ります。
回路はべたべたなので省略。C1815を使った非常に基本的なスイッチです。


横の余ったところに乗せます。


次に、Arduino MEGA とこの基板を接続するハーネスを作ります。


ピンつけて、


基板側はあまり取り外すこともないと思いますのでピンヘッダへのはんだ付けにしてみます。


出来ました。


Arduinoと繋ぎます。いい感じ。


完成した二本のLEDバーを繋ぎこみます。


バーは発泡プラ板の上に固定して動かしてみます。ちゃんと動いているようです。
Arduino MEGA のデジタルポートの電流定格は40mAですので、ほんとぎりぎりの所で動かしています。ちょっと明るすぎるような気もしますので、全体を電流制限してもう少し安全側へ振ることも考えたいと思います。


動画で。
まずこれまでと同じ動き。

video

次に、赤と青をArduinoから切り替えながら。
トランジスタのスイッチを載せましたので、色をプログラムで切り替えることが出来るようになりました。
イルミネーションのアイデアはいろいろあると思いますが、まずは簡単なところで往復の発光色を変えたものを作ってみました。

video

もう一本。全景です。ちょっと暗いです。申し訳ない。

video


次のステップではこのバーを収納してシートサイドに固定するためのケースを作ります。

Fusion360のセミナーに行ってきました

 
先週は土曜の朝にぎっくり腰をやってしまい、月曜日は会社を休んで合計3日間寝たきりでした。
ようやく回復して本調子に戻ったところです。
わたしの場合は、朝起きて顔を洗おうと洗面台に前かがみになった瞬間に激痛が走り、そのまま崩れ落ちました。皆様もどうぞお気をつけください。

それはさておき、ここのところ注目しておりますfusion360であります。
ブログをご覧の方々にはおなじみかと思いますが、みら太な日々は3Dデザインソフトにスケッチアップを使っております。ここ数年使い込んでおり、プラグイン含めてほぼほぼ全能力を引き出しているのではないかと自負しておる次第です。
あまりに手になじんでしまい、パワポの絵をホイールクリックでまわそうとすることもしばしばなほどのスケッチアップですが、不満な点もいくつかあり、乗り換え候補を探しておりました。

これまでに、123Ddesign spark を試しましたが、どちらもスケッチアップ同等かプラスアルファ、といった所です。
スケッチアップを使っていて困ることは、自由曲面を作るのが非常に苦手なこと、そしてデータ連携のオプションが少なく、プラグインを駆使しても手間がかかるということです。
たとえば、3D形式ではStep、dxf あたりに対応しておりません。(プロ版は確かdxfに対応)
123D、design spark は完全ではありませんが、それなりに他のソフトとのデータ連携は改善されています。しかしながら、「まし」のレベルであり、決して満足できるものではありません。また両者とも自由曲面は苦手です。

そこで fusion360 です。
このソフトは 今流行のクラウド連携で動作するソフトで、3次元CAD と モデラー と、レンダラー と、CAM ソフトが一体化したような化け物のようなソフトです。しかも、趣味の利用およびスタートアップに関しては無償で全機能が使えるのです。
なんという太っ腹。すばらしい。
唯一のネックは OSに64bit版 Windows を要求することです。(Macは可)

ということで、みら太な日々でもこれを使わない手はないと思い、メインマシンのほかに64bitOSを積んだマシンを準備し、ちまちま触ってみていました。
fusion360の最大の問題はソフト本体が英語版であること、さらにチュートリアルもドキュメントも全部英語、という所に尽きます。 学習するのが非常に面倒なのです。
国内にもいくつか先駆的な方による使い方サイトが開設されておりますが、膨大な機能を持つこのソフトをすべて理解するのは至難の技です。
従いまして、いろいろと触ってはみるものの、理解は遅々として進まないという状況でした。

そんなある日に、フラターテックの池上さんから「FabLab太宰府でfusion360のセミナーがある」との情報をいただきました。それがこちら
もちろん直ちに申し込み、昨日行ってきた次第であります。

3時間を越えるセミナーではありましたが、結論から言いますと、この巨大なソフトのほんの入り口を見てきただけという感じでした。ですがですが、プロフェッショナルのご指導の下、正しい入り口から入り、今後進むべき正しい方向を示していただいたという点ではたいへん収穫の大きなセミナーでした。

セミナーは全員がfusion360をインストールしたPCを持ち込み、FabLab大宰府の無線LANに繋いで講師の指導の下に自分で手を動かしながら進めるというものでした。

こちらはメインでお話いただいたAutodeskの藤村講師。


主に生徒のサポート役をしていただいた塩沢講師。


まずはじめに fusion360 の全体構成、UI、クラウド上へのファイル保存、呼び出しなど、非常に基本的な部分を一時間以上かけて説明いただきました。
このぶぶんは大変役に立ちました。かけあしではありますが、fusion360 とはどんなソフトで、どんな構成になっているのか、がよく理解できました。
その際にみんなで作ったものがこれ。



で、休憩を挟んで次はTスプラインを使った自由曲面の操作方法でした。これも非常に興味のあるところでしたので役に立ちました。
いわゆるCAD的な書き方というのはスケッチアップと基本的には同じ考え方です。ので、なんとなく想像がつくのです。
しかしながら、自由曲面に関してはこれまで触ったのがクセの強いblenderくらい、それも本を読みながらの学習だったということで、「ちゃんと習うとこんなにもわかるものなのか」と驚いた次第であります。

作ったのはこれ、



飛行機のようなイルカのような「何か」ですが、十分に考え方はわかりました。あとは使って慣れていくだけであります。

ということで、今後みら太な日々では敢えてこの fusion360 を使って行きたいと思います。
半年くらいは苦労すると思いますが、CAM含めて全機能を制覇したいと思っています。


ところで、FabLab大宰府にお邪魔したのはオープニング以来だったのですが、なんとレーザカッターが二台も増えていました。Trotecのやつ。


オープニングのときにあったのは Hajime 一台でしたので、ずいぶんと増強されています。
さすがスポンサーがしっかりしていると投資が行われますね。すばらしい。

2015年5月9日土曜日

アルマイトのエッチング実験

 
以前にも書きましたが、このブログをご覧いただいて私にお声がけをいただく方は結構な数いらっしゃいまして、いろいろ面白い話が進んでいます。
その中でご承認をいただいたものについてはこのブログに取り上げさせていただいております。代表的な例は文月さんのミクさんのサイバーコンソールシリーズですし、近い所ではフラターテックの池上さんとの話があります。
で、そのほかにも大小6件くらいの案件がありまして、その中のひとつを進めている中でたいへん役に立つ情報をいただき、それをきっかけに面白いことを思いつきました。それが、本日の投稿タイトルであるアルマイトのエッチングであります。

アルマイト処理というのは、アルミの表面を陽極酸化して多孔質化し、その中に顔料を閉じ込めることで色をつけるという手法です。細かいことを言うといろいろあるようですが、ざっとそんなところです。
ので、アルマイト処理で着色された板の表面をレーザで焼き飛ばすと、文字や絵を書くことが出来ます。わたしも以前実験してみたことがあります。

面白い情報というのは、静岡県のとある方からのアルマイトのレーザ処理が関係する話の中でいただいた、
「アルマイトを溶解剥離させるのにはパイプフィニッシュが使える。」
というものです。

金属の酸化膜を溶かすのにそんな日用品が使えるとは思ってもいませんでした。
確かにアルミニウム、酸化アルミニウムは典型的な両性物質ですが、酸はともかく、アルカリはかなり強いものじゃないと溶けないんだろうと勝手に決めつけておりました。そんな簡単に手に入るもので表面処理が出来るのであればそれはたいへん面白いことです。
ということで、実験してみました。

使ったのはこのアルマイト板のきれっぱし。霧箱実験に使うために一部を切り出した余りです。
ケガキ線が入ってアルミ地肌が露出していますが、そこも実験時の観察対象にします。


で、パイプフィニッシュ。ダイエーで買えると言う気軽さ。しかも300円しません。
ちなみに「パイプフィニッシュ プロ」という上位品もありますが、無印のほうが結果が良いとのこと。


アルマイト板にテープを貼ります。4種類。左から、3Dプリンタでも使っているマスキングテープ、100均のセロテープ、ポリイミドテープ、ビニールテープです。
これらがパイプフィニッシュに対するマスキングになるかどうかのテストです。


近影。
パイプフィニッシュは簡単に言いますと次亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合液です。ハイターなんかと定性的な組成は同じですね。


どろりとしています。これがパイプ壁面にへばりついて長く留まり、汚れを落とすらしいです。製品がなくなるまでには一度くらい本来の使い方をしてやりたいと思います(笑


で、テープを貼った板をどぶ漬け。


しばらくすると端っこからアワが。


4分。ケガキ線のところからも泡が出ているのがわかります。アルマイトはさておき、アルミがアルカリと反応すると酸のときと同様水素を発生しますので、その泡です。


泡の部分拡大。


時間の経過と共にアルマイトの部分にも泡が見え始めます。
アルマイトはアルカリと反応しても水素を発生することはありませんので、泡が出るということはアルマイト層が浮いてアルミの層にパイプフィニッシュが到達したことを示しています。


案の定、綿棒でちょっとこするとアルミ地肌が出ているのがわかります。
アルマイト層を作る酸化アルミはアルミン酸となって一部溶解し、生じたピンホールからアルカリが進入してアルミを溶解し、最終的にアルマイト層をリフトオフしている、といったことが想像される剥離の様子です。


この時点でまだ6分です。
もう十分と思われますので、引き上げて水洗いします。


十分に水洗いしたもの。
比較的強いアルカリに浸漬していたにもかかわらず、いずれのテープも剥げておりません。
これは期待が持てます。


テープ剥いだとこ。なんと、どのテープの下もアルマイトは無傷です。


すばらしい。完璧なマスクであります。これは面白いことになってきました。


拡大して詳細観察します。
これはケガキ線を入れるときにミスして二本線を引いてしまった所。注目は下の細いアルマイトが残っている所です。
この部分はマスキングテープなのですが、なんと二本のケガキ線の間の細い(0.2mmくらい)のアルマイトがきれいに残っています。この部分はどんなにがんばってもケガキ線の溝の中に微量のパイプフィニッシュが進入していたはずです。それにもかかわらずアンダーカットが生じていないのです。しかも剥げ易いマスキングテープの部分です。すばらしい。

テープでマスクした部分とアルミが露出している部分との境も注目です。これはマスキングテープですのでさすがに端っこの部分は若干ながら波打ってます。


セロテープ。まずまず。


ポリイミドテープ。さすがにきれい。


ビニールテープ。これも十分。


ということで、そのへんに転がっているテープで結構安直にマスクが出来ることがわかりました。



ということはですよ。これは非常にに面白いんじゃないですか。

たとえばですね、このようにアルマイト板をマスクして、


そのマスキングテープをレーザでパターンに焼き飛ばして、


パイプフィニッシュに浸漬してアルマイトを溶かすと、


こんなものが出来るということです。


レーザのパワーをいじったのでムラがありますが、それは本質的な話ではありません。
弱いレーザしかなくても金属の表面処理が出来るというのがポイントです。これは非常にすばらしいことです。
プロ用の安定かつ強力なレーザであれば直接アルマイト層を焼き飛ばせますので、こんな工夫をする必要はないのですが、わたしの加工機のような貧弱な環境ではきれいなものを作るための強力な手法になります。


金属表面にアルマイトでかかれたパターンですから、耐久性や耐候性という点では申し分ありません。
0.3mm、あるいはそれ以下か、と思われるような細い線もきれいに残っています。申し分のないマスク性能です。


これはさらに検討すると面白い手法になりそうです。


実は思いついたアイデアはこの先に続いているのです。
今回はエッチング後にマスキングテープを剥いでしまいましたが、これを剥がずにそのまま電解による陽極酸化を行えば、エッチングでアルミ金属の地肌を露出させた部分に再度アルマイト層を形成することが出来ると思われます。そしてその部分に染色と封印処理を行えば染色による二色画像を形成することが出来ると考えているのです。これはレーザで焼き飛ばすだけの描画手法(アルマイト着色層とアルミ地肌の二色)とは一線を画します。

しかもさらに、この手法は一度染色処理をした部分に再度施すことも可能ですので、複数回繰り返すことで多色表現をすることも原理的に可能であると考えられるのです。
レーザ描画時の位置決めや、アルマイト化処理にマスクが耐えるかなど、ちょっと考えただけでも検討項目は山積みですが、 自宅の作業台の上でそんなことが出来たら面白いと思いませんか?

アルマイト化処理自体は以前からやりたいことリストに挙げておりましたが、今回の着想でますますやってみたくなりました。
今後検討して行きたいと思います。
またToDoが増えてしまいました。時間が全く足りません.....