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鋸盤とは

鋸盤とは、のこぎりの刃を付けたブレードを回転することでワークを切断する機械です。

のこぎりや糸のこなどの手作業で使用する工具を自動で切削できるようにしたもので固定されている鋸に対して手に持ったワークを当てて切断させます。大型の鋸盤になるとワークも大きく、重量もあるので油圧で固定させ回転する鋸が下降することで切断します。

鋸盤の使用用途

鋸盤は序盤に行う加工工程で使用します。金属材料などの鋳造を行ってできた素材はほかの工作機械で加工するためには大きすぎるもしくは長すぎるため、所定の大きさに切り出すために使用します。

鋸の種類はワークの材質に合わせ、高速度工具鋼や超硬合金、ひと際切断が困難なものにはダイヤモンドなど使用します。また鋸の回転速度も変えること硬いワークに対応することができます。

鋸盤は、鋼材切断用、木工切断用、食品切断用に用途別に分かれ、大きく分けて3つあります。

1. 机上に置く卓上タイプ

横型タイプ
最も一般的な鋸盤は、卓上横型タイプです。金属製のパイプ、角材、板材、丸棒等を切断します。

縦型タイプ
数が少ない縦型タイプです。木材、アルミなどの柔らかい材料を切断します。

2. 持ち運びを重視したポータブルタイプ

充電式のタイプが多い。持ち運びが出来ない材料を切断、高いところでの材料を切断などが可能です。

3. 床に置く据置きタイプ

鋸盤のタイプでは、大型サイズです。主に工業系で使われ、横型、縦型に分かれます。

鋸盤の原理

鋸盤は、ブレードに付いた刃が同じ方向で、一方向に回転しながら切断するため他の切断工具と比較すると綺麗な切断が可能です。鋸盤は、チップソーのように、高速で刃が回転しないため、火花は出にくく、バリなども少なく切断が可能です。

1. 机上に置く卓上タイプ

横型タイプ
機器の自重で刃が下りるため、軽い力で切断ができます。

縦型タイプ
材料を刃に押し当てながら切断をするため、材料を曲線加工などの切断が可能です。また、テーブルを傾けることで角度を付けた切断もできます。

2. 持ち運びを重視したポータブルタイプ

持ち運びを目的とした鋸盤です。別売のスタンドを設置することで卓上型として使うことができる機種もあります。

3. ハイブリッドタイプ

卓上型タイプとポータブルタイプを融合したタイプです。本体とテーブルを切り離しが可能なため、時にはポータブル、卓上などのように臨機応変に使うことが出来ます。

4. キャスタータイプ

大型の鋼管や鋼材を持ち運びせずに切断が可能です。

鋸盤の種類

1. 帯鋸盤

帯鋸盤は、帯状の鋸刃を高速回転させて材料を切断する電動工具です。丸棒やパイプ、鋼材の素材を加工サイズに切断する際に使われています。

鋸刃がすべて同じ方向を向いたループ形状であり一方向に素材を切断します。一方向に切断するので切断面が滑らかになります。また、比較的鋸刃は回転数が遅く高速回転ではないので切断時の音が静か、火花が生じにくく焼けが起こりにくいですが、切断に時間がかかります。立型、横型、ポータブル型の3種類があります。

立型帯鋸盤
上下に設けられた二個のプーリーに回転鋸刃が取り付けられた構造を有しています。回転鋸刃が垂直方向に配置されているので切断位置も垂直となります。鋸刃が定位置にあるので素材をブレードの方に近づけて切断します。汎用性が高く、曲面形状物の切断や長尺状物の切断、表面研磨などの複雑な加工にも対応しています。

横型帯鋸盤
前後に設けられた二個のプーリーに回転鋸刃が取り付けられた構造を有しています。切断対象物を固定し、ブレードが上から下りてきて素材を切断します。素材が丸棒の場合はチェーン式のワーク保持具を使います。横型帯鋸盤は素材が固定されて一定の間隔で一方向に鋸刃が動くので高い寸法精度で切断できます。

ポータブル型鋸盤
動かせない素材を切断したい時や、切断機を移動して切断したい場合に適しています。

2. 丸鋸盤

丸鋸盤は円盤型形状の鋸刃の回転運動により材料を切り出す電動工具です。作業効率がよく機械の剛性が高いため、大きな材料の切り出しにも使われています。丸鋸にはチップソー、メタルソー、砥石の3つの刃があり、チップソーは剛性があり高速かつ精密な加工ができますが刃の部分が欠けると買い替える必要があるためランニングコストが高くなります。

メタルソーは刃と本体が一体もので摩耗した場合研磨することで再度利用することが可能でランニングコストが安く済みます。砥石は導入コストが安価ですが火花や粉塵が発生します。

3. 弓鋸盤

弓鋸盤は，弓型形状の鋸刃が自動的に往復運動することにより丸棒を切り出すのに最適な電動工具です。切断時には切断したい材料を固定し、その上に鋸刃をのせるだけで自動的に切断することができます。

なお直径が比較的小さい (10mm以下程度) 丸棒に鋸刃が当たると丸棒自体が曲がり刃を破損してしまう場合があるため、直径の小さい丸棒の切断には不向きです。

鉛シートとは

鉛シート (英: Lead sheet) とは、鉛を主成分とした薄い板形状、もしくはシート形状にした鉛製品のことです。

鉛は非常に重い金属であり、高い密度と柔軟性を持っています。これらの特性により、鉛シートはさまざまな用途で使用されています。

防音マットとして床に引いたり、防音材として壁に貼り付けたりして使う場合が多いです。また、放射線を効果的に遮蔽するため、放射線治療や放射線防護の用途もあります。

各種用途に合わせた厚みが存在するため、用途に応じて最適なものを使い分けることが大切です。

鉛シートの使用用途

鉛シートは家庭内や研究開発施設などにおいて、主に、次のような用途があります。

1. 放射線遮蔽

鉛は放射線を効果的に遮蔽するため、放射線治療や放射線防護の用途で使用されます。医療施設や核施設などで、X線室や防護壁に鉛シートが使用されることがあります。

2. 音や振動の吸収

鉛の高い密度と柔軟性により、音や振動を吸収する効果があります。音響室や振動対策の材料として使用されることがあります。

鉛シートの性質

鉛シートの主成分である鉛には、以下のような性質があります。

1. 高密度

鉛は非常に高い密度を持つ金属です。その密度は他の一般的な金属よりも高く、重い物質として知られています。有名な金属材料の鉄の密度は7.87g/cm^{^3}ですが、鉛は11.34g/cm^{^3}です。この数字を比較してみても、鉛の密度が高いことがよくわかります。

2. 柔軟性

鉛は比較的柔らかい金属であり、容易に加工・成形することが可能です。この柔軟性により、鉛シートは様々な形状にカットや加工され、特定の用途に適した形になります。手の力でも簡単に変形させられるため、釣り糸に使用する錘 (ウェイト) に使われています。

3. 耐腐食性

鉛は腐食に対して耐性があります。この特性により、鉛シートはさまざまな環境で使用される際に長期間にわたって耐久性を持ちます。

4. 高い放射線遮蔽性

鉛は放射線を効果的に遮蔽する特性を持ちます。

5. 有害性

鉛は有害な物質であり、特に長期間にわたる高濃度の暴露は健康に悪影響を及ぼす可能性があります。そのため、鉛の取り扱いには十分な安全対策が必要です。

これらの性質により、鉛はさまざまな産業や用途で利用されていますが、その有害性に注意しながら適切な取り扱いが求められます。

鉛シートの種類

また、鉛シートは各種用途に合わせた種類、厚みが存在します。代表的なものは、以下のとおりです。

1. 放射線遮蔽用鉛シート

放射線治療や放射線防護に使用されます。厚みは1.0mmから5.0mm以上まで幅広くあります。

2. 防水用鉛シート

建物の屋根や外壁の防水に使用されます。一般的な厚みは1.0mmから1.5mm程度です。

3. 遮音シート

音響室や振動対策に使用されます。厚みは0.5mmから1.0mm程度です。

鉛シートの選び方

鉛シートは、さまざまな性質を持つ鉛をシート状に加工したものです。防音効果を得るためには、鉛シートの厚みは適切な大きさであることが重要です。

一般的に最低限の厚みは、0.5mmから1.0mm程度です。この範囲の鉛シートは、一般的な音響室や振動対策に一定の防音効果をもたらします。より高い防音効果を得るためには、厚みを増やすことが考えられます。1.5mm以上の厚みの鉛シートを使用すると、より高い防音性能が期待されます。

ただし、厚い鉛シートは重くなるため、設置や取り扱いが困難になることがあります。適切な厚みは、防音目的と取り扱いの容易さのバランスを考慮して決定する必要があります。 また、鉛シートの効果を最大限に発揮するためには、シール性を高めるためのコーキングや密着性の向上など、適切な取り付け方法も重要です。

防音対策は個々の状況に合わせて行う必要があるため、専門家のアドバイスを仰ぐことでより効果的な対策が可能となります。

参考文献
https://www.pialiving.com/q_and_a/material1.html
https://intuos4.blog.fc2.com/blog-entry-1257.html

監修:株式会社アントンパール・ジャパン

濃度計とは

濃度計とは、液体や気体に含まれる物質の量をリアルタイムで測定する装置のことです。

液体濃度計の場合、サンプルの物性値を測定し、そこから検量線を使用して濃度値に換算します。主に屈折率、密度、音速、導電率、吸光度などが測定原理として用いられます。

単一の物性値から濃度値を算出する場合は、2液混合物の濃度測定に限られますが、複数の物性値を組み合わせることで、3成分程度の濃度測定であれば可能です。

特定の物質のピークを取って測定する場合は複数成分に対応しますが、ベースラインの安定が必要なため、使用毎に校正を行うことが望ましいと言えます。また、特定のピークがサンプルに含まれるほかの成分と重なることがないかの確認も必要となります。

濃度計の使用用途

濃度の分析を行う際には、HPLCや元素分析が行われますが、時間と手間がかかるため、濃度計は別の方法でリアルタイムに測定を行います。

そのため、工場や実験装置の配管やタンクに取り付けて、連続的に液体の濃度を測定する使い方がメインとなります。例えば、アルコール濃度の測定用としては、国税庁の所定分析法に密度計での測定が定められています。

エタノールのほかに、IPA、塩酸、硫酸、水酸化ナトリウム、アセトン、NMP、ガソリン、軽油、潤滑油、冷媒、ビール、糖（Brix）、など幅広く対応できるため、化学、石油、食品、飲料、半導体、電池、自動車など使用する業界を問いません。

また、液体濃度だけでなく、スラリーなどの固形分濃度計に使用できる密度計も存在しますが、対応する装置かどうか確認が必要です。スラリーの場合、セラミックスラリー、金属スラリー、樹脂スラリー、食品などがあります。電池業界向けの需要も高まっています。

濃度計の原理

濃度測定の測定原理は様々なため、目的に合わせた測定原理を選ぶ必要があります。

最適な測定原理の選定がなされないと、必要以上に複雑な機構になったり、高額になったり、必要な精度が得られない可能性があります。

そのため、必要な測定原理が定まっていない場合は、複数の測定原理を並列して比べられるといいでしょう。測定原理の比較の際には、それぞれの物性を測定する卓上型分析計が必要になります。

例えば、屈折率計や密度計は卓上型もプロセス型も存在するため、小さなスケールで測定の可否を調べることができます。質量流量計などでは、卓上装置がないため、プロセスに流れるサンプルのデータから検量線のデータを作成せざる得なく、検量線の作成は大掛かりになります。

また、NIRなどは、多項目の分析の可能性がひたかれているものの、必要なデータ量が多く導入コストも高くなります。測定原理については、裏付け測定も可能な汎用的な規格化された項目だと導入後の検証が容易になります。

本記事は濃度計を製造・販売する株式会社アントンパール・ジャパン様に監修を頂きました。

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ブリッジブレーカーとは

ブリッジブレーカーとはブリッジ（粉詰まり）を解消するための装置です。主に粉状の原材料を使用するホッパーやタンクに取り付けられます。

粉を使う場合、粉自体の重量、圧力によってホッパー内の排出口付近で粉体が固まってしまい、正常に排出されないということが度々起こるため、それを解消するためにブリッジブレーカーがホッパーやタンクに取り付けられます。

ラットホールブレーカーとも呼ばれ、バイブレーター型やノッカー型、エアレーター型、ブローディスク型、ブレイクロッド型などがあります。

ブリッジブレーカーの使用用途

粉を使用するホッパー内ではブリッジと呼ばれる粉詰まりの他、ホッパーの側面や上部に粉が張り付いてしまうラットホールなどの異常も起こり得ます。

ブリッジやラットホールが起きればホッパー下部のロータリーフィーダーは作動しているのに設定重量通りに粉を供給できない、といったトラブルが起きるため、定期的にホッパー内部に振動を与えることで粉をほぐす必要があります。その際に使われるのがバイブレーター型です。

ノッカー型と呼ばれる物はホッパーに強い衝撃を与えることでブリッジを一気に崩す目的で使用されます。

衝撃や振動を与えず、ホッパー内部にエアーを供給することでブリッジ、ラットホールを予防したい場合にはエアレーター型が使用されます。
　　　　　
その他、エアーを送りつつホッパー内を振動させる複合タイプのブローディスク型、ホッパー内に軸（ツメ）を挿入し、回転させることでブリッジを解消させたい場合はブレイクロッド型と、目的によって使い分けられます。

ブリッジブレーカーの原理

バイブレーター型にはボールバイブレーターやピストン式バイブレーターなどが使用されます。ボールバイブレーターは内蔵されているスチールボールが高速回転することで振動を産み出します。ピストン式の場合はシリンダ型になっており、内部のシリンダがエアーによってピストン運動を起こすことによって振動を発生させます。いずれもエアー式の物が主です。

ノッカー式の場合はピストン型が主です。圧縮空気が供給された際にバルブ室と呼ばれる部分に供給され、蓄圧室と呼ばれる部分に貯蔵されます。ノッカー式ブリッジブレーカーのエアー供給配管に設置された三方弁から排気が行われた際、蓄圧室に貯められた圧縮空気がノッカーの傘型バルブと呼ばれる部分を上に移動させます。傘型バルブが移動した後は、ピストン部を圧縮空気が通過することで勢いよくピストンが押し上げられます。

ブローディスク型はシリコン製のディスクが付いており、ホッパー内部でそのディスクが振動することによってブリッジを解消します。ディスクの真下からエアーが噴き出すことによって、ディスクが押し上げられ、それによって振動を産み出します。

ブレイクロッド型は手動で粉詰まりを解消することが出来ます。ホッパーの外側にハンドルが付いており、それを回転させることによってホッパー内に挿入された軸が回転し、粉体をかき混ぜることが出来ます。こちらは自動制御されている他の部品と比べると手間が掛かる上に、ホッパーが小型の物でないと取り付けられないというデメリットがあります。

参考文献
http://www.toyokohan.com/exen/rkv.html
https://www.exen.co.jp/industry/prevention_vibrator/BH/

バフ研磨機とは

バフ研磨機とは、研磨機の1種で、主にステンレスの表面仕上げなどに使用される機械のことです。

表面を綺麗に仕上げたり、バリや切粉などの不純物を除去したりすることが可能です。バフ研磨機の活用は、製品の品質向上や美観を向上させるために非常に重要な役割を果たします。

バフ研磨にはいくつかの目的がありますが、主な目的は「表面を綺麗にすること」と「バリや切粉などを除去すること」の2つです。目的に応じて、研磨の粗さを選ぶことが重要です。研磨の粗さが適切でない場合、作業効率が低下したり、製品の品質に悪影響を与えたりする可能性があります。

作業の際には、最適な研磨の粗さを選択し、適切な圧力と速度でバフ研磨機を使用することが重要です。また、研磨機のメンテナンスも大切な要素の1つであり、定期的に機械のチェックとメンテナンスを行うことで、長期的な性能を維持できます。

バフ研磨機の使用用途

バフ研磨機の使用用途は多岐にわたり、主にステンレスに対して使われます。ただし、アルミやチタンなどのステンレス以外の金属、アクリルやABS樹脂などにも使用可能です。

金属加工品は、加工時に発生するバリや切粉、油や汚れなどの付着が存在するため、製品として出荷する前にこれらを除去しなければなりません。バフ研磨機を使って表面処理を行うことで、これらの問題を解決し、美しい仕上がりの製品を作ることが可能です。

バフ研磨は、粗削りや中間仕上げなどの前工程で研磨しきれなかった表面の凹凸を滑らかにし、汚れを落とせます。そのため、表面処理の中でも最終工程に適していると言えます。バフ研磨機を使って行われる鏡面仕上げは、製品の美観だけでなく、機能性や耐久性にも寄与するため、多くの業界で重要視されています。

自動車や建築材料、家電製品など幅広い分野で使用されており、その用途は日々広がっています。最適な研磨方法やメンテナンスを実施することで、高品質な仕上がりが得られ、製品の価値を向上させることが可能です。

バフ研磨機の原理

バフ研磨は、綿やフェルト、ウール、スポンジなどで作られた「バフ」を回転させ対象物に当てることで表面を削り、表面処理を行います。研磨時の少しの力加減や研磨位置のブレなどで仕上がりが変わってしまうため、非常に繊細な作業が必要です。

研磨の粗さは番手と呼ばれる数字で区別されていて、一般的にこの数字が大きくなるほど細かい研磨です。通常、研磨は粗い番手から細かい番手という流れで複数回に分けて行われます。

バフ研磨の種類

バフ研磨では目的とする表面の仕上がりに合わせて、バフ研磨の種類、またバフと研磨剤を適切に選択する必要があります。バフ研磨の種類は目標とする表面粗さによって大きく4つに分けられます。

1. 粗研磨

凹凸や傷の多い金属表面に適した方法で、エメリーバフのような細粒度のバフを使用し、目標表面粗さ2μmRzとある程度の綺麗さに仕上げます。比較的きめの粗い麻バフの使用が適しています。

2. 中研磨

粗研磨後の金属表面を、目標表面粗さ0.3～0.6μmRzに仕上げる研磨です。材質によって適切にバフを使い分ける必要があり、ステンレスのような硬質なものであればサイザルバフ、黄銅やアルミニウムのような比較的軟質なものには綿バフを使用するのが適しています。

やや光沢のある仕上げ面となるため、ステンレスや後工程でメッキ処理するものはここで最終仕上げとする場合もあります。

3. 仕上げ研磨

目標表面粗さ0.2μmRz以上に仕上げる研磨で、準鏡面仕上げと呼ばれます。番手の高い#600～#800程度のバフを使用し、酸化クロム系やアルミナ系などの研磨剤が適しています。

光沢の質やバフ傷の状態評価が非常にシビアなので、バフ材質や研磨剤の選択には注意が必要です。タオルや不識布などの柔らかい素材で作られた布バフやウールバフの使用が適しています。また自動車のワックス掛けなどであれば、表面が柔らかいスポンジバフの使用が適しています。

4. 鏡面仕上げ

仕上げ研磨後に目標表面粗さ0.1μmRz以上に仕上げるバフ研磨です。#800のバフで金属表面を綺麗な鏡面に仕上げる研磨方法です。

バフ傷もなく景観がしっかり写りこむほど丹念に研磨し、さらに除菌性や洗浄性に優れることも特徴です。柔らかい布バフやウールバフが適しています。 

バフ研磨機のその他情報

1. バフ研磨機のメリット

乱反射が抑えられる
表面を十分に滑らかに仕上げることができない表面処理方法では、乱反射が発生してしまいます。しかし、バフ研磨だと表面が鏡面のように仕上がるため、乱反射を抑えることもできます。

製品精度が向上する
バフ研磨により表面の凹凸を減らせるため、製品精度の向上が期待できます。

2. 自動バフ研磨機

バフ研磨は小さなものや複雑な形状の場合は、研磨対象物もしくはバフ研磨機を操作することで必要な面を作業員が手作業で綺麗に仕上げていきます。この方法では、一品一品丁寧に研磨できるメリットはありますが、大量生産品などの場合は生産性が悪くなるのがデメリットです。

単純形状で比較的平面が多い大量生産品では、研磨対象物もしくはバフ研磨機を自動で操作し仕上げる自動バフ機が広く利用されています。例えば、ステンレスシートなどの平面材やステンレスポールなどの円筒物、またギターなどの平面が多く比較的単純な形状なものにも自動研磨機が使用されています。

参考文献
https://www.chuo-buff.com/qa.html
https://www.nitto-kinzoku.jp/archives/technic/buff/
https://www.polishing-qcd.net/polish_youshiki/buff.html
https://04510.jp/times/articles/-/17843?page=1

センサーブラケットとは

センサーブラケット (英: Sensor Brackets, Sensor mountings) とは、センサーを固定するためのブラケット (固定器具) です。

ブラケット(英: Brackets) は、構造物や部品など容易に固定し調整するための、平板・L字形の器具です。センサー (英: Sensors) は、物理環境から何らかの入力を検出して応答するデバイスを指します。

入力は、光・熱・動き・湿気・圧力やその他の環境現象になります。出力は、センサー近傍で人間が判読できるディスプレイ表示するための数値などに変換されるか、次工程処理のためネットワークを通じて電子的に送信される信号です。

センサーブラケットの使用用途

図1. センサーブラケットの使用例

センサーブラケットは、工場のオートメーション生産設備、ロボット、自動車など、センサーを使用しているあらゆる場面で使用されています。センサーを機械・装置や設備のフレーム (鉄骨や金属枠などの構造物) にボルト・ナットなどに固定するために使用されるのが一般的です。

フレームから少し離れた位置にレーザー光を照射する場合や、センサーをぶら下げて取り付ける場合などは、パイプ型スタンドやスライドレールとプレートタイプを組み合わせて使用します。センサーの種類、取り付け方法などに対応して、さまざまな形状・寸法があり、最適なブラケットの選定が必要です。

センサーブラケットの原理

センサーブラケットは、センサーの検出精度や信頼性に大きな影響を及ぼすことがあり、正確な作動に重要な部品で、その固定方法も重要な要素になります。センサーの固定方法は、大きく分けて下記2つに分類されます。

1. ねじ固定

円筒型センサーは、センサーブラケットの貫通穴にセンサーをはめ外面のねじ部にナットを組み込み、ブラケットを挟むようにナットを締め付けて固定します。角型のセンサーは、センサーの取り付け穴に合わせて加工されたセンサーブラケットを使用し、六角穴付きボルトなどで締め付けて固定します。

2. クランプ固定

円筒型センサーで、外径にねじ加工されていない場合は、クランプ固定式のブラケットの取り付け穴にセンサーをはめ込み、ブラケットのねじを締め付けて固定します。

センサーブラケットの種類

センサーブラケットの種類は、下記のように分類されます。

1. ブラケットによる分類

図2. センサーブラケットの種類とセンサーとの組み合わせ

シングルプレートタイプ
シングルプレートタイプは、センサーを取り付けたセンサーブラケットを、フレームにそのまま直付けします。

コンビネーションタイプ
コンビネーションタイプは、シングルプレートタイプと組み合わせて使用します。形状は、レール型、ストレート型やL型などがあり、レール上でセンサーブラケットをスライドさせ、またセンサー取り付け用長穴で位置調整をして使用します。

フレキシブルタイプ
フレキシブルタイプは、パイプにジョイントやセンサーアタッチメントを取り付けて使用します。

2. ブラケットの形状による分類

図3. センサーブラケットの形状

センサーブラケットの形状は、ストレート型・L型・Z型・フルガード型・スリット型などがあります。

3. センサーによる分類

レーザーセンサー、近接センサー、ファイバセンサーなど、センサーの種類によって取り付け方法や形状が異なり、対応したセンサーブラケットを選定します。

4. センサーブラケットの材質による分類

センサーブラケットに使用される材質は、主に下記3種類です。

オーステナイト系ステンレス鋼板
オーステナイト系ステンレス鋼板は、プレートタイプなど板材で製作されている材質です。一般的に、JIS G4305冷間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯 SUS304などになります。

鉄板
鉄板の場合も、プレートタイプなど板材で製作されている材質です。一般的に、JIS G3141冷間圧延鋼板及び鋼帯SPCCなどになります。

アルミニウム合金
アルミニウム合金は、スリット型やレール型などの材質です。一般的に、JIS H4100アルミニウム及びアルミニウム合金の押出形材A6063などになります。

樹脂
樹脂製は、丸シャフト取り付け用ベースなどの材質です。一般的に、ポリアミド (PA) などになります。

参考文献
https://www.iwata-fa.jp/html/index-t3.html

ジグソーブレードとは

ジグソーブレードは、ジグソーと呼ばれる電動のこぎりの刃のことをいいます。切断する対象が木なのか、金属なのか、素材に応じて適切なブレードを使用します。取り換えることで加工できる素材や、加工する形状の幅を広げることができます。刃の劣化によってジグソーブレードを付け替える場合もあります。

ジグソーは比較的初心者でも使いやすい電動のこぎりです。ブレードとセットで販売されているものもあるので、いくつか種類を持っておくと効率よく細かな加工ができます。

ジグソーブレードの使用用途

ジグソーブレードはジグソーに取り付けて使用するので、ジグソーの用途とそのまま一緒です。ジグソーは、木材をはじめとして金属やプラスチックなどの切断に利用されています。切断は直線だけでなく曲線も可能なのでプロの木材加工はもちろん、机やいす、小物入れなどの製作やご家庭でもDIY等で活躍しています。

安全面の観点と、ジグソーの寿命を延ばすためにも無理に使用し続けず、適切なタイミングでブレードを替えることが大切です。

ジグソーブレードの原理

ジグソーブレードはジグソーの機種によって、ブレードの形状が異なります。取り付け部分の型が使用するジグソーに適しているか確認する必要があります。

ブレードの取り付け方は、差し込んでねじを押し付けるタイプとねじを貫通させるタイプと、Bタイプと呼ばれる型がよく利用されています。異なるメーカーのブレードでも、型が同じであれば付け替えて使用することができます。また、ジグソーブレードは素材に応じて適切な刃の形状が異なります。

• 木工用
  木材用は最も種類が多く展開しています。直線用と曲線用があり、ブレードの刃の幅が曲線用はせまくて刃の山が細かいです。また、高速切断用では刃の山が大きく、仕上げ用では刃が両面研磨されています。
• 金属用
  刃が細かく、うねった配列になっています。
• その他用
  一般プラスチック、塩ビ、アクリルなどの樹脂の種類によっても種類がさまざまです。また、発泡スチロールなどの柔らかい素材にも専用ブレードがあります。

参考文献

https://diytools1.com/2019/05/14/21170/

https://www3.roymall.jp/shop/e/ejigsaw/

放電加工機とは

放電加工機とは、アーク放電によって発生する熱で加工物を溶かして加工する工作機械のことです。加工物が電気を通す材質であれば、硬さに関係なく加工できる特徴を有し、主に金属加工に使用されます。

放電加工は、液体中の電極と加工物との間で放電させて熱により加工物を溶かし、溶けた部分を液体で冷やして飛散させる方法です。高硬度材の加工で、切削加工では刃が立たない場合でも、精密な形状に加工ができます。

放電加工機の使用用途

従来の加工法では加工が困難なものが、放電加工で可能になります。まず高硬度材料の加工用途があります。六角穴、キー溝及び角出し加工は、刃物にとらわれません。

ねじ加工では、加工を忘れて焼き入れをしてしまった場合などに、放電加工でねじを後加工します。また放電加工は、ドリル加工では不可能な細径深穴加工に使われます。

斜め穴も容易に加工可能です。人工欠陥と言って、微細な欠陥がある試験片を放電加工によって作ります。その他の事例として、精度の高い微細ギアの加工は、放電加工が適しています。細いワイヤーを用いたワイヤー放電加工は、インボリュートラインをきれいに仕上げ、中心部の穴を真円にします。

放電加工の原理

放電加工は、加工物を絶縁性の高い加工液の中に浸し、1秒間に1,000～10万回の放電を繰り返して加工します。電極と加工物を数十ミクロンの距離に保ちながら放電すると、金属は数千℃に達して溶融が始まります。

溶融した金属は加工液によって急激に冷やされ、気化爆発して加工面から吹き飛ばされます。そして加工液中で冷却されながら小さな粒となって飛散することで、加工物の表面が削られるのが放電加工の原理です。

放電加工機の種類

放電加工機は、次の3種類が実用されています。

1. 型彫放電加工機

型彫放電加工機は、放電によって電極の形状を加工物に転写する工作機械です。銅やグラファイトなどの電極を加工したい形の反転した形状に加工し、加工物に近づけると放電が始まり、電極と逆の形状に加工されます。電極のNC制御により、3次元の複雑な加工ができます。樹脂成形用の型などの加工によく使われます。

2. ワイヤー放電加工機

ワイヤー放電加工機は、直径0.05mmから0.3mm程度の非常に細いワイヤーを電極として用いて放電加工を行う機械です。黄銅のワイヤーがよく使われており、数値制御(NC)によってワイヤーを走行させて被加工物を求める形状に切断していきます。WEDMとも呼ばれます。

ワイヤー放電加工機の特徴は、電極の加工が不要なことと、非常に細いワイヤーを使って切断するため材料のロスが少ないことです。貫通させない底付きの形状の加工は不可能です。プレス加工用の金型などの加工に使用されます。

3. 細穴放電加工機

加工液の中で、棒状やパイプ状の電極を用いて、ワークを溶融・除去しながら非常に細い穴を開ける機械です。直径0.1mm以下の細い穴加工が可能です。電極と加工物とは非接触で加工されます。金型のエア抜き穴や精密ノズルなどの加工に使用されます。

放電加工機の構成

放電加工機の構成は、金属を加工する加工機と、それをコントロールする制御装置、及び加工液を供給する加工液供給装置の3つです。

1. 放電加工機本体

加工機には金属を加工する電極があり、噴射ノズルから加工液を噴射しながら加工物の金属に電極を押し当てるようにして加工していきます。さらに、放電加工が行われる部分に適量の加工液を満たしておく必要があるため、周辺を囲むように加工槽が設けられています。液面調整装置が付属しています。

2. 加工制御装置

加工制御装置はNC工作機械に必須の機能です。加工プログラムにデータを入力することによって、全く同じ加工製品を高い精度で作り続けることが可能になります。

3. 加工液供給装置

放電は絶縁状態の気体や液体に電気が流れる現象であり、加工液は絶縁体として機能します。水や油を主成分としたものが使われます。放電加工を補助する重要なもので、冷却や加工くずを除去する役割もあります。

放電加工機のその他情報

放電加工機の特徴

放電加工機の最大の特徴は、非常に硬い材料でも簡単に加工できることです。それに加えて、数ミクロン単位での精密な加工と複雑な形状の加工が可能です。

放電加工は、電極と加工物とが物理的に接触せずに加工する非接触方式なので、加工物の変形による精度不良が起きにくい特徴があります。薄い板でも容易に加工できます。

切削加工では通常バリが出ますが、放電加工ではバリが発生せず、バリ取り工程が不要です。また、刃物を使用しないので、内側の角が正確に加工できます。さらに、幅が0.1mm以下の深溝や穴の加工もできます。

放電加工にも弱点があります。放電加工は少しずつ溶かしながら加工するので、加工スピードが遅いことです。電極などの消耗品も多く必要で、大量生産には不向きと言えます。

参考文献
https://www.sodick.co.jp/st/tech/principle.html
https://morpha.co.jp/tech/edm/
https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/machine_design/md11/c1342.html

チップサーミスタとは

チップサーミスタとは、基板上で温度変化を測定する小型センサーです。

サーミスタは、温度 (Kまたは℃) が変わるごとに電気の抵抗値 (Ω) が変わる特性を持った半導体素子です。これにより、温度の変化を電気信号へ変換します。チップサーミスタはプリント基板上に実装できる程度の大きさのサーミスタを指します。

チップサーミスタは非常に小型であるため、電子機器などに組み込みやすい点が特徴です。高精度で温度を測定できるだけではなく、応答速度も速いため、リアルタイムでの温度検知に適しています。信頼性も高く、長期間にわたって安定した温度測定が可能です。

チップサーミスタの使用用途

チップサーミスタの使用用途は多岐に渡ります。以下はその一例です。

1. 家電製品

チップサーミスタは冷蔵庫内の温度を監視し、設定温度を維持する目的で内蔵されます。これにより、食品や飲料の品質を保持することが可能です。また、調理器具としてオーブンや電子レンジに組み込まれていることも多く、食品が均一に加熱されるようにします。

また、エアコンなどにも実装されていることが多いです。室内機および室外機の双方でサーミスタを使って温度を測定し、運転管理の指標としています。

2. 自動車

車両のエンジン温度を監視するためにチップサーミスタが使用されることが多いです。これにより、エンジンの過熱や冷却不良を検知し、車両の安全性を向上させています。エンジン温度や外気温度を測定し、燃焼が最適となるよう制御する場合もあります。

3. 医療機器

デジタル体温計には体温の測定にチップサーミスタが使用されます。これにより、迅速で正確に体温を測定することが可能です。また、血圧計などにも実装されている場合があります。

4. 電子機器

スマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスは、チップサーミスタによってデバイス内の温度を監視し、過熱やバッテリーの過充電を防止していることが多いです。また、コンピューターやサーバーなどもチップサーミスタによって温度を監視しています。過熱を防ぎ、システムの安定性を確保しています。

チップサーミスタの原理

チップサーミスタは半導体で構成されます。マンガンや鉄、コバルト、ニッケルなどを混合して作られます。また、チタン酸バリウムやセラミックスを混合したり、ポリマーにカーボンブラック等を混合して作られることも多いです。

通常の金属は、温度が上がると陽イオンの振動が大きくなります。これにより、自由電子の移動速度が遅くなることで抵抗値が大きくなります。抵抗値を常時測定し変化を確認することで温度を検知できる仕組みです。

また、温度の上昇に伴い陽イオンが増加する半導体が使用されることもあります。この割合が自由電子の移動速度の減少に勝るため、温度が上がるにつれて抵抗値が下がります。この種類の素子が使用される製品も存在します。

チップサーミスタの種類

チップサーミスタには以下のような種類が存在します。

1. NTCサーミスタ

NTCサーミスタは温度が上がるとゆるやかに抵抗値が小さくなる製品です。NTCはNegative Temperature Coefficientの略であり、温度測定や温度制御に利用される万能型の製品です。仕様温度の範囲内では精度が高い点が特徴で、応答速度が速いため、多くの用途で有利です。

2. PTCサーミスタ

PTCサーミスタは温度が上がると抵抗が増加する製品です。PTCはPositive Temperature Coefficientの略であり、主に過電流保護やヒーターとして使用されます。例えば、過電流が流れるとPTCサーミスタが加熱され、抵抗が増加して電流が制限されるような使い方がされます。

3. CTRサーミスタ

CTRサーミスタは、温度上昇によって抵抗値が急に低くなる製品です。Critical Temperature Resistorの略であり、異常な温度上昇などを検知する目的で実装されます。バナジウムに添加物を混合して作られることが多いです。

参考文献
https://takuminotie.com/

手動ステージとは

手動ステージとは、対象物を乗せた状態で手動により位置を調整ができる架台です。

工具やカメラなどを正確に位置決めし、調整するために使用されます。微細な動きや調整が必要な作業に適した製品です。操作者は手動でステージを移動させ、目標位置に物体を移動させることができます。

手動ステージには移動量を正確に測定し、制御するための目盛りや調整機構が組み込まれていることが一般的です。これにより、微細な位置調整が可能となります。また、高品質な材料によって堅牢かつ安定した構造で製作されるため、長時間使用や重要な実験で信頼性が確保されます。

ただし、自動ステージと比較して操作者のスキルと経験が必要です。

手動ステージの使用用途

手動ステージはさまざまな場面で使用されます。以下は一般的な手動ステージの使用用途です。

1. 光学装置

カメラや顕微鏡において、試料やレンズの位置を微調整するために手動ステージが使用されます。これにより、観察対象を正確に焦点に合わせたり、異なる部分を調査することが可能です。カメラを使用する場合は、手動ステージによって手振れを防止することもできます。

2. レーザー加工

レーザー加工機や精密切削機では、レーザービームや切削工具の位置を正確に制御することが必要です。手動ステージによって加工対象の位置を微調整し、精密な切削や彫刻などを行います。カスタム部品の製造や微細な構造の加工に使用されます。

3. 材料開発

材料の物理的な特性や応力応答を測定するために、手動ステージが使用されます。材料の伸びや耐久性を評価する際に、試験機器で試料の位置を正確に制御して応力とひずみを記録します。航空宇宙分野や自動車分野など、応用される産業はさまざまです。

4. 医療研究

医療研究において、細胞や微小な試料を操作する場合があります。手動ステージを使用して微小なピペットやマニピュレータを正確に位置調整し、細胞移植などの操作を行うことが可能です。これにより、微細な対象物を正確に取り扱うことが可能です。

手動ステージの原理

手動ステージは、位置調整を実現するための機械的な仕組みに基づいています。ステージプレートやリニアガイド、スケールなどによって構成される場合が多いです。

1. ステージプレート

ステージプレートは位置調整の対象物を乗せるための架台です。手動ステージの基本部品の一つです。ステージの基礎を提供しつつ、他の部品が取り付けることができます。

2. リニアガイド

手動ステージはリニアガイドと呼ばれる部品を使用して、水平方向または垂直方向に可動します。ガイドによって摩擦を減少させ、高い位置精度と滑らかな動きを実現することが可能です。付属する調整ネジなどによって位置を調整し、微細な動きができます。

3. スケール

手動ステージには位置を測定するためのスケールが備わってることが多いです。これにより、操作者に対して現在の位置を示し、所望の位置にステージを移動する際に役立ちます。一部の高度な手動ステージには、マイクロメーターなどが組み込まれています。

手動ステージの種類

手動ステージは、その動作や用途に応じてさまざまな種類が存在します。代表的な種類は以下の通りです。

1. 直動ステージ

直線的な位置調整に使用されるタイプの手動ステージです。水平方向または垂直方向に物体や試料を移動させるのに適しています。操作者はハンドルやノブを使用し、レールなどを介してステージを移動させます。

2. ゴニオステージ

角度調整に特化した手動ステージです。物体や試料を回転させるように設計となっており、通常は水平面または垂直面での角度調整に使用されます。 X線回折などの分野ではゴニオステージが使用されることが多いです。

3. 回転ステージ

対象物を回転させるための手動ステージです。一般的には水平面での回転が可能であり、ハンドルやノブを使用してステージを回転させます。位置調整が必要なさまざまな用途で使用され、角度の精密な調整が求められる場合に便利です。