理科教材の福西企画

  製作支援プロジェクト


          子供の頃の夢を 大人の今実現する

    
    子供の頃 学校帰りの道すがら、町工場の鉄を削る作業を飽きもせず見つめていたり、溶接
    の火花を見つめ、「目を傷めるから見るな!」と 怒鳴られた経験を持つ人もいたかと思いま
    す。
    思えば 一頃は街中に“ものづくり”の風土が溢れていた様に思います。
    子供から成長するにつれ 自身の“ものづくり”の気持ちも失われてきました。
    
    しかし、近年、団塊の世代をはじめ、“ものづくり”の趣味への回帰がみられます。
    また、 技術立国を目指す日本としても 学童の理科・技術教育、ものづくり教育が模索され
    ています。
    当方は、こうした“ものづくり”の趣味として 蒸気機関車の製作等を支援いたします。
    蒸気機関車の製作は、英国では“キング オブ ホビー”と言われていますが、日本でも 親・子・
    孫の 世代横断の趣味として定着すれば と願っています。
    将来は 加工技術を共有し、作品の公開 等 ネットワークを構築したいと考えています。
    
    
    
    
   手始めに
    
    まず、手始めに 蒸気機関の製作を提案いたします。
    当方の製品でもある最も基本的な蒸気機関SA-1は、オリジナル蒸気機関車への応用も
    可能であり、入門用として最適です。
    完成品や、組み立てキットも販売していますが、図面のみを購入し、素材の加工から始め
    てみませんか。
    蒸気機関は 子供から大人まで幅広く人気を持たれていることから 子や孫への“ものづく
    り”の趣味を伝承するにも うってつけです。
    図面、部品図、部品加工虎の巻、素材の切り売りのほか、難加工品・ロウ付け品の請負
    製作も行い、可動まで支援いたします。
    メールによる問い合わせに対してのメールによる技術指導については無料です。
    工作機械の紹介も行います。(ミニチュア旋盤:8万円〜、フライス盤:5万円〜)
     
    
    
    SA-1の1〜2台分の素材                   部品図
    快削鋼、快削ステンレス、快削黄銅、鋳鉄        機構図
    素材一式 : \3,000                       組み立て図
                                      組み立てマニュアル
                                       部品加工虎の巻   
                                       1式(A4サイズ40枚) : \3,000
                           尚、SA-1の完成品・組立てキットにはこれら図面は1式含まれます。
    
    
    
    オリジナル蒸気機関車の製作
    
     蒸気機関SA-1の主要部品を流用してキング オブ ホビーと言われている蒸気機関車を
    作ってみましょう。このページのトップの図は その一例です。
    蒸気機関車は位相を90°ずらした2気筒のシリンダーと ストップ弁・安全弁・自動注油機・
    グランドのシール・ボイラーの耐圧試験等が必要です。
    技術指導は いたしますが、安全弁・コック等は別売りもしますので安心です。
    お気軽にメール等で お問い合わせください。
    
        
                  《 雑記帳 》
    
    “銀ロウ付けについて
    ライブスチーム関連のホームページを見ていますと 銀ロウ付けに苦労している方々が大変多いようです。
    わが身を思い起こせば、当初はブタンガストーチを用い ロウ付けしていましたが、部品が小さい事もあり 自己
    流でも以外にスムーズに行き、「意外に簡単だな」と 思えました。
    しかし、そのうち、部品が大きくなるにつれ スランプになり、どうやってもうまくいかない時期がありました。
    溶接の場合もそうですが、ロウ付けは、“方法”や“コツ”を聞いても 必ずしもうまくいかない事が多いです。
    スランプ脱出の一助になりたく フラックスを中心に記します。
    フラックスの解説をする前に、用語の解説、意味の統一をする必要が有ります。
    
    溶融(melt)・・・固体が加熱により液体になる事。        例:氷→水(0℃)
                                             鉄→溶融鉄(1500℃)
                                     アルミナ(Al2O3)→溶融アルミナ(2000℃)            
                                     酸化銅(Cu2O)→溶融酸化銅(1230℃)
                                        フラックス→溶融フラックス(700℃?)
    
    溶解(dissolve)・・・ある溶融物に固体が溶け込む。       例:水+食塩→食塩水 (常温)
                     (solution)        溶融クリオライト+アルミナ→溶液(1000℃)
                                   溶融フラックス+酸化銅(Cu2O)→溶液(700℃?)
    
    おわかりでしょうか? 金属酸化物は恐ろしく融点が高い。しかし、溶融したフラックスには多量の金属酸化物
    が溶解します。
    とける・・・と言っても 溶ける・解ける・融ける・熔ける・・・これらは同じ意味を持つ場合と まったく異なった意味
    を持つ場合もあります。 日本語は難しいですね。と、言うか あいまいに使ってますね。
    銀ロウ付けでは、溶融フラックスが金属酸化物を溶解し、かつ 活性化した母材表面を覆い 金属の酸化を防ぎ
    ます。
    溶融ロウ材は、母材が充分に加熱されていれば 溶融フラックスを押しのけて母材金属になじみ、毛細管現象
    で隙間にも入り込みます。
    溶融フラックスを押しのけるだけの金属同士のなじみ性が強いのでしょう。
    理屈はさて置き、実際にやってみると上手くいかないものです。しかし、試行錯誤しているうちに 同じ事をやって
    いても うまくいくようになるものです。  理由は明確ではないですが。
    しかし、次のことに気を配りましょう。
    
    1、加熱に時間を掛けすぎない。・・・金属酸化物が多量に生成され、フラックスで溶解しきれなくなる。
                           また、酸化物が断熱材となり ますます加熱を妨げてしまいます。
                           断熱材をバックに配置するなどして保温に努め、短時間で加熱を終了させる。
                           大きな部材と小さな部材をロウ付けする場合は特に注意が必要です。
                           大きな部材が充分加熱されないうちに 小さい部材やロウ材が酸化されて
                           しまいます。この場合、大きな部材は先に加熱し、途中で小部材を配置し
                           加熱します。
    2、還元ガス雰囲気にする・・・・・・保温の意味を含め、ロウ付け対象物を断熱材・耐火レンガ等で すっぽり
                          覆う。そうすれば、対象物が炭酸ガスで覆われ 酸化物の生成が抑えられる。
                          また、近くに木炭でも配置しておけば 一酸化炭素が発生し 還元ガス雰囲気
                          にすることが出来る。(効果のほどは不明ですが)
    
    3、フラックスの使い方・・・・・・・・・ひとつの部材で複数のロウ付け箇所がある場合、あらかじめ その全てに
                         フラックスを配置しておくこと。
                         銀ロウにも フラックスを塗っておく。
    
    いずれにせよ、手際よく作業が出来るようになれば いつの間にか ロウ付けがうまく出来るようになっている
    ものです。
    バーナー炎の向きや 断熱材の配置を少し変えるだけで加熱効率が大きく変わります。
    
    ちなみに、フラックス成分は、私は知りません。ただ,ホウ砂とクリオライトの混合物かと 推測しています。
    また、ペースト状の市販フラックスが 乾燥して固まったものは、乳鉢で磨り潰し 少量の水を加えさらに錬ると
    元に戻ります。現在 私は プロパンガスバーナーを使用し、安価な銅ロウを使用しています。
                                                               H21.9.20
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