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スタイロフォーム Model0 納車!!  (5月9日素材造形 Bクラスより)

Bクラスでは、スタイロフォームの扱い方を学んでいく。

最終目標は、飛翔体のボディ製作である。

5月9日の授業で学んだことをまとめていく。


What is "スタイロフォーム"?

概要

実はこの素材、ほぼ全ての人にとって見ることはないけど身近な存在なんです!

家などを建設する際、断熱材として使われているのがスタイロフォームです。

合成樹脂素材である発泡プラスチックの一種。ポリスチレン(PS)が原料である。

いつも梱包材として身近な発泡スチロールと何が違うのかと言うと、、

(簡単にいうと)発泡方法の違いである!

ポリスチレンを使用した発泡プラスチックは主に3種類ある。

・ビーズ法発泡ポリスチレン(ESP) → ポリスチレンの粒を発泡させたもの
・発泡ポリスチレンシート(PSP)  → 発泡させてシート状に押し出したもの(食品トレーなどに使われている)
・押出発泡ポリスチレン(XPS)   → 圧力・温度の力を多く使って押し出したもの
(・ポリウレタンは、柔軟性があり、スポンジなどに使われている。)

*今回のスタイロフォームは、、、押出発泡ポリスチレンである!

 押出発泡ポリスチレンは、堅くて難燃性がある素材である。

ちなみに、ビーズ法発泡ポリスチレンは、、、
 

出典 https://metoree.com/categories/7362/

↑断面がボロボロ取れてくる素材のことである。

特性

加工しやすい!
軽量(水の1/30の重さなんだとか)
切削加工がしやすい
・耐水性に優れている
・断熱性に優れている
・酸やアルカリに対して安定

荷重や衝撃に弱い
溶剤で溶融する(溶ける) *溶剤=シンナー、ガソリンなどなど
耐熱温度が低い(70度〜90度くらいで溶けてしまう)

加工方法

スタイロフォーム本体

・切る
・削る
・磨く
・接着する
・溶かす

の選択肢がある。

切る

クローム線のついたカッターで切る
(*刃のついたカッターでも切れるが大きい塊だと正確性に欠けると考える。)

ペダル式のスイッチを踏むとすぐにクローム線が熱くなり、切ることができる。
長時間踏まないようにする!

要領は、ミシンと同じ!! (糸鋸のような形状のカッターもある)

手前から奥に向かってスタイロフォームを動かす。

横についているゲージに沿わせると綺麗な直線で切ることができる

定規のメモリを見て、切りたい幅にゲージを設定する
*目標値より大きめに設定する!
 → 熱で予想よりも多くの部分を失ってしまう可能性があるから

黄色い部分より左側は、一定の速度で切った場合 ー 綺麗に切れる!
黄色い部分は、数秒間停止した場合  ー どんどん周辺が溶けて凹んでしまう。
赤色の部分は、わざと凸凹にしてみた場合 ー 加工のしやすさがわかる。

作業時に気づいたが、切り始めの所は、他より深く溶けてしまう!

削る

主にヤスリを使用して削る (カッターで切った面を綺麗にする時にも使う

木工やすり  (茶色やすり)
空とぎやすり (白色のやすり)ー(木工より耐久性と研磨力がある)
耐水ペーパー (水や油をつけて金属・ガラスも削れる)
布やすり   (丈夫で破れにくいが水は× )
ドレッサー  (金属製で四角、三角、凸状など種類豊富)
スチールタワシ
金棒
などでも削れる!

今回は、ドレッサーと150番の空とぎやすりを使用した!


実習内容

①辺が8cmの立方体を作る
②立方体から曲面を作る


1 これから切り出すところの目印をつける!

スタイロフォームは、溶剤に溶けやすいので油性のものなどは注意が必要!
4種類のもので目印をつけてみた。
シャーペンやボールペンは先端が細くスタイロフォームを削ってしまい不向き。
マッキーペンの太い方は正確性に欠ける。

ということでマッキーペンの細い方で目印をつけていった。

2 クローム線のついたカッターで辺が8.5cmくらいのところで切り出す!

場合によっては、裏が透けるくらいの薄さに切ることも可能!


3 全ての面をやすりで整えていく!

下の赤いのがドレッサー

面が平たいドレッサーだと、一方向に削っているうちに端で削ってしまい、凹みができてしまうので注意!
途中で方向を変えるか、円を描くようにかけると綺麗に仕上げることができた!

*注意
 1 あっという間に削れてしまうので、削り過ぎ注意!
 2 支える手や指でスタイロフォームを凹ませてしまうので、押しすぎ注意!

↓ ドレッサーのみの仕上げ

↓紙やすり(空とぎ)での仕上げ

明らかにケバケバしていない!

② 下の寸法になるように形を作っていく!

1 上の寸法の紙をスタイロフォーム全体に貼り付けて加工していく
  (マスキングテープで固定すると剥がれにくい)

2 クローム線のカッターで大まかに切っていく!
  (バルサ材の時と同じ加工の仕方!)

曲面のドレッサーで凹部分を削る!

3 紙やすり(空とぎ)やドレッサーで整えていく

↓ 完成!

反省

気付かぬうちに指で強く押し過ぎてしまった箇所があった
角を作るのが難しかった
 (ヤスリがけっていると手の構造上、端を削ってしまいがちになる)


時間も余ったので、学んだことを復習する意味も込めて、ミニカーを作ってみた!

廃材の四角い塊からカッターで切り出し、糸鋸のようなカッターで角を取った。

完成したものがこちら↓

スタイロフォームModel 0

車両本体価格 50円
動力     空気or手押し

ボンネットに傾斜がつき過ぎている。。。
スポイラーまで装着

課題の作品がガレージのようになった!


反省点
・ほぼ勘と勢いで作った割には上出来
ボディに堀を入れる方法を知りたい! →飛翔体にも活かせる


今回は、以上である!

参考文献

サーモバリア・2022/11/8・(閲覧日2024/5/10)


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