材料

2021年03月15日

続 アメリカ製の切断機

shear 1 もう一つ、根本的なミスがあった。
 刃当たりを調整する送りネジがある()。それはステンレスネジであった。筆者はステンレスネジは原則として使わない。伸びたりつぶれたりするからだ。ネジ穴から抜けなくなることがありうる。この写真の()は先回の面取りの足らない部分である。
 今回の送りネジは、締め込んで相手の鋼製ブロックを押すのだが、馬鹿力で締めた跡があり、先端がわずかにつぶれて太くなっていた。ネジがつぶれると太くなると同時に、ピッチが狂うから始末に負えない。こうなると緩ませて抜くことは不可能だ。こういうところには、鋼製ネジを使わねばならない。仕方がないから、時間を掛けて先端のネジ溝をヤスリで削って拡げ、抜き取った。ひどい話だ。

 このステンレスはオーステナイトと云う状態で、塑性変形が起こりやすい。力を掛けてはいけないものなのだ。ステンレス・ボルトで締めると時間が経つと緩むのはこのせいだが、日本ではそんなことはお構いなしで、あちこちで使われて事故を起こしている。
 近所で上水道の大規模水漏れ事故があった。交通を遮断して掘り返すことになり、自治会としての立ち合いを求められた。見るとおバカなことに、このステンレスボルトが使われていた。水道事務所の工事担当者は、
「緩んでいるのは不思議だ。締め付けトルクの記録もあるのに。」
と言うので、このことを教えたら大変驚いた。
 後日上司から感謝の電話があった。今後すべてのステンレスボルトを、順次高張力ボルトに切り替えると言っていた。ついでに濡れるところではステンレスと鋼とを混用しないように釘を刺した。今まで税金をドブに捨てていたのだ。世の中こんなものらしい。

 アメリカ製の物で、間違って使われているのを見るのは初めてだ。アメリカ人はステンレスボルトを使うのに、ためらうことが多い。いろいろな弊害を知っているのだ。これはおそらく、指示間違いであろう。

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2021年03月13日

アメリカ製の切断機

 複数人でアメリカから取り寄せた切断機について書きたい。動画を見て、設計の妙に驚き、注文した。日本製のものにはない工夫が凝らされ、どうしても使ってみたかった。過去に遠藤機械製の切断機を改良する工夫はしたが、根本的に異なる発想から出てきた製品を見たかったこともある。
 消費税の10%を逃れる術はなかったが、たまたまセールで割安であったのと、多人数で運賃を割って大幅に節約できたのは有難かった。今回の幹事は、このブログにもよく登場するF氏である。

 生産地のオクラホマは、未曾有の大雪で交通が1週間ほど遮断され、発送には時間が掛かったが、無事に到着し、F氏の献身的な努力で無事配送された。一つだけ部品が足らなかったが、電話を掛けてすぐに解決してくれたのは有難かった。

Shear1 鋼製の本体に、硬いアルミ合金製のプラットフォームと足が付いている。黒染め処理で美しいが、作動状況は芳しいものではなかった。可動刃が微妙にせり出しやすく、固定刃の上に乗ってしまう。そのまま押し込むと刃がへたり、修復が難しい。上の可動刃を安定させ、一定の位置で降ろすようにせねばならない。何度も分解して検討した。この写真では乗り上げていない。ちらりと四角の金属板が見えているのは、後述するバネを兼ねたシムである。 

 問題点はいくつかあった。
 設計は素晴らしいと思う。しかし、クラフツマンシップには大きな疑問点があった。良いものを作って、客を喜ばせようと考えているようには、見えない。工員の質が悪いのである。
「言われた通りに組んだから、これでいいだろ?」と言わんばかりだ。

 分解して気が付いたのは、バリが取ってないところがあることだ。面取りが不完全だから、直角に仕上げた入隅に押し付けても、隙間から光が透けて見える。密着させるためには、双方の面を良く仕上げるのみならず、出隅の角の面取りを念入りに行う必要があるのは常識だ。また、削りクズが残っていて、はさまっている。


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2021年01月28日

しなやかな太い電線 

woven wire 大型の変圧器により、大電流のハンダ付けができるようになった。しかし炭素棒を保持する手元のテフロン被覆電線が固くて、取り廻しが難しい。置くと弾力ではね返り、落ちてしまうことがある。熱いものが落ちるのは絶対に避けねばならない。アース線は多少固くても困ることはないが、しなやかな太い電線が欲しい。

 電線の断面は、5.5平方mm欲しい。3.5では熱くなって、どうかなりそうだった。電線のカタログを順に見ていて、平編線に行き当たった。この線は厚さが1.4 mm、幅が9.6 mmで、細いΦ0.12 の線480本で出来ているから、しなやかである。
 被覆をどうするかが問題だ。柔軟な素材でないといけない。この編んだ保護チューブは見かけは細いが、長さを縮めると太くなり、先の編み線を入れることができた。

 細かな穴があるから完全な電気絶縁はできないが、使ってみてショートすることはないから十分だ。結線は圧着端子で行う。その時、末端を折り曲げて細くし、端子に押し込む必要がある。

 ほかにもしなやかな電線はあるようだ。Dr.Yのお勧めは、これだ。
細い線を使っている。普通の線はΦ 0.17程度の線を使っているが、これはΦ 0.08だそうだ。概算で1/16以下の剛性しかないことになるから、柔らかいだろう。 

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2020年11月29日

続 "しょうなんでんしゃ"の記事

 実物車輌がレイルの上に載っている時、車輪、レイルともにわずかに凹む。その量は目には見えない程度だが、確実に凹む。これは弾性変形である。
 D型蒸機機関車の動輪半径は小さく、C型蒸気機関車では大きい。同じ粘着重量でもD型の方が粘着力がある。それは動輪が小さいことによる。半径が小さいもので押すとよく凹むのである。それによって摩擦力は増大する。米国の入替え機には、動輪が極端に小さなものがあったが、それはこの摩擦力が大きいことを狙ったものだったのかもしれない。

 こういう話が模型でも通用するだろうか。ここまで書けばお分かりのように、模型では、軸重による線路の弾性変形などは完全に無視しうる範囲にある。しかし、こういう話をとくとくと語る模型人が居る。それは実物の話なのだが、模型でも起きていると言うのだ。それを信ずる人も、信じがたい話だが、多少は居る。この種のファンタジィから出られない人なのだ。   

「実物をそのまま縮小した模型」というのもよく聞くフレイズだ。本人は正しいと思っているが、車輪の厚みを考えていないから、台車の内側に当たる。昔、吉岡精一氏は、「実物を縮小したら模型になると思っている人は、ソリッドモデルでも作っていなさい。」と言った。その通りなのだが、この現代においてもその呪縛から逃れられない人はかなり居る。
 吉岡氏はさらに続けた。「実物の図面を持って来て、それを元に作るというのは、実は難しいことではないんだよ。頭を使う必要がないからね。走る模型を作るには頭が要る、ということが分からない人は多いんだよ。」

 Low-Dの設計にはかなりの時間を掛けている。初めは2次元の図面だけで判断していたが、後に3Dの画面で覗けるようになった。設計は完全に正しく、最初のロット1万軸は、国内外でたちまち捌けた 。曲線での抵抗は格段に減り、神戸の運転会で好評を得て、国内ではデファクト・スタンダードになった。その後増産され、3万5000軸強が出て行った。アメリカの富豪は一人で4000軸も買った。利益を考えていないから、価格は十分に安いが、受注は製造所の景気に左右されるところが問題だ。

 模型の線路は十分に堅く、凹まない。車輪も凹まないから、うまく設計すれば1点接触に出来る。RP25ではそれができない。  

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2020年08月21日

非金属製車輌の末路

Sway-backed この郵便車は、車齢36年である。American Standardの社長が連絡してくれて、購入した。硬質発泡ウレタンの鋳物を機械加工してある。裏側をフライスで削って、床板、窓ガラスを嵌めるようになっていた。よくできたキットであると思った。

 表面は彼の工夫により滑らかで、塗料ののりも良く、工作は容易だった。接着はエポキシ樹脂である。もともとが軽過ぎるので、床下器具は重い物を使っている。全質量は1.2 kgほどであるから、標準的な重さの客車となった。急行列車のheadend(機関車の次位)に付けてかなりの距離を走った。数年前車輪を更新したが、それを塗装をするのを忘れていることに今頃気付いた。

 建造して10年ほどで、何かおかしくなってきた。いわゆる sway-back (弓なりに反ること)になってきたのだ。社長のRalph Brownに連絡すると、
「不思議だ。そんな例はまだ聞いていない。」と返事が来た。
「今度持って行くから見てくれ。」と連絡したのだが、いろいろな都合で、その後彼とは会うチャンスがなかった。大した価格ではなかったので良いのだが、癪にさわる話ではある。急行列車の鋼製郵便車が垂れ下がっているのは、あり得ない。この時は、まだ垂れ下がりは大したことはない。

 その後組んだ彼のキットには、すべて中に金属板(鉄板、ジュラルミン板など)を仕込んで、垂れ下がりに抗うようにしている。おかげで、垂れているのは1輌だけに留まっている。


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2020年07月12日

続 3D プリンタで用いる樹脂

 ポリエチレンはどうだろう。柔らかく、しなやかな買い物袋を想像すれば良い。流れて役に立ちそうもないが、意外なことにポリエチレンは結晶性なのである。結晶性の物は、高分子鎖のあちこちで、同種の分子鎖が寄り添い、固まって動かなくなっているのだ。そう言えば、ポリエチレンシートは、僅かに白く濁っている。原則的には、分子鎖が近づきやすく、横に大きな突起がない高分子が結晶性を持つことになっている。

 ポリエチレンのフィルムを切って短冊にし、それをゆっくり引き延ばしてみよう。白くなって、引っ張っても切れにくくなるはずだ。引っ張られて長い分子が整列し、分子間距離が小さくなって結晶し始めたのである。結晶化が進むと白く濁るのだ。その時、熱くなる。自由な分子運動ができなくなるので、エネルギィを捨てざるを得ないからだ。荷造り用として売られているプラスティックの薄いテープ状のギシギシした紐は、まさにこれである。ほとんど伸びない。長さ方向には極めて強いが、縦裂きは容易だ。長さ方向にずらすには、結晶構造内の分子間力を全長に亘って同時に切る必要があるが、縦に裂くと、一つづつ切れば良いからである。この紐状のものを加熱すると、くちゃくちゃと縮む。エネルギィが与えられ、分子が束縛から解き放たれて自由に動いたからだ。結晶化すると密度は大きくなる。包装用紐の巻いたものは、意外に重いことに気が付くだろう。 

 ポリエチレンは何もしなければ結晶化しにくいので軟らかいし、軸受部分の摩擦による発熱にはとても耐えられない。無理やり伸ばさない限り(これを延伸という)結晶化しない。また、耐熱性がなく、塗装、接着の困難さにより、模型材料には使われることはない。

 他にはポリプロピレンがある。これは形が異なるものが3種あり、その一つは極めて優秀な結晶性を示し、身の周りにたくさん使われているが、模型用には適さない。接着塗装が難しいのだ。ポリプロピレン製のコンテナなどは、重い物を載せても形が崩れない。

 さて、模型用として実用的な結晶性プラスティックの例を挙げよう。POM(デルリン、ジュラコンなど)、ナイロンなどが有名である。これらはある温度で急に融けるように見える。それまでは、形はほとんど変化しない。隣の分子と固く結びついているからである。即ち、常温では流れにくい。歯車、カム、リンクなどに適する。

 台車の材料は結晶性プラスティックであったほうが良い。Oスケールの場合、軸重は5 N(約500 gw)を超える場合がある。放置されていても台車がヘタることがあってはならない。もしこれがポリスチレンなら、徐々に歪み始めて、20年もすれば、あらぬ形になる可能性がある。


 いわゆるPETボトル(これをペットボトルと言うのは正しいとは言い難く、外国では通用しない場合が多い。英語では、ピー・イー・ティー・ボトルという)は透明だが、ある温度に保つと白く濁って堅くなる。結晶化したのである。一部のボトルのネジ部が白いのはこの方法による。ネジが内部の圧力によって抜けないようになっている。

 3Dプリンタでは、ナイロンが適する。ナイロンはとても堅く、摩擦も少ないから台車に適する。ただ、ナイロンは水に濡らすと、流れる可能性がある。要するに、濡れた状態で極端に大きな力を掛けると、塑性変形する可能性があるのだ。水に対する親和力が強く、水和により分子間力が弱まってしまう。高分子どうしを結び付けていた水素結合が水との結合に振り向けられるからだ。
 染色は容易だ。染料は水と同じく、この高分子に電気的引力で付きやすいからである。


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2020年07月10日

3D プリンタで用いる樹脂

 3Dプリンタでいろいろなものを作ってみた。細かい造作を必要とするものはアクリル樹脂で作ったが、台車はそうはいかない。台車にはいつも力が掛かっている。要するに車重を支えているし、走行時は様々な角度から加速度が与えられるから、瞬間的にはかなり大きな力が掛かる。へたらない材料で作る必要がある。



 合成樹脂は熱可塑性熱硬化性に分かれる。前者はいわゆるプラスティックであり、加熱すると流動する。後者はベークライトで代表されるような加熱しても融けない樹脂である。元々は、plasticとは、こねて形を作れるという意味である。漢字の塑という字に相当する。

 さらに熱可塑性樹脂は、非晶性結晶性とに分かれる。
 
 非晶性のものは、力を入れると少しずつ伸びていく。伸びたものは元に戻らない。塑性変形するのだ。また温めてやると徐々に柔らかくなり、形が変わる。融点がない。即ち、ある温度で急に液状になるということはない。冷やすとその形を保ちながら収縮する場合が多い。
 普通の人が想像するプラスティックはこれに類する挙動を示す。これを「流れる固体」と称する場合がある。常温では固体のようにふるまうが、大きな力を掛けると少しずつ変形する。温度を上げると見るからに流体であるが、低温ではその粘性が極端に大きく、固体に見える。このようなものを台車に使うとどうなるだろう。長い年月が過ぎると、台車は少しずつ撓み、ボルスタは線路面まで下がるだろう(いわゆるクリープが起きる)。
 常温でその粘りけが無視できるくらい固いもので作ったものが、いわゆるプラスティック・モデルである。これは夏の暑い日でも垂れてくることはない。しかし力を掛けていると徐々に変形するはずだ。80 ℃以上ではくたくたになることがある。それには、ポリスチレンという樹脂が使われている。
 軽い物なら良いが、重い物を支えると変形するわけである。また、温度を上げて200 ℃以上にすると極めて流動しやすくなり、ポンプで型に押し込むことができる。これが injection mold 射出成型 だ。非晶性のものは高分子の側鎖が大きく、お互いに近づきにくいものが多い。たとえば、ポリスチレンでは大きなベンゼン環が飛び出していて、邪魔をしている。より耐熱性を持たせたものはABSである。

 ここまでを読むと、不思議な気がするに違いない。HO、N のプラスティック車輛にはABSが使ってあるが、へたらない。
 それは車重が小さく、目に見える変形を起こすほどの力が掛かっていないからである。しかし、何十年何百年も経てば少しずつ変形するはずである。しかし、人間の寿命はそれほど長くはないかもしれないから、それで良いことになっているわけだ。

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2020年02月01日

Servolink

sprocket-group-pic-1-600px チェインはServolink社の製品だ。もうかれこれ発売45年の、実績あるチェインである。これを初めて見たのは Bill Wolfer のところである。彼の GG1はこのチェインで駆動されていた。伸びたり切れたりしないかと心配したが、重い客車を引っ張って彼のレイアウトを疾走した。その後何回も見せて貰ったが、交換もせず、よく持っていて感心した。
 チェインは結晶性プラスティック製なので、へたらない。このあたりのことは専門的になるので理屈は割愛するが、ポリエチレンとかポリスチレンとは全く違う性能を持つ。小負荷なら金属製チェインよりはるかに性能が良い。使用による伸びとか寿命についても、データが公表されている。

 最初は少し分けて貰っていたが、祖父江氏の要望でかなり大量に、直接買った。その後いろいろな人に頒けたが、みな喜んで使っている。へたったという話は聞かないから、耐久力は十分なのだろう。効率は、スプロケットの外径が大きいほど良いはずだ。リンクの曲がり角が小さいからだ。また、同じトルクでは引張力も小さく、摩擦が小さい。当鉄道のディーゼル電気機関車群、タービン電気機関車群には標準装備されている。大型機には二重掛けをしているから静かだ。 

 問題は軸径がインチ規格なので、それに合うスリーヴを旋盤で挽いて組合せねばならない。デルリン(POM)製なので、無理をして打ち込むと割れて来る。ギリギリで作って軽くロレットを掛け、接着剤と共に押し込む。このように加工したものは時々確認して割れていないか見る必要がある。Weaver社のプラスティック製機関車にも大量に使われていたが、ことごとく割れた。無理な圧入をしたからで、回収されていた。いわゆる応力割れである。
 当鉄道では、力の掛かるところは接着剤ではなくピンを通してある。

 Kleinschmidt氏はギヤの方が静かだと述べていたが、コストを考えるとチェインに軍配が上がる。歯数を互いに素にし、はす歯のギヤと予圧を掛けたボールベアリング支持にしようと思うと、よほど大量生産しない限り、とてつもなく高いものになる。

 軸を平行に下げるギヤボックスは様々なものを見るが、どれもまともな設計とは言い難い。唯一、カツミ製のものが静かで抵抗が少ない。
chain drive (1) この写真は当鉄道で標準化したチェイン・ドライヴである。スウィッチャの台車用だ。運転室側で、高さに余裕がなく、しかも少し右にずらさないと 入らなかった。ギヤボックスは、新設計の無調整型である。素晴らしい性能である。

 Servolink社のスプロケット、チェインはたくさん持っている。使ってみたい人があれば、お譲りする。但し、旋盤加工はご自分で、とお願いする。

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2020年01月04日

マボーコー

磨棒 ボ−ルベアリングを装着する軸が必要であった。生憎、必要なサイズを切らしていた。
 表題の店に電話して、手に入るサイズを聞いた。漢字では「磨棒鋼」と書くのだ。昔、初めてこの発音を聞いた時、中華料理の名前かと思った。一般には「磨き棒鋼」と言っている。あるいは「シャフト屋」である。

 Φ2から、2.5、3、4、5のステンレスSUS304シャフトを注文した。長さは2m単位である。もう少し太いものだと 4 mだから乗用車には載らない。その場で半分に切ってもらって、持ち帰る。ワンカット150円くらいだと思う。細い物はボルトクリッパを持って行って自分で切る。
 写真は添え木に縛り付けたものを示している。裸で渡してくれるわけではない。ちゃんと曲がらないように配慮してくれる。

 この手のシャフトは、すべてマイナス公差である。まかり間違っても表示寸法より太いことは無い。ミニチュア・ボールベアリングは滑り嵌めが原則である。ミシン油を付けて、にゅるにゅると入るのが正しい寸法だ。するするでは駄目なのだ。
 彼らは専門家であるから、よく知っていて、何も言うことはない。

 一般人には縁遠い店だが、筆者はよく行くので、ついでがあれば購入してお分けする。上述の寸法であれば、手持ちの物を切って、即納できる。長さはレターパックに入る長さを基本とする。ボールベアリングを普通鋼のシャフトに嵌めるのは避けたい。普通の保管法では錆びて抜けなくなるからだ。

 蒸気機関車の車軸用の、SUS303材の末端を加工したシャフトを注文する必要がある。どのくらいの価格で応じてくれるか、楽しみである。
 動輪の嵌替えは、最適の材料、工具、テクニックが無いと難しい。今までは祖父江氏がやってくれていたが、筆者が引き受けざるを得ない状況になってきた。ノウハウはすべて受け継いだ。問題は動輪を掴むコレットの種類があまりないことだ。80インチ、63インチはできる。他のサイズ用は作らなければならないが、そのコレット材料がないので、ebayで探している。

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2019年12月21日

洋白材を削る

 ロストワックスの部品が足らないので、それらしく自作する羽目になった。機械加工で作る。1.2 mm厚の洋白材をブラスの2.6 mm厚の切れ端にハンダで貼り、それを縦フライスの万力で銜えた。この洋白材は快削だと信じていたが、そうではなかった。 

milling 1 刃はΦ1.0 とΦ0.5 である。細い工具には回転数が必要であるから、ベルトを掛け替えた。結果はこんな調子である。普通のブラスよりはマシであるが、粘りがある。切粉がさらさらとは出ない。

 DROの数字は事前に何度も検算し、間違いがないことを確かめる。初めの(0,0)点を決め、刃を降ろす前に計算値の通りに一周して、ワークからはみ出さないかを確かめる。

 切削はすべてDROの読みだけで行うので、ワークはあまり見ない。というよりも切粉が山盛りで、見えない。荒神箒(こうじんぼうき)で払っても取れない。Φ0.5を使うので、回転は最高、送りは最小である。7 mmx4 mmを一周するのに10分かけた。
 荒神箒は旋盤などでの快削材の切粉払いには最適である。最近はあまり見かけない。見付けると買い占めて、仲間で分ける。

milling2 周りは太い刃で削り落とす。さて、何を作っているのだろう。

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2019年12月17日

非快削材を削る

快削ブラス 複数枚の部品が必要な時は、板をハンダで貼り合わせて切り抜く。糸鋸でも良いが、フライスが使える物であれば、機械加工の方が楽であるし、正確だ。刃の太さを考慮した図面を描き、基点を決めて切削を開始する。刃が細いので、回転は最高に上げる。

 この4つの孔はハシゴになる。正確にケガいて糸鋸で切っても、不揃いになるから面白くない。昔は念入りに切って、ヤスリ掛けをした。最近はDROを使って機械で切り抜く。半径 0.5 mmのRで抜けるから、丸い形の物はそのままで良い。
 これは快削材であるから、すいすいと切れてバリもない。

快削 非快削 次の部品を切り始めたら、それ(右)が快削でなかったようだ。もう少しであるのに、くしゃっと行ってしまった。腹が立つが仕方が無い。捨てて、快削材で作り直した。ハンダ付けが全面にされてなかったことも原因の一つだが、粘る非快削材であったことが大きなファクタである。

ladder 出来上がったステップの踏み板は、薄手の滑り止めの付いたエッチング板があったので、折り曲げて貼った。間隔が揃っているので、気持ちが良い。こういうものは機械加工には敵わない。
 この種のステップは、蹴込みの深さも大切だが、向こう側に板があって、足が滑り込まないようにすることが義務付けられている。その板は連続であったり、分かれていたりする。この安全基準が設けられたのは1940年頃だ。
 Alco社の図面を参考にしたので、間違いはなかろう。

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2019年12月01日

快削ブラス

 最近、模型界では快削ブラスが市民権を得たような気がする。40年前は、おそらく殆ど知られていなかった。大阪の福原金属だけが売っていたという情報はあるが、大半の模型屋で売っているものは普通のブラス板であった。本当に切りにくくて腹が立った。一方、建材の引戸レイルは、糸鋸でとても切りやすかったことが印象に残っている。大きなモータに付いている銘版の廃品を貰ったが、これは粘い材料で、油を付けても切りにくかった。

 アメリカに行くと、ブラス板は少々色が違って緑っぽい感じがした。糸鋸ですいすいと切れるし、シアでは、すとんと切れる。
 性質が違い過ぎて、同じ金属とは思い難かった。日本製のブラス模型の色は赤く、アメリカ製は黄緑色であった。

 日本の材料屋でその違いについて聞くと、「快削と指定して取り寄せてあげるよ」と言う。それならばと、t0.3から順に定尺を全サイズ買った。色は普通材と同じであった。とても使い易く、友人に譲ったりして、その後は快削しか買わない。今は 0.3 mmが市販されていないようである。昔は、この板は時計の歯車用に大量に消費されていた。

 今野氏と知り合ってそのことを伝えると、KKC内部での頒布材料は、すべて快削材になったと言ってよいだろう。いろいろな場面で感謝されることがある。

 しばらく前、クラブの会合に手持ちの半端材料を大量に持って行って、安価で処分した。半分ほどは快削でなかったので、印を付けておいた。そうしたら、買おうとした人が、「えっ、快削じゃないの?僕は快削しか使わないんだ。もう普通のブラスなんて買う人は居ないよ。」と仏頂面で、のたもうた。その言い方にはとても驚いたが、内心とても嬉しかった。皆さんが使ってくれているんだと知って、多少なりとも貢献していることを実感した。これには今野氏の努力が大きい。この記事など、読んでくれた人など殆ど居ないのだから。 

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2019年11月29日

快削材のパイプ

 ブラスの材料の話である。たいていのブラス製パイプは快削でない。主動輪のクランクピンにボールベアリングを入れる時にハウジングを作らねばならなかったが、その材は快削でないと無理である。
 35年前にUPの4-8-4 2輌を作った時は、S45Cで作った。明らかに過剰品質である。リーマを通して、つるつるに仕上げて嵌めた。油がいつも注してあるので錆びることはない。
 今回は砲金で作った。たまたま切れ端があったからで、快削ブラスでも良かった。ぴったりの寸法のブラスのパイプもあったが、旋盤には掛からないので諦めた。食い込むからリーマを通せないのだ。

 今回、材料置き場を丹念に探すと、40年以上前にアメリカで買ったブラスパイプが出て来た。11/32、13/32、15/32インチの滑り込みの三兄弟である。試しに糸鋸で試し切りをするとサクサクと切れる。

turning smokestack 煙突を作らねばならなかった。きちんと寸法の出ているものを4本作るのはなかなか難しいから、これは有難かった。快削丸棒から中グリして作るつもりだったから、大幅な材料と手間の節約である。
 外径13/32インチ(10.31 mm)が希望寸法に極めて近いのでこれを使った。チャックでは潰れるので、ERコレットで掴んで廻した。切粉がカンナ屑のようにシュルシュルと出て、見事であった。

 この小型卓上旋盤はまだDRO化されていないので、ハンドルを廻し、ダイヤルの目盛を数えて廻した。久しぶりのことだ。4個は全く同じ長さに無事作成でき、台座にハンダ付けして完成に近づいた。さて何を作っているのだろうか。正解者は今のところお一人である。


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2019年11月27日

遠藤機械製切断機の回転軸を削る

turning shaft 5/8インチ(15.87 mm)かと思っていたら 16 mm径であったという現物を預かった。
 筆者の自宅の旋盤は 3/4インチ(19.05 mm)まで通せる貫通穴があるので、簡単に銜えられる。今回は、心が出ていなくても全く問題にならないが、一応心出しをして削った。Set-Tru Chuck は便利である。ブラスの旋削作業をしているので、切り粉を掃除すべきなのだが、今回はごく微量の切り粉しか出ないから磁石で取り除ける。

 やはりSS(軟鋼)は削りにくい。軟鋼は、快削でないブラスのようなもので、切り粉が刃物にまつわりつく。ワークが綺麗に見えない。削ってもざらついて面白くない。これがS45Cなら、硬いがかなり削りやすい材料なのだ。
 快削鋼はとても素晴らしい削り味だが、こういう用途には向かない。ねじ切れる可能性がある。

 他の購入者は無事交換できたと信じたい。折れたら交換する、という方も居るが、それでは意味がないのではないだろうか。折れたら大けがをする可能性が高いのだ。テイブルが付いていると、余計危ないことになる。

 ところで、鋼材屋で聞いた話によれば、我が国ではインチ材が珍しくなった。あることにはあるが、直ぐには揃わないらしい。SS(軟鋼)はよいが、S45Cの材の切り売りは勘弁してくれ、とのこと。買うなら定尺物(4 m)を買ってくれということだ。1万円ほどの価格だ。440 mmにしても、8本しか取れないだろう。刃の厚みもあるからだ。希望者が8台分あれば発注する。


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2019年09月23日

続 金属疲労

 クラブのNG氏はこういうことに詳しい。
「ネジ溝からだね。おそらく、遠藤機械には情報が入っているはずだ。ネジを変えたっていうのも、それに関連あると思うよ。設計変更で折れにくいネジにしたのじゃないか。」
 自動車ならリコール事案だろう。

screw extractors 博物館に来てくれたので、埋まっている折れたオネジを取り出すことにした。こういう時のために、専用の工具 screw extractor がある。それを使ったところ、折れてしまった。エクストラクタには逆ネジが切ってあって、ドリルであけた穴にねじ込んで、取り出す。それがあっけなく折れたのだ。日本製だったから意外だった。これには焼きが入っていて硬いから、それを取り出すのは難しい。写真は細いものを示している。
 件のネジは、よほど強くねじ込まれていたのだ。仕方がないので、周りに小さな凹みをドリルで掘った。そこにポンチを当て、抜ける方向に根気よく叩いた。ところが、エクストラクタを使った時にネジが太くなってしまったのか、全く廻らなかった。

broken screwbroken screw2 最終手段として、カッティング・ディスクをドレメルに付け、ネジに溝を切って、大きなネジ廻しで廻すことにした。径の大きなディスクを当てると、周りに傷がつく。多少減って径の小さくなったものを使うと具合が良い。左の写真では、孔の周りに傷がついている。この程度は仕方がない。ネジ廻しの先端は砥石で研いで、角を出してから始めた。
 ところがそれでも廻らない。モンキーレンチを使って二人がかりで廻した。少しずつ廻って、取ることに成功したが、時間が掛かった。大きなネジ廻しは、ねじれて壊れてしまった。それは父の代からの60年以上使った古いものであった。

 あまり力を入れると、また右手が壊れそうで、ひやひやしながらの作業であった。一人ではとてもできなかった。NG氏には感謝する。
 材料が塑性変形し易い。ネジを思い切りねじ込むと、少し変形して抜けにくくなるのだ。次回はロックタイトで抜け止めをし、トルクをあまり掛けないようにしたい。

 どうするかを相談した。もちろん、現行のハンドルは捨てて、新しいハンドルにする。現行ではネジを折る形になっているから折れやすいのだ。そういう愚かな設計は避けたい。留めネジはやめて、キィにしよう。 
 さてどうするか。思い切った形の物にしようと思う。疲労しにくい形が良い。きっと欲しがる人も居るだろうから、余分に作ろう。そうするとまた売れ残るかもしれないが。


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2019年09月21日

金属疲労

broken by metal fatigue 遠藤機械の切断機ハンドルが折れた。ケガはなかったが、かなりびっくりした。破断面を見ると、metal fatigue 金属疲労特有の模様が見える。力を入れた瞬間に破断するので、場合によっては大ケガをする。注意されたい。

metal fatiguemetal fatigue 2 この写真の上の矢印から始まっている。虫眼鏡で見ると、色が暗い部分に同心円の貝殻状の模様が見えるのが証拠だ。僅かなヒビが入り、使用と共に、それが広がったのだ。下の方の輝いている部分は、折れた瞬間にコジて擦れたところだ。
 筆者の祖父は金属屋だったので、疲労の話は聞いていた。しかしこんなに太いものだし、手で押す程度のものだから無縁のものと思っていた、

 この機械は古い。1978年ころの購入だ。これと同時代のものは今野氏のものむすこたかなし氏のものくらいしか見たことが無い。足の間隔が 330 mm のものだ。これはハンドルのネジがインチネジである。1/2インチの 12TPI、要するに径が12.7 mm、ネジ山が1インチ当たり12本である。この2本は比較のためである。赤い方がより古い。博物館のと自宅のものとを比べている。

 よく似た太さのM12に比べるとネジ溝が深い。ということは疲労がそこから始まりやすいのだ。そのせいかどうかは知らないが、80年代には 5/8インチになり、90年代からはM16に変更されている。

 そんな無茶をしたわけでもない。1mmの定尺板を連続で数枚切って、最後の一枚の耳を落とそうとしただけである。公称の性能の範囲だ。長年の使用により、金属疲労が進んで、たまたま今日折れたというわけだ。ブラス板はたまたま快削板ではなかった。快削ならより楽に切れるが、それが原因とは思えない。

 どうするか考えている。完全に復旧して1/2インチのネジを切るなら、旋盤でやると早い。筆者の旋盤はインチ仕様だから、ネジはすぐ切れる。しかしまた折れるだろう。クラブ員にはこの種の設計に詳しい人が居るから、相談することにした。

 この種の切断機をお持ちの方は、注意されたい。使用頻度が高いものは危ないと思われる。

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2019年04月17日

3Dプリンタによる台車製作

3D printer S氏が製作した台車を持って来て下さった。今回は、ボルスタ・アンカ付きのカブース用高速台車、重ね板バネ付きのカブース用ベッテンドルフ、ナショナルの貨車用鋳鋼台車の3種である。試作品なので、これを実際に組んで、今後の設計に生かす。テクスチャはやや粗い。必要があれば細かくするが、今回はトライアルである。ナイロンは極性の大きな分子であるので、染色が容易だ。今回は自分でやろうと思っていたが、製造会社でやってくれるというので頼んだ。非常に安価だ。

highspeed caboose truckhighspeed trucks ボルスタ・アンカはしっかり飛び出していて、素晴らしい。これでなくっちゃ、という感じである。左は韓国製の不思議な形の製品である。
 ブラスのロッドを差し込んだ。穴はあけてあるのだが、詰まっているから、ドリルを手もみで通す。先端はニッパで傷をつけて押し込むと二度と抜けなくなる。
 ピボット穴は、例のドリルでさらって、モリブデングリスをほんの少量塗る。素晴らしい転がりだ。0.3%以下で転がる。ナイロンは弾力があるので、左右とボルスタは一体成型にしても問題なさそうだ。今回は回転できるようにしたが、バリ取りが面倒であった。良好な保線の施してある線路上なら、ひねりは極めて少ない。荷重の掛かっている状態で0.5 mmの板をレイル上に差し込んで様子を見たが、すべての車輪がよく密着している。イコライザは可動であるが、仮固定してその実験を行った。軸箱可動の必要性を感じない。

 重ね板バネも一体成型できた。透かして見ると気分が良い。コイルバネは細いケイディのバネを仮に入れてみた。飾りだから太い線でも良い。

 カブースは作りかけがたくさんあるのだが、すべて台車で引っ掛かっていた。重ね板バネの台車はろくなものがなく、作るのも大変で放置されていたのだが、もうこれで支障はなくなった。一気に完成に持ち込める。

cabooses この台車が来たので、現在6輌を製作中である。すでに2輌は塗装工場に入っている。

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2019年01月10日

鉛合金の鋳物

 コメントを戴いている。

 既存の模型雑誌に出ていた「ホワイトメタル」は、やはりソフトメタルのようですね。 
なんであんなに形が甘いのかと思ったら、収縮が第一要因なのですね。 
この一連の流れだとメーカーと言えど、押し湯を理解せずに作っていたのか、と思いました。 
遠心力や重力を使っていたら、ソフトメタルでもだいぶ出来栄えは違っていたのかもしれません。

 内容が、いま一つ掴み切れないが、おっしゃりたいことは分かる。鋳物の中に形が良くないものがあり、それが収縮によって角が出ていないということなのだろう。筆者は現代の日本製の部品を知らないので何とも言えないが、そういうものもあるのだろう。昔のことを言えば、床下器具のぼてっとした部品は押し湯が足りなかったのは明白だ。材料は活字金ではない安価な鉛合金を用いている。柔らかく、ニッパーで切ると、ねちっとする。活字金はぱちんと音が出て切れる。
 
 最近の部品は非常に細かくできているものが多い。それは遠心鋳造による。ホワイトメタルの部品はほとんどこの方法による。ゴム型を作る。円盤に放射状に作った原型をゴムに埋没し、ゴムを二つに分ける。原型を取り去り、その放射状の空洞部に遠心力で熔湯を流し込むと数秒で固まる。それをゴム型から取り出して、枝を切れば良い。枝の部分は融かして再利用している。
 この方法では圧力が大きくなるので、ゴム型の隅々まで湯が廻り、部品の角が完璧に出る。この遠心鋳造による方法は、ロストワックスによるブラス鋳物に比べ、はるかに安価である。


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2019年01月06日

角倉彬夫氏の鋳造法

 先日のコメントでrailtruck氏からご指摘戴いた角倉氏の記事を開いて見た。昔読んだ覚えがあるが、忘れていた。
 角倉氏は活字金を使った鋳造の話をしているのだが、副題はどういう訳か、
石膏型とソフトメタルで” 
とある。編集部は活字金とソフトメタルが同じものだと思っていたのだ。これは記事の価値を損なっている。ひどい話だ。きっと角倉氏は怒っていたに違いない。

 ソフトメタルは鉛を主体とする低融合金で、スズ、アンチモン、ビスマスなどを添加している。その後、スズを主体とするものもたくさん出てきたが、それは装飾に使うものが大半で、模型用は鉛主体のものが多い。名前通り、それほど硬くないことはご存じだろう。凝固に際して体積変化は大きい。ほとんどが縮む。

casting1 角倉氏の記事は石膏型で、draft angle(抜き勾配)がないと不可能である。二つの石膏型の合わせ目に、剥がれるようにススを付けるところなど、時代を感じさせる。この記事では活字金で鋳込む他に、
”ルツボなどの便がある方は真鍮等でも構いません。”
とまで書いてある。すごい話である。できるだろうが、型の温度の設定などが難しい。簡単な型でなければ、遠心鋳造をしないと入らないかもしれない。

casting2 押し湯の件は間違いなく書いてある。空気抜き穴も紹介してあり、素人ではない。しかし活字金は縮まないということをもう少し大きく書くべきである。
一般論で言うと、押し湯ではその湯口の部分が最後に固まるようにするのである。そうすると凝固時の収縮が、その湯口の内部で融けている金属が湯口を通って鋳型内に注入されて補償されることが、期待される。


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2018年11月03日

木製キットを組む

wooden kits completed 自宅の倉庫その他の大捜索で発見されたキットを博物館に持ち込んだのは半年前である。博物館の作業台はとても広く、開いた状態で並べて置ける。
 毎日の作業の前に点検し、組立て手順を考える。同じ種類の作業は昼休みにやり、帰り際にはそれを接着する。一晩経てば完全固着しているから、次の工程に入れる。これを毎日やるとかなりの進捗である。

wood cabooses ざっと40輌が9割以上の進捗度である。船で言えば、進水式を終えた状態である。台車、連結器が付き、走れる状態になっている。
 あと手摺を付ければ生地完成のものがたくさん並んでいる。木製カブースがなかなか良い。かなり細かく出来ている。側板は羽目板を表す細い筋がたくさん入っていて、それに角孔をあけて、ホワイトメタルの窓枠を入れる。
 キュポラもホワイトメタルで重い。その屋根は薄い木板である。このあたりが弱いので、ブラスで作り替える。キュポラは外れないと窓ガラスが入らないから、ピンを植えて本体に挿すようにする。物によってはブラスの屋根板を磁石で留めている。

 これらはAmbroid のキットとQuality Craftのキット、それと後者の後継者のGroor Craftのキットである。1960年代はこのようなキットがたくさん出ていた。筆者が集め始めたのは70年代である。その後、売れ残りを見つけたら買い求めた。50輌以上あるだろう。殆ど定価で買っている。安くはなかった。投げ売りが始まったのはこの10年である。Gloor Craftは 人気のあった機種を再生産して儲けた。 

 Ambroid は接着剤のメーカである。この種のキットを売り出したのは、その販売促進用だという説すらある。その接着剤は、樹脂を溶剤に溶かしたものをチューブに入れている。すこし粘り気の多いセメダインCのような感じであり、”Amber(琥珀)に似た物”という意味の言葉である。そんな色をしている。昔はそれを使っていたが、最近はエポキシ以外使わない。経年変化が怖いからだ。

the brace この写真は自動車輸送車の一部である。実はこの貨車は未完成である。筋交いは車輌中ここだけに付く。点対称の位置、線対称の位置には無い。手ブレーキを締めた時に床が歪むのに対抗する。沢山のお答えに感謝する。 


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2018年10月16日

続 鉛活字

 鉛は錘としてよく使われる。しかし融点が高い。328 ℃である。木材で鋳型を作ると、300 ℃を超えるので焦げて臭い。
 もう一つ具合が悪いのは、固まると体積が1割ほど減少するので、鋳型を工夫しないと思う形の物ができない。

cast lead and type metal この写真の手前のブロックを見て戴きたい。直方体の鋳型に、何も考えずに注ぐとこうなる。下から固まるので、上面は凹み、側面は内側に倒れ込む。これを防ごうと思うと、上からピストン状のもので押さえながら固まるのを待たねばならない。文字にすると簡単だが、やってみると極めて難しい。
 あるいは上に長く作って、下だけを切り取って使うかである。この方法を「押し湯」と言う。

 後ろにあるやや面倒な形のブロックは活字金で作ったものである。何も考えなくても思った通りのものができる。活字金は鉛80%、アンチモン17%、スズ3%からなる。この配合は絶妙な組み合わせで、固まるときに僅かに膨らむようになっている。即ち活字を鋳造する時、型の中の隅ずみまで金属が行き渡り、正確な活字を鋳造できるようになっているわけだ。

 今野氏は活字のブロック(正確にはインテルという)を接着して切削しているが、正確な鋳型を作って流し込むと、作った本人がびっくりするほど素晴らしいものができる。融点も低く 240 ℃であるから気楽にできる。臭いもせず、簡単だ。
 筆者の経験では、バルサ材の10 mm厚ほどのものを、釘で固定し、針金で縛ったものが良い。長いウェイトを作るときは縦に深くすると良いのだ。真四角のものができる。先回の写真の左手前のがそれだ。必要な分だけ切り取って使う。
 融かすのは、ステンレスのおたまが良い。叩いて、注ぎ口を作っておく。

 鋳造はコンクリートの土間の上ですると良い。室内でやると、こぼれた時に甚大な被害が生じる。
 鉛の害が喧伝されているが、ウソが多いことが分かっている。鉛活字を長年触っていた植字工が鉛中毒になったわけではない。珍しくWikipedia にはまずまずのことが書いてある


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2018年10月14日

鉛活字

printing type 今野氏のブログで、鉛活字を加工する話が出ていた。

 鉛活字がその価値を失ってからもう10年以上経つ。初期のTMSには、活字を錘用に少し買いに行くテクニックが紹介されていた。
 印刷屋の小僧を装い、「8ポの”イ”を20本」とか、もっともらしい事を言って、活字屋で買う話だ。当時は活字屋という商売もあったわけだ。もっとも、東京のように出版が盛んな地域の話だろう。田舎にはない。

 さて、先日廃金属商にブラス屑、銅屑その他をどっさり持って行った時に、ドラム缶一杯の活字があった。
「どうだい、これ一杯で4万でいいよ。」
と言う。2トンあるらしい。とても乗用車には載らないし、そんなに使うあてもない。
「10 kgほど貰うよ。」と言って、適当な価格で買って来た。もちろん量りもしない。そこにあった小箱に山盛りである。

putting weight インクのついているのは融かすと煙が出るので分ける。軽く灯油で洗ってから使う。綺麗なものはそのまま接着するが、細いところに押し込みたいときは鋳型を作って鋳込む。
 タンク車は完成後の補重は難しい。設計時に材料をたくさん使って重くしておくべきだ。既製品の場合は主台枠の骨の中に押し込むしかない。
 左は鋳造品、右は活字そのものである。隙間なく詰め込むと当鉄道の規定質量に到達した。実は先日の車検で20輌ほどが質量不足であった。
 1.6%の坂を押上げると、連結部が座屈することがある。そういう車輌は決まっているのだ。測定すると、355 g必要なところ300 gほどしかないのだ。この55 gほどが、決して無視できない結果をもたらす。いつも同じタンク車が座屈するので、きっちり詰め込んで、すべてを同じ質量にした。
 
 結果は上々で、全く脱線せず80輌の押上げが可能であった。


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2018年06月28日

cabeese

 caboose の複数形である事になっている。foot と feet、goose と geese の関係から、導き出された言葉なのだが、実際にはあまり聞かないし、こちらが使うと、相手は一瞬ドギマギする。”通”ぶっていると思われるのだ。アメリカ生まれでもないのに、アメリカ人の一部しか知らない言葉を使って、ウケを狙っているように思われるのだろう。cabooses という言葉を使うべきだと思う。
 一部の会社では crummy または crummie(複数形は crummies)とも言う。作業車という意味だ。 
  
 博物館へ少しずつ引っ越しをしているが、最近 "cabeese"と書いた箱を開けたら、ずいぶんたくさん出て来て驚いた。ブラス製もあるし木製キット組みや、自作もある。機関車を手に入れると、その鉄道のカブースを必ず手に入れて来たし、UP, SP, ATSFなどは各種ある。高いものは買っていないが、総数25輌以上で、ヤードのかなりの面積を占めてしまう。

cabeese このカブースは、CB&Q鉄道の木製である。Mullet River というレーザ加工の店が出していたキットで、かなりの細密度を持つ。今は廃盤になっている可能性が高い。HOもある。下廻りは2段エッチングの凝った作りで面白そうだが、工作は面倒である。
 どういう訳か組掛け品が捨値で出ていた。見ると、作り間違えているところがある。糸鋸で切り離して作り替えて、仮台車に載せた。工作のスキルはあまり良くないが、なんとか見られる程度に修復できたので良しとする。

caboose interior 内部もある程度付いていて、面白そうだが、木製なので異常に軽い。台車無しで100 gもない。補重しなければならないが、内装があると錘を入れる場所がない。座席やトイレ、物置を壊してその中に鉛を5.5オンス(約150 g)押し込み、エポキシ樹脂を流し込んだ。衝突時に錘が外れると大変だからである。重心が真ん中に来るようにするのは意外と難しい。あと、ストーヴを旋削して入れねばならない。
 当初は金隗でも入れないと無理と思ったが、鉛でも何とかなった。この錘の出どころは、Micromarkだ。チョコレートのように切れ目で割ることができ、一つが1/4オンスである。随分昔に入手したものだが、役に立った。現在のところ、台車込みで355 gで、標準質量である。


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2017年11月25日

セレーション

tailstock 旋盤、フライス盤の整備を続行している。様々な留めネジをレヴァ式に改造している。六角レンチで毎回、締めたり緩めたりするのがとても面倒だからである。
 フライス盤の場合は、その位置にDROを付けたのでレンチが入りにくい。ネジの当たり面が浅いところにあるときは、座面を相対的に近づける必要があり、座面を削った。鉄鋳物だから、簡単に削れる。

locking lever この種のレヴァは作動位置を選んで、一番都合の良いところにネジの位相を決められる。締めるのは角度で30度くらいの範囲だから、その範囲が手の届きやすい向きにあれば、邪魔にもならず好都合だ。

 中のネジ頭の外周には刻みがある。これをセレーションという。綴りは serration である。大昔にその言葉は父から聞いたが、綴りを知ったのは30年ほど前である。語源は、ラテン語の鋸だ。シエラ・ネバダ山脈の Sierra とも関係がある。スペイン語でシエラは鋸、ネバダは雪である。雪の積もった鋸山という意味だ。
serrationserration2 要するにギザギザがあって、レヴァの内側にもそれと噛合う内歯がある。バネで押し付けられているから、それに逆らって持ち上げて位相を変える。ギザギザの歯型は、当然インヴォリュートではない。

 似たもので、スプラインがある。 splineは、軸上で動力伝達を行いながら移動する場合である。様々な歯型があり、最近は多数のボールを用いて滑らかに動くものもある。インボリュートもあるようだが、星型とか、六角とかいろいろなものがある。 
 
locking lever2ZAMAC 最近自宅のフライス盤の留めネジが壊れ始めた。シーズン・クラックである。使おうと思うと、割れて下に落ちている。4個のうち2個が壊れた。力を入れたときに壊れたわけではない。

 中国製だからということもあるだろうが、ダイキャストは信用できないことが分かる。最近の中国製の鉄道模型はどうなるのか。ダイキャスト製はいずれこのように割れてしまうのだろうか。


2017年08月02日

ダイキャスト部品の膨張

 ダイキャスト部品が使われている模型は、定期的に点検をしないと具合が悪くなることがある。
 戦後すぐのダイキャストはボロボロになったものが大半だ。合金中に異種の金属が入っていると、金属の結晶隙間で腐食が起こりやすいからだ。最終的に粉になってしまう。
 そこまでひどくなくても、鋳物が膨らむことがある。1%以下の膨張であるが、篏合させてある部品が外れて、ばらばらになる。ギヤボックスが膨らめば、ギヤの噛合いが悪くなるだろう。

diecast expansion この写真をご覧戴きたい。KTMが1970年ごろ作って輸出したものであるが、台車がバラバラである。軸箱はたくさん必要であるので、ダイキャストで作った方が安いと判断したのだろう。以前はブラスの角棒から挽き出した軸箱体に、ドロップ製のベアリング・キャップをハンダ付けしていた。
 含油合金で作った軸受をダイキャスト部品の中に押し込んで作ったのだが、50年近く経つと、抜け落ちている。割れているわけではないのだが、ごそごそである。いずれ割れるのであろうか。仕方がないので、フライスで角棒を挽いて軸箱体を作る。それにロストワックスで作ったベアリング・キャップをハンダ付けした。かなりの手間である。
 長年のうちに集めたディーゼル電気機関車のうち、半数が修理不能であったが、この半年のうちに殆ど作り直した。フライス盤あればこそである。それと金属回収業の人と仲良くして、大量の材料を持っているからできることである。

 やはり亜鉛ダイキャストは信用できない。ブラスに限る。


2016年11月27日

線路の更新

 一部の線路を敷替えている。
 このレイアウトの建設当初は、材料が逼迫し、線路はあるものをすべて投入した。観客から近い部分には新しい線路を敷いたが 、遠い部分には中古の線路を使用していたのだ。 

damaged rail 40年前に購入した Atlas の線路は、ブラスのレイルにニッケルめっきを施したものだった。見かけはきれいなのだが、微妙な凸凹があって気になった。水を付けて砥石で擦り、突出部は削り落としてある。走らせているうちに滑らかになるだろうと思ったのは甘かった。写真中央部がざらついているのがお分かりだろう。めっきも少し剥げている。
 どうしてこんな製品を出したのだろう。めっきは無電解めっきではないように思う。無電解なら、表面が多少は滑らかである。

 最近、貨物列車を運転すると、特定の場所からゴーッという音が聞こえるようになった。こうなれば、もう頬かむりはできない。
 シカゴでフレクシブル線路を戴いてきたので、材料は潤沢にある。思い切って、新しい線路に交換することにした。先日はT氏が手伝ってくれたので、二時間ほどで、一挙に5 m取り替えた。一人で作業すると、その5 mの取替えは一日仕事である。

 延べ20 mほど取り替えて、外した線路はショウケースの中の展示用とする。すでに取り換えた部分に重量列車を走らせると、見違えるように静かになった。

 静かな走行は、車輪・レイル双方が良くないと実現できない。

2016年10月30日

エポキシ樹脂製貨車

car cyclo かなり古いタイプである。Car Cyclopediaの古いものを丹念に見て、見つけ出した。1931年製であった。このころの車輛限界は今と比べるとかなり小さい。鉄骨トラスの内外に木板を張ったdouble sheathed boxcarである。内側は壁の途中の高さまでしか内張がない。すなわち人間の背の高さくらいから上は、鉄骨がむき出しである。

double sheathed boxcar このモデルは友人のBobが、”これをやるよ。誰も組めないキットだから、挑戦してみるかい?”と言ってくれたものだ。
 箱を開けると、屋根、妻、側板、床とラニングボードだけが入っていた。説明書もない。エポキシ鋳物で、少し反っている。修整しても箱型に組むのは至難の業だ。しばらく箱の蓋を開けては閉め、を繰り返していた。

 ある時、内側が中空だから組みにくいことに気が付いた。それでは木材を正確に切り出して直方体を作り、それに貼り付ければ良かろう。正確に木材を切り、カンナを掛けてノギスで測り、満足のいくものを作った。それにスーパーXを使って一面ずつ貼り付けた。大変な手間をかけて箱型にしたが、そのまま10年くらい眠っていた。 

double sheathed boxcar 先月の関西合運に持って行こうと作業を再開したが、あまりにも繊細な部分が多く、一月以上も掛かった。grab iron (取っ手、梯子などの掴む部分)を0.4 mmの線で作らねばならず、大変手間取った。こういう部分はスケールに拘る必要はないのだが、そうしないと本体の接続部と合わないから仕方がない。数十個の穴に正確に作られた部品を差し込み接着した。梯子を登ったところのプラットフォームは木材で自作した。目止めしてから作って塗装する。ディカールはたまたま残りがあったので、それを貼った。

 こんなに手間が掛かるとは思わなかった。二度とやりたくない作業である。こうやって苦労して完成させても、数十年経てば劣化しているかもしれない。やはり金属製のほうがずっと簡単に作れて、長持ちする。 

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2016年05月22日

吸音材

 ゴムは重い。5 mm厚の1 m幅の1 m当たりの質量は8 kg以上である。10 mあったので、80 kg以上あったことになる。道床下張りにはそれを80 mm幅に切って使った。それだけでも 1 m当たり 640 gほどもあるのだ。

 天然ゴムは水の密度よりわずかに軽い程度だが、この黒ゴムは重い。充填剤がかなり入っているのだろう。

 隠しヤードの先端部分 5 mは、低発泡ポリ塩化ビニルのシートである。工業用のシートで、工場の棚に敷くものだそうだ。大切な工具を置くとき、傷まないようにするのだろう。かなりの面積を戴いたので、それを重ねて貼る。表面が緑で、裏は黒だ。これも重いものである。

 ポリ塩化ビニルは黒ゴムの密度と同程度だろう。いずれにせよ、厚いものを使うと効果があるので、重くなる。

 コルクは全く機能しないことを書いたが、相変わらず吸音性があると称して売っている。驚いたことに、ウィキペディアに、”コルク道床”という項目まである。Google で調べると、無数の写真がある。どなたも効果があると信じていらっしゃるのだろう。ゴムを試すべきだ。吸音能力の大きさにあまりにも大きな差があって、驚くだろう。
 ウィキペディアの間違いは多い。信じがたいほど派手に間違っている。ロンビック・イコライザの項は相変わらず、めちゃくちゃだ。どなたか書き直して戴きたい。 

 ゴム道床を試してみれば良いのに、と思う。走らせて楽しむのだから、より良い方法へと模索するのが正しい姿だ。本に書いてあるからとか、先輩が使っているからと言って採用するのは、賢明とは思えない。
 ゴムは相対的には安いものだ。よく切れるオルファ・カッタがあれば、切断も簡単だ。接着も完璧に付ける必要はないので、気楽にやればよい。HOなら 2 mm厚を使えば十分だろう。

 毎日、ゴムを1mずつ貼っている。今、面積の大きな部分なので、下準備、施工とも大変な作業である。重いのには本当に参る。

2016年05月08日

レーザ・カット

鉄橋枕木整列ジグ 鉄橋の枕木整列ジグの写真をお目に掛ける。最近、カメラが不調で代わりのカメラで撮ったので、やや不鮮明なのはお許し願いたい。
 鉄板は2.3 mm厚を用いたので、少々厚すぎた。枕木の薄い部分を外そうと思うと、指が掛からず、なかなか難しい。

転車台index これは転車台のインデックスである。同じく2.3 mm板を用いている。合板の円盤(ピットを切り抜いた時の残材)の外周にぴたりと嵌まるものを設計した。そのドーナツ状の板を円盤に取り付ける板(セクタ)をタッピング・スクリュウで留め、それを合板にタッピング・スクリュウで固定した。非常に正確なインデックスができた。例によって、作図はnortherns484氏に助けて戴いた。   

転車台index2 これは円板の裏である。滑らかに回るように玉の入った支えを付けたが、思ったほど回転の滑らかさがない。再々度、別の部品を用意して付け替える予定である。ボール・ベアリングの入った戸車状のものが良いだろう。 最初は金属製を用いたが、騒々しかった。プラスティック製は静かになるだろうと思ったが、滑りが良くない。古いものは外すのが面倒なので取り付けたままである。
 
転車台レール 車が走る部分は合板では摩擦が大きいので、鉄板の平面レイルを貼った。薄く塗装しないと、錆びてくるだろう。 長四角の穴は、集電ブラシの調整用の覗き穴である。


 これらの部品を自分で作ろうと思うと、その手間は想像を絶するものである。文明の利器を使えるということは、素晴らしいことである。 価格も特別に安くしてもらった。次は鉄橋である。恐るべき細かさで、とても手作業ではできない。

2016年04月26日

おみやげ

plate girder bridge このガーダ橋はアメリカのAuel社の製品である。ちょうどこの橋を作ろうと思って、材料を切る直前であったので助かった。

 長さが385mmなので、ブラス板の定尺ものの365mm幅を少し上回る。そうすると切るのに大きなシァを借りに行かねばならない。どうすれば一番楽な方法なのか、を考えている最中だったから、大いに助かったのである。

 この橋はダイキャスト製である。1940〜50年あたりの製品で、アメリカの国力の最盛期に作られたものである。ダイキャストの地金に間違いがないから、割れることはない。欠陥品であれば、すでに粉微塵(こなみじん)になっているはずだ。

 これはシカゴのMike Hill氏からのお土産だ。彼は体調不良で来られなかったが、家族が持って来てくれた。
”彼がレイアウトを作っている。これが必要なはずだから持って行ってやれ。”
とわざわざ支承も付けて、持たせてくれたのだ。偶然なのだが、有難いことであった。
 懸案の橋は、このガーダ橋とトラス橋が連なる。ガーダ橋は複線だから2本要るのだが、ちゃんと2本持たせてくれた。Mikeには心より感謝する。

 お土産ではないが、どうせ来るのなら、と頼んでしまったものがある。それはフレクシブル・トラックである。2カートンをシカゴのショウで買ってもらった。スーツケースに入らないので、それをテープで留めて、手荷物として預けて持ってきてもらったのだ。簡単な方法であるから、頼みやすかった。昔に比べて価格は倍に値上がりしていた。それとKadeeの連結器を100組持ってきてもらった。これは安い。

 Kleinschmidt氏は小さいボールベアリングを必要としていたので、探して準備した。200個ほど持って帰ってもらった。運び屋さんとして使ってしまったが、軽いから問題ないとのことであった。 

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2016年04月22日

段ボール箱の工夫

段ボール箱 段ボール箱の蓋にこのような爪を付けておけば、テープは要らない。このような工夫は、段ボールの製函会社に行けばいくらでもサンプルがある。抜き型も用意されているかもしれない。しばらく前に電話でコンタクトしたが、可能性はいくらでもあると感じた。


段ボール箱蓋 蓋が無いと、とても弱い。垂直荷重だけなら何とか持つが、その状態での横からのちょっとした力で、つぶれてしまう。このような爪は蓋のずれを防ぐのでとても強くなる。

 こういうものを工夫して、みんなで使うことを考えて戴きたい。ある程度の数がまとまれば、価格は非常に安くなる。高さは様々な要因があるので、筆者からは何とも言えない。

 模型の収納箱も段ボールで手際よく作れる。アメリカには鉄道模型専用の箱が何サイズかある。どれも簡単に組めて、非常に強い。価格は安く抑えられている。段ボール会社によると、すでに既製品があるから、その中から選ぶと安いそうだ。

 つい最近のニュースで、段ボール製の簡易ベッドを被災地で活用するというのがあった。段ボールは使い方を工夫すれば強度が十分にある。 

  この一週間に2組の客が有った。一つはワシントン州のスポケ−ンから、そしてシカゴからである。遇然にも1日違いでやってきた。しばらく滞在したので、あちこち案内して楽しい日々を過ごした。

 彼らは熊本の地震のニュースを見て非常に驚いた。すぐに熊本に居た親族が避難してきたので、我が家は大変な賑わいであった。

2016年01月24日

フログの改良

 本線上に #10の分岐がある。#8でも良いのだが、たまたまある既製品を有効活用したかったのと、スペイスが十分な場所だったからだ。
 その分岐のフログは悲惨な形だ。鋭角の nose rail が短く、丸く仕上げてある。欠損部が長いので、車輪はガタンとはまり込む。音もするし、車体が傾く。機関車のように軸重が大きいものが通ると、かなりの衝撃を感じる。これでは駄目だ。
frog improvement その部分を切り捨てて作り替えるつもりだったが、ある方法を思いついてやってみた。丸い鼻先をある程度切り込んで、硬い材料でノーズを作り、ハンダ付けする。フランジウェイが広いのは、ウィングレイルを太くして解決するというものだ。後者は以前発表したが、前者は初めてだ。

frog improved このような力の掛かる部分を普通の洋白で作ると、すぐつぶれてしまう。厚い板を切り出して金づちで叩き、三角になるよう潰す。こうすると加工硬化する。さらにヤスリで成形し、切り込みにかろうじて嵌まるようにする。ハンダ付けしてから、ヤスリで少しずつ削って、ノーズレイルを形成する。
 ウィングレイルは、細い洋白板を逆ピンセットで挟んでハンダ付けする。簡単に出来る。バックゲージ、チェックゲージを入念に測定し、基準を満たすことを確認する。

frogs original and improved 元の状態と比較してみよう。黄色いほうが元の状態だ。どれくらい鼻を長くしたかが分かる。それにしてもこの洋白は黄色く、気分が良くない。ウィングレイルが 0.3 mm 太くなっても誰も気が付かない。試運転の結果は大変良く、通過音はほとんどない。前回、この不備を指摘してくれた所属クラブのH氏が、「素晴らしい! 完璧な修理だ。」と褒めてくれた。
 

2016年01月22日

洋白と白銅

 洋白(洋銀)は銅、亜鉛、ニッケルの合金だ。すなわち、白銅に亜鉛を足している。この亜鉛の量の多少が様々な性質の変化をもたらす。亜鉛が少なければ、白くなる。洋白は腰が強い合金でバネにも使える。ナイフ、フォークの材料にも適する。もちろん銀メッキして用いる。俗語で"hotel silver"という言い方がある。ホテルで銀器代わりに使われているのだ。本物を使うと、盗まれて困るからだ。  
 亡父の使ったコンパスやデバイダは洋銀製で、表面が多少酸化されて緑がかって見える。ギターのフレットはどうしてこの合金を使っているのかはわからない。適当な硬さで、弦を傷めないのだろう。色は気にする必要はない。

 白銅貨の100円玉、50円玉はその昔の銀貨、ニッケル貨から現行のものに切り替えられた。純ニッケルを硬貨に使ったのはドイツの真似だと祖父が言っていた。ニッケルは兵器を作るのに不可欠な金属元素なので、備蓄しておかねばならないが、その倉庫を建てるにも金が掛かる。しかし貨幣として流通させれば、国民は大切に保管する。必要な時は何か理由をつけて、無効にすると宣言すれば、慌てて持ってくるだろうということであった。
 現実に、日本でもニッケル貨は戦争時の資材として役に立ったそうだ。朝鮮戦争の時にも値上がりしたので、銅で薄めたものに取り換えたという話がある。
 白銅貨の採用はアメリカの25セント、50セント硬貨の例を見て決めたらしい。インフレで価値が下がり、銀を使えなくなったのだ。

 さて、白銅(cupronickel 銅の入ったニッケルという意味)は展延性に富むので、コインにしやすいし、薄く伸ばして薬きょうにする。黄銅より薄くできるので、火薬量を増やせて効率が良い。レイルにしてもそれほど難点があるようにも見えない。
 たまたまであろうが、洋銀の行き先の無い材料があったことが、その後の鉄道模型の運命を決めたような気がする。 

2016年01月20日

洋白の色

 洋白(洋銀)レイルの色が気になる。磨いてみても鉄の色とはほど遠い。白銅の百円硬貨の成分はニッケルと銅だ。前者が25%らしい。百円玉の色は比較的白く、どちらかと言えば、レイルの洋白より鉄の色に近いような気がする。もう50年近くになるが、TMSで久保田富弘氏だったかの記事中、洋白を材料にすると良いという話があった。その記事はかなりインパクトがあったらしく、その後、急に洋白を使う話が増えた。ミキストにも載っていたように思う。筆者は洋白を使わない。高いし、色が良くないからだ。メッキのほうが好きだ。

 カツミに居たT氏の話である。1960年ごろ、たまたま伸銅屋の店先に注文流れのギターのフレットの材料が一山あった。使い道がないかという打診があったので、それを使ってレイルを作ると良さそうだということになった。それが日本の洋銀レイルの始まりであった。篠原模型店がそれを使って洋銀の製品を作り始めたようだ。

 当時、日本の模型材料は、梅澤伸銅という非金属材料店からの製品を使っていた。この店はもうないが、模型業界のような消費量が少ない相手に、少量(100 kg単位)で売ってくれる珍しい店だったからだ。その他の店は当然トン単位でしか売らない。
 したがって、洋白もその店の仕様で作られたものを使っていることになる。当時は全国同じ材料であったはずだ。

 仮定の話であるが、もし、その店がもう少し白い材料を扱っていたら、模型のレイルはもう少し白かったかもしれない。

 30年ほど前、アメリカで買った洋白レイルは素晴らしく白かった。やや軟らかく曲がりやすかったが、色だけは良かった。最近の洋白レイル(英語ではnickel rail)は、日本のレイルのように黄色い。磨いても黄色っぽいのは腹が立つ。どうして白い材料をつかわないのだろう。
 多分中国製なのだろうが、発注元が指定すれば済むことなのだ。

2015年07月22日

Auel製の支承

Auel 鉄橋を支える装置のことを言う。英語では bearing である。橋のような長い構築物は熱膨張で長さが変わるので、それを逃がすために何らかの装置が必要である。
 最近の橋を見に行くと、鉄板とゴムを貼り合わせたブロック状のものを使用してあることが多い。それが平行四辺形にゆがんで熱膨張を逃がしている。おそらくそれは、地震の時などの撓みを逃がすこともできるのだろう。現実に建物用の耐震装置はそんな形だ。 

 これは Auel Industry という会社(Pennsylvania州 Irwin市にあった)が1950年ころに作っていたものだ。この会社は17/64インチスケールすなわち、実物の1 foot を17/64 inch にする精密模型(1/45.2)をダイキャストで作っていた。かなりの資本投下で大量生産したのだが、時代の趨勢には敵わず、創業者の死後急速に忘れ去られた。
 プルマンの heavyweight の精密な客車などもあったが、現在の1/48に比べると一回り大きく、一緒に走らせるわけにはいかない。16輪のflatcarもあった。このリンク先の写真はHOであろう。これは木材のような密度の小さいものを積む目的の車輛ではない。
 Auelの貨車は幅が広いので、それを縦割りして幅を4mmほど縮めて使おうと思ったが諦めた。スパン・ボルスタだけ使って、先日の大物車(MTH製)の改造をした。その形はすばらしく良く、実感的である。二軸台車の側受けを押さえる部材まで表現してある。一方、MTHの既製品のそれは、まるでオモチャである。
 車輛はともかく、ストラクチュアは十分に使える。この支承はよくできている。ピン(軸)で受けるタイプのものだ。これを改造すれば、ローラー式の可動支承に作り替えられる。
 アメリカで実物をいくつか見たが、地震のない国で、外れるということに関心がないようだ。低い堤防状のガイドがあってその中で動くようになっている。日本のは、何があっても外れない構造である。

 この部品はずいぶん前に友人から貰ったのだが、使う機会がなかった。今回の鉄橋の支持台として活用することになった。ダイキャストのシーズンクラックが心配であったが、全く問題ない高品質のものだ。

 このAuelの発音は難しい。人名である。カタカナで一番近そうなのは”オール”であろう。 


2015年04月08日

続 sound deadening について

Richmond 6  この写真はRichmondの模型鉄道博物館の楽屋裏である。特別に入れてもらった。
 通路の左右に隠しヤードがある。  

 線路の下には3/4インチ(19 mm)厚の Homasote が貼ってある。ほとんど効果がない。面白いのは天井にも張ってあることだ。これは多少効くかもしれない。

 最近アクセス数が非常に多い。おそらく他の分野の方が、遮音とか吸音という言葉で検索するとここにたどり着くのであろう。コルクが役立たずであることは、考えてみれば自明のことなのだけども、雑誌などに書いてあると信じてしまうのだ。

 吉岡氏のところから戴いて来たゴム板が大量にある。隠しヤードを作るときに敷いてみよう。隠しヤードは見えないところにあるので、そこから音がするのは奇妙なものだからだ。

 レイアウトの方は直線から曲線に入るとき、緩和曲線ではなく、大半径の円曲線を用いている。その部分でカントが少しずつ増えるので、カント板を長さ方向に斜めに削り、さらにパテを盛って、削り出している。
 最近はポリエステルの速硬化パテがあるので、とても楽しく作業できる。100 gずつ紙コップに量り取って、硬化剤を混ぜて3分以内に作業が終わるようにする。反応によって熱が発生するので、紙コップが熱くなってきたら、もう駄目である。温度上昇でますます反応速度が大きくなる。硬化剤を少し減らすと作業可能時間(working time) が伸びるが、あまり減らすと固まりが悪すぎる。

 自動車板金用の4 kg入りの缶を買った。サンドペーパで削るとつるつるになる。いろいろなところで出番がありそうだ。


2015年02月02日

続 ポリウレタンの劣化

 お預かりしているOJのキットがある。それを点検していないことに気がついて、開けてみた。案の上、ウレタン・フォームが融けかけている。指で押すと、「ポリウレタンに指紋が付く」ような感じである。出来たてのパンケーキの感触に似て、怖くて触れない。
 幸いにも全ての部品がポリエチレンで包まれているので、くっついたらその袋を捨てて、新しい袋に入れればよい。

Urethane Foam is deteriorated このC62は動輪がむき出しであったので、少しくっ着きかけである。早速出して、溶剤で拭いた。イソプロピルアルコールが入っている溶剤噴射スプレイを使った。樹脂は溶けて取れたが、めっき部には、くっついた部分に錆が発生しているように思う。目の細かい紙やすりでさっと研磨すれば大丈夫だろう。

Affected Driving WheelCleaned Driving Wheel 左が清掃前、右が清掃後である。クランクピンのあたりが少々荒れている。よく磨いて、油を塗って組めば問題はないはずだ。
 



deterioration このEF53のキットも融ける前兆が出ている。しかし、全ての部品が包装されているので、しばらくは問題なかろう。


 EF58も大丈夫だと思ったが、思わぬ伏兵が居た。
 前頭部は潰れ難いように、内部にポリウレタン・スポンジが入っていたのだ。
EF58 cab 空気の流通がないようにしっかり包装してあるので、変化は起こりにくいと思ったが、出して見ると、内部は錆かけていたし、スポンジは握ると元に戻らなかった。
 キャブの内側を丁寧に拭いて、別の袋に入れた。

 これらのキットは筆者が組むことはないので、誰か得意な人に組んでもらうつもりである。

2015年01月23日

ポリウレタンの劣化

deterioration of polyurethane foam これがそのポリウレタンの劣化したものである。べとべとしていて、丸めて握るとおにぎりになる。シートはポリ塩化ビニルである。色が移って少し色づいている。もともとは無色であった。


deterioration fo polyurethane foam 2 箱の内側には部分的にくっついている。指で触ると、粘りついて木からとれなくなる。よく切れるナイフでそーっと削り取るしかない。

 気になって、山積みの箱を丁寧に開けてみた。極端にひどいのはこれ一つで、あとは幸いにもまだ大丈夫であった。

Tsuchiya Collection 夏の間に土屋氏のところから運び出した機関車のごく一部を箱から出し、少しだけ並べてみた。ガラス棚にこんなに入れるのはよくない。重いので、地震の時には大被害だ。
 一段に2台までにしようと思う。隙間があると見やすいし、事故も起こりにくい。


 線路は、ガラス板に両面テープで貼り付け、レイルの先端には車止めを付ける必要がある。 




2015年01月21日

続 緩衝材

 古い模型の箱を次々と開けて、内部の緩衝材を見ている。1960年代までの緩衝材は木を薄く削って、さらに縦に2 mm程度の幅にしたものを詰めている。いまだにほとんど弾力を失っていない。木毛(もくめん)と言うのだそうだ。
 この材料を作るところを見たことがある。櫛(クシ)のようにたくさんの刃を付けた刃物を木に押し当てながら引き、次にかんなを掛けるのだ。往復動で大量の削りカスを作る。もっともこれはカスではないが。
 これをハトロン紙でできた紙袋に入れてある。なかなか良い弾力である。その紙袋は長いものや立方体のものがあって、目的に応じて詰め込まれている。

 同時に古着の繊維をほぐして作った綿を、強く圧縮して作ったフェルト状のものも使われている。これが意外と良く、昔と変わらぬ弾力を示す。

 その次の世代はティッシュのような紙を重ねて、部分的にプレスしたものである。はがそうと思えばはがれる。一番上と下の紙だけが、やや厚い。これは時間とともに劣化している。酸性紙の問題もあるだろう。中の薄い紙はもともとは白かったのだが、黄色になっている。弾力も少なくなっている。

 ウレタンはその次の世代で、発泡ポリスチレン(いわゆる発泡スチロール)と共用されていることも多い。後者は「へたり」が少ない。ウレタンは当たり外れが大きい。
 モータが入っていた箱の中ではウレタンのなれの果ての粉末が、カラカラに乾いている。触ると砂状になる。モータだから、実害は少ないが、塗装済みの車輛なら、修復するのに大変な手間がかかることは間違いない。

 その後、ポリエチレンのプチプチが増えてきたが、いまだにウレタンは多い。発泡ポリスチレンの落花生の殻大の粒は取り扱いが面倒である。細かいごみが出やすく、捨てるにも苦労する。

 結局のところ、一番長持ちするのは、自然素材であったと云うのは皮肉だ。ウレタン・フォームを使用してある箱に入っているものは、一旦取り出し、ポリエチレンフィルムに包み直して、入れるしかないだろう。ポリエチレンは日光にさえ当たらなければ、長時間の保管にも変化がない。
 先回お伝えしたのはポリ塩化ビニルで、模型用としては極めて珍しい。

2015年01月19日

緩衝材

 展示するために製造後20年以上経った模型の箱を開けようとして、驚いた。蓋が開かないのである。
 自宅では空調が効いているので温度、湿度ともほとんど変化がない。我が家の模型でウレタンに変化が起きたのは見たことがない。他家で20年以上置いてあると、ウレタンのスポンジが融けているものがある。

 これは、空気中の水分のせいで加水分解が起きることによる。湿度が最大のファクターで、二番目は温度である。すなわち、高温多湿の環境に置かれるとすぐにダメになると云うわけだ。

 劣化の状態は二通りで、粉状になるものと、粘る糊状になるものがある。前者は掃(はら)えばかなりとれるが、後者の始末は困る。たまたま、ポリ塩化ビニルのシートで包んであったので、中身には影響がなかったが、その包装をはがすのには、大変な苦労をした。糊の一歩手前の状態で、スポンジを丸めるとおにぎりが出来る。手にはくっつき、溶剤で拭かないと取れない。木箱の縁にくっついて、カギを外しても開けることが出来なかった。

 最近は加水分解されにくいポリエーテルを原料にしているものが多くなってきたが、ウレタンフォームのような製品にまでそれが使われるとは思えない。自動車部品や靴などにはそれが使われている。なぜかと言うと、靴が壊れるとけがをするからである。自動車は大事故を引き起こすかもしれないからだ。模型では死傷者が出ないだろうから、意識が低いはずだ。
 
 対策としては空調が常時効いている場所に保管することと、模型とウレタンを直接接触させないことである。ポリエチレンシートでくるんで入れておくと、ウレタンが融けても助かるはずだ。

 

2015年01月13日

角スタッド

 クラブの会合で、建設業を営むK氏に話を聞いた。角スタッドは間仕切壁の他に、天井にも使うそうで、剛性が大きく、軽くて良い材料であるそうだ。切るのは高速切断機(いわゆる砥石ディスク)で切るのだそうだ。何本かまとめて切ることができて都合がよいとのこと。筆者は鉄板も切れる丸鋸を使ったが、お勧めしないとのことであった。 金切りはさみで切ることもできるが、ちょっと難しいと云うことだ。最初の切り出しが難しいのだ。

 接続は熔接するのが簡単であるとのことだ。板が薄いので電流を小さくする必要があるが、出来ないことはない。今回は梁の途中から直角に延ばす部分があって、L金具で簡単に留め、熔接した。

 天井に使うと、十分な強度があり、その上を人が歩けるそうだ。いわゆる「軽天」である。説明書を見ると、組むのは容易で、ほとんどネジも熔接もなしで組むことが出来る。

 今回のようにレイアウトの架台に使うのは、あまり見ない事例だそうだが、十分に強度がある。

 先日大量に材料を買ったが、嵩の割に安いもので、驚いた。4 m材を運ぶ時はトラックが必要であったが、買ったホームセンタの貸し出し車で運ぶことが出来て安上がりであった。


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2015年01月09日

自動熔接面

face shield 熔接時には多量の紫外線が出る。皮膚を露出していると、短時間でもやけどを負う。続けると皮膚ガンになるであろう。完全な防護が必要である。
 熔接面は、最初から自動のものを使っている。20年以上前に新製品として出たばかりのものを、アメリカで買った。確か300ドル以上もした。それまでは手で持つタイプで、素人には取り扱いが難しかった。
 当時の謳い文句は覚えている。「1/50000秒の超高速遮光」である。アークが出る前はよく見えているが、火花が出た瞬間に液晶が黒くなって、光を遮るのである。もちろんアークが無くなると、すぐ透視できる。その時間を調節できるので、好みによっては、すぐ見えるように短くできる。この面を付けると両手が使えるので、押しつけて付けることが出来るのは便利であった。

 当時は高かったが、現在は3000円台でも売っているようだ。その性能については、分からない。中国製とのことである。

face shield 2 面を頭に取り付ける部分はポリプロピレンの薄い膜で蝶番のようになっている。メガネケースやハーモニカケースの蓋が薄い膜で蝶番の代用をしているのを御存知だろう。さすがに20年以上経つと劣化してきて、割れてしまった。前を向くと面がお辞儀をしてしまい、下しか見えない。
 仕方がないので蝶番に0.6 mmのブラス板を当ててネジで留めた。スペイスが必要なので、長いネジで隙間を作った。いずれ、頭に巻く部分は他のヘルメットなどから使える部品を外して、取り替える必要があるだろう。プラスティックの寿命は短い。

 ポリプロピレンは、優秀な樹脂で長く保つはずであった。日の当たる場所に置いてあったわけでもなく、窓のない倉庫に置いてあったのだ。それでも劣化する。プラスティック製の鉄道模型はどうなるのだろうと、心配した。

2014年11月11日

続 山の形を作る材料

landscaping sheet 現物を見つけ出したので、撮影した。大きさは約 75 cm × 1 m である。ポリエチレン・シートの厚みは0.1mm以上ある。このような軟らかいものの厚みは測定しにくい。紙はクレープ紙(皺の付いた柔らかい紙)で、見たところ再生紙ではなさそうだ。非常にしなやかである。針金は柔らかいなまし線を用いている。

 このような素材は鉄道模型専用の素材なのか、あるいは何か他の物の流用なのかが知りたい。山を作ろうと思えば、何かバスケット・ボールのようなものにかぶせて、両手で絞ればたちまちできる。一部を鋏で切り開き、重ねてホットメルト接着剤で留めればすぐに完成である。崖を作ろうとすれば、上端を留めて、それらしい形になで付ければよい。そのままでは堅さが無いので、ガーゼと石膏を使って固める必要があるが、訳はない。

 この材料は今まで日本で紹介されていないように思う。筆者の自宅レイアウトの崖の部分に使おうと思っている。今まで、発泡ポリスチレンに電熱線で刻みを入れていたが、その技法では解決しない部分があるからだ。

 細い線でできた荒い金網さえあれば、ポリエチレン・シートとクレープ紙をアイロンで張り付けて作れるような気もする。金網専門店に行って聞いてみたが、そのようなしなやかな金網はなかった。どれも腰が強いのでだめである。しかも目が細かすぎる。正方形にはこだわらないが、このような柔らかいものは見つからない。

 

2014年06月04日

フィーダの設置

 Feeder(饋電線)は太いのを用いている。地下室のレイアウトは5.5 mmsqというのを用いている。別に意味はなく、家を建てた時に残った電線を使っただけである。2.0 mmsq あれば30 m くらいは全く問題ない。

 最近のMRの記事を見ると、裸の太い銅線を線路の下の台枠に孔を空けて通し、そこに巻き付けてハンダ付けした銅線をレイル1本1本にハンダ付けしている。レイル・ジョイナはレイルをまっすぐ誘導しているだけで、通電には関与していない。レイルへのハンダ付けの方法が凝っている。側面に付けるのではなく、底面にドリルで穴をあけて差し込み、ハンダ付けしている。手間はかかるが、見かけは良い。これは非常に細かく作られたレイアウトの話である。今回の新レイアウトでは、側面に付けるつもりだ。

 レイルごとに饋電(きでん)をすると、電気抵抗が大きくても、殆ど影響がない。せいぜい50 cmの通電であるから、電圧降下が無視できる。

 電圧降下は電流と、線路の長さに正比例するから、とにかく小電流で走る列車を用意するべきである。筆者のところでは、最大負荷で1.0 A 以上喰う機関車は存在しない。しかし問題点は他にもあるのだ。客車列車の照明が大きな電流を喰らう。電球の場合は4 A くらい喰う列車があった。LEDに改装しても1 A 弱喰うから、困ったものである。

 饋電が完全なら、大電流でも影響を受けないし、逆にレイアウトが小さければ、不完全な饋電でも支障が少ない。HO以下の場合はレイアウトが小さいであろうから、電気抵抗が顕著な障碍とはなり得なかった。しかし、HOサイズ以下でも、雑誌は個別フィーダを紹介すべきであった。
 O scale では、大問題である。我国にはO scale レイアウト製作の記事など殆ど無いから、電気抵抗についての分析記事が無かったのだ。JORC関西の可搬線路は、合板製の路盤の裏には饋電線が貼りつけてあり、電気接続は側面の金具をネジ留めするようになっている。かなりつないでも問題はない。

 ともかく、販売元は抵抗値を示しておくべきではないか。
 

2014年02月16日

衝突

 もう30年以上前のことである。確か戦艦だったと思うが、模型を公園の池で走らせていた。Uターンさせて戻ってきたのだが、うっかり間違えてコンクリートの壁に正面衝突させてしまった。ゴンという鈍い音がしたが、船ははね返ってさしたる損傷はなかった。
 それを見ていた老人二人が、声を立てて笑った。
「やっぱりオモチャだな、はね返りおった。」 
それを聞いて、筆者は何が面白いのか分からなかった。

「はね返ってはいけないのですか。」
「そりゃだめだ。お前は船がぶつかるところを見たことがあるか。」
「いえ、ありませんが。」
「俺たちは海軍に居た。何回も船がぶつかるところを見たぞ。」
「えっ、それはすごいですね。どうなるんですか?」
「駆逐艦が岸壁にぶつかった。」
「岸壁が壊れましたか?」
「バカなことを言っちゃいかん。」
「船が壊れる。こうやってな、船がぶつかると……」
と身振り手振りで説明してくれた。

岸壁に当たったところがめり込むのだ。甲板はかなり原型をとどめたまま、ずぶずぶとめり込んでいくのだそうだ。なかなか止まらないものなのだと言う。
「船は柔らかいぞ。お前もなー、そういう柔らかい船を作って走らせてみよ。それでもって、岸壁にぶつかってぐちゃぐちゃに潰れたら、本物と同じだ!」
老人二人は、また大きな声で笑った。

 東横線元住吉で、電車の衝突事故があった。前頭部はぐちゃぐちゃだ。また、その他の車輌も床は盛り上がり、天井は落ち、長さが縮んでいる。
 やはり本物は柔らかい。その写真を見て、老人たちの会話を、ふと思い出した。


2014年01月26日

フィレット

jpg 曲線上で2軸台車をつけた観察用の車輌を転がすと、台車は曲線の接線より外を向こうとする。すなわち、第1軸の外側フランジがレイルヘッドに当たろうとする。
 第2軸は内側に入ろうとするが、半径2800 mmの上で観察すると、ちょうど中央付近である。1800 mmではやや内側に寄るように見える。

 さてこの時、第1軸の実際にレイルヘッドに触れている部分(フィレットの裾に乗り上がった部分)の半径を計算すると、大半径の線路上では、行路差を十二分にキャンセルするほどの半径比になる。第2軸では踏面勾配が小さいので左右に寄ってもあまり影響を与えず、行路差がほとんどそのまま出る。すなわち、Low-D車輪を装備すれば、2軸台車では行路差に基づく損失の半分は、取り戻せる可能性がある。
 上記の計算では、19mm車輪より17.5mm車輪の方が、フランジの裾を踏んだ時の行路差キャンセルの効き目が大きいことになるだろう。何度も書くが、この時、フランジの円錐台面はレイルヘッドと接触していないすなわち見掛け上、フランジは輪軸の転向に寄与していない。大きいフィレットがフランジの代わりとして機能し、車輪半径を大きくして摩擦を減らすように働いている。また、フィレットの肩が輪軸を転向させている。
 車軸は曲線の接線に垂直ではないので、多少は回転方向に対し斜めに滑りながら動くことになる。その時もステンレスの摩擦係数が小さいことが有利に働く。

 このあたりの接触状況は、3D設計の専門家にシミュレイションをお願いして、色々な角度から覗いて見た。当然のことながら、フィレットを大きくすると、線路半径を小さくしてもフランジに当たりにくくなることが分った。
 市販の模型の車輪の精度は低い。マイクロメータで測ってみると、直径が  3/100 mm 程度のばらつきならば極めて優秀で、ひどいものは 0.5 mmも違うのがある。車輪踏面にはテーパが付いているので、転がせば多少片方に寄って走ることになる。そうすると、 場合によっては、2軸台車の車軸が進行方向に垂直にならずに、斜めになって走ることもある。こうなると、当然、摩擦損失が生まれ、抵抗が増す。Low-Dは1/100 mm以下のばらつきである。
 精度の高い車輪は、装着するだけで抵抗が小さくなるのである。

 筆者はLow-D採用時に、あまりにも摩擦が減少したので驚いたことを、覚えている。それは、ステンレス製RP25車輪をつけた列車が、当鉄道のエンドレスを一周繋いで(95輌)走るのは限界ギリギリであったのに、Low-Dにすべて取り換えたら、途端にらくらく牽けて、電流が70%になったことである。潤滑条件は同一であった。模型を実際に作って測定している人が得たデータは尊重すべきであろう。
 反論するには、独立した実験をしてその結果を示すのが自然科学の常識である。

 このような問題を解決するには、複数のファクタの解析をしなければならない。この条件で、どのファクタが一番大きく効いているかを、調べるのだ。今回の条件での実験観察でわかったことは、摩擦係数が小さいことが一番効き目があったということである。 これでは実物とは全く異なる理屈によると言わざるを得ないであろう。 

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2014年01月20日

走行抵抗

 曲線での内外の車輪の行路差は、無視できない。その差の分だけ車輪が滑る。軸重の約半分が掛かった状態の滑りである。その損失を少なくしようと思えば、摩擦係数の少ない材料を使うことである。
 筆者がステンレスに拘るのはそれがあるからである。高級な機械で旋削した車輪の摩擦は小さい。ごく普通のブラスにニッケルメッキの車輪に比べると 3/4 から 2/3 ほどである。めっきしたものは表面が粗くて音がするし、摩擦が大きい。
 それを考慮すれば、機関車にステンレスのタイヤを嵌めるのは、かなりまずい選択である。

 Oゲージでは、半径1800 mm (72 inch)の曲線では、走行距離に対する行路差は1.78%もある。半径3000 mmでも1.06%もある。HOでは半径を910 mm、1500 mmと読み替えて下されば良い。しかし、筆者の測定では、走行抵抗の比は、1.78 / 1.06 =1.68 でという比率ではない。フランジが当たっているからだ。
 
 RP25という、規格でも何でもない妙なRecommended Practice(推奨手法とでも訳しておこう)がある。このRPが無茶苦茶なことを勧めているので、というより何も大事なことを決めていないので、模型製造会社はそれぞれ勝手な判断で、珍妙な車輪を作る。

 NMRAのRP25というページに載っている車輪コンタ contour (形状)はかなり怪しい。どの番手の数字を使って描いているのかよく分からない。どう考えても図面が描けない番手の数字がある。明らかにD'の数字がおかしい番手があるのだ。#175、#148、#54が問題だ。

RP25 これについて、「どうやったら描けるのか?」とNMRAに問い合わせたら、でたらめな絵を送ってきた。フランジの中間部を直立させた絵である。左図中、赤字のVertical Segmentという部分である。いくらなんでも、これはないだろう。どうかしている。
 NMRAの車輪線路部会のレヴェルはそんなものであるらしい。まともなことを考えられる人材はいないようだ。NMRAとは35年付き合って、多少の寄付もしてきたが、縁を切ることにした。

2013年04月14日

Proto48

 本物を縮小するとどうなるかについていくつか書いていたのだが、鹿ケ谷氏からのコメントでほとんど言い尽くされてしまった。それに書かれていないことだけを書こう。
 本物を小さくすると何が異なるかと言うよりも何が変化しないかを考えなければならない。それはヤング率である。物質の弾性変形に関する性質であって、これは物質に固有のものである。すなわち小さくするとモーメントが小さくなるが、ヤング率は変化しないので、模型は堅くなる。要するにバネは極端に堅くなるということである。車体が堅いので、捻られない。何らかの工夫をしないと、曲線の入り口の緩和曲線あたりで脱線する。
 
 レイルも枕木も砂利も堅くなる。するとカチンカチンのコンクリートの要塞の上に敷いたレイル上を走るのと同じである。その上を走る車輌の板バネは必要以上に堅く、よほどヤング率の小さい材料を選ぶか、薄くしなければならないであろう。このあたりでスケールから外れてくることが分かる。摩擦も速度によって変化するだろうし、以前に述べた慣性の現れ方も当然異なる。小半径である模型線路上を走らせようと思えば、フランジ塗油器が必要な条件であろう。

 そういうことを全て無視してひたすらスケール化するのは無意味だ。車輪を得意そうにみせてくれるのだが、挽き目が見えている。大切なフランジやフィレットに挽き目が見えるということは、スケールでも何でもない。その部分は研磨してなければならない。台車を触らせてもらうと、車軸が台車の軸箱中で左右に2mm弱動く。これでは駄目だ。台車の中で車輪が平行四辺形になって走り、フランジが当たりやすくなる。そのような最も大切な部分を疎かにしている人たちが、どうしてよく走るスケールモデルを作れよう。この集団の指導者層が素人であることが露呈している。

 停まっている情景模型であればそれでよいが、走らせるということは意外に難しいことなのだ。プロトとかスケールという言葉に酔っているのだろう 。車輪は相変わらずある男が作っている。2万軸売れたと威張っているが、たったの2万軸である。筆者のLow-D車輪の方がはるかに多い。2万も作ればCNC旋盤で作るべきものだろうが、総型バイトで作っているものだから、ざらざらの挽き目が出てしまうのである。

 この集団には機関車を設計して板から作れる人が居ないのである。誰かが作ったキットを組み、誰かの供給する車輪を付けてスケールモデルだと信じているだけなのである。
 やはりRainmaker が必要なのだ。巨万の富を持つ天才的な誰かが、正しい設計のものを継続的に供給できなければ、今の状態からは抜けられまい。大型機関車を作った人は居るか、と聞くと、チャレンジャを作った人が居るという。走るのを見たか、と聞いても誰も返事がなかった。

 筆者がRainmakerという言葉を出したら、Harmonは、「うまい表現だね。」と言った。この言葉は20年近く前にマット・デイモンの出世作となった映画の題名でもある。

Model Railroader May 2013Check 話は飛ぶが、ようやく筆者の低抵抗車輪の記事がModel Railroader 5月号に載った。原稿料の小切手を貰ってから随分待たされた。友人たちは10カ月待ちが普通だと言っていたが、それをはるかに上回った。先に原稿料を受け取ったので、他の雑誌からの誘いも断らざるを得なかった。

2012年11月08日

続々 Snoqualmie Station 

812_6083-2812_6084-2 この展望車はたぶんNPのものだろう。社名が無い。
 展望デッキの柵の作りが素晴らしい。いわゆるWrought Ironである。鍛冶屋が煉鉄の棒を焼いては捩って作ったものだ。これをエッチングで表現した模型が大半だが、実感はない。ロストワックス鋳物にすると太すぎる。さりとて手で作るのは大変だ。

 煉鉄とは、20世紀にはほとんど作られなくなった方法で得た低炭素鋼である。平炉の時代の産物である。融けた銑鉄に空気を送ると、表面の一部が脱炭素され、多少純鉄に近づく。すると、融点が上昇するのでその温度(1300℃ほど)では融けなくなる。それを棒でからめて炉の外に取りだす。牛乳を沸かして生じる膜を引っかけて取るようなものである。煉鉄は柔らかく、粘りがあって細工に適する。しかも錆びにくい。
 新橋−横浜の鉄道開通のころのレイルとか橋梁は煉鉄製と言う話だが、橋は重いし、レイルはつぶれてしまいそうだ。鋼が大量生産される時代が来ないと、鉄道は進歩できなかった。日本語では「鉄」と「鋼」はほとんど同義に使われているが、英語では明確に区別される。ほんの130年ほど前までは鋼は貴金属であった。得るのが難しく、大量には出来なかったのだ。日本刀を作る時の材料の歩留まりは1割以下だそうだ。叩いているうちにほとんどが飛び散ってしまう。しかも大変な労力を掛けて作り出したものだ。

812_6085-2 この客車はSP&S(Spokane, Portland and Seattle Railroad)のものだ。Spokaneの発音はスポーンである。太字を強く発音する。 この種のCombine(合造車)は珍しい。ほとんどの鉄道会社では荷物車を独立させていた。それは強盗対策である。荷物車には現金等が積まれていることもあるので、客車から乗り移れないよう、機関車の次につなぐ(Head Ended)ことが多い。 

812_6087-2 スノクォルミィ滝である。水量が多いので一部を発電用に廻している。いま、護岸工事をしていて美観が損なわれている。このホテルは映画の舞台になった有名なホテルでとても高級である。

2011年12月27日

エッチング

 エッチングが鉄道模型に使われ始めたのは日本が最初という説がある。鉄道模型社が始めたということになっているらしい。ところが、1970年代にアメリカ人に聞くと、「そんなものは戦前からあった」と言っていた。
 電気機械の銘板には昔からエッチングが使われて来たし、戦前に発行された田口武二郎氏の「蒸気機関車の作り方」という本にも重クロム酸カリ(現在は二クロム酸カリウムと言う)を用いたマスキングを使う感光式エッチングの話がある。
 アメリカの模型界で、商業的にエッチングを用いた最初の企業はケムトロンであろう。経営者のKemalyan氏はもともとは印刷業界の人で、銅版画を作る手法を模型に応用した。以前にも書いたが、ケムトロン社の模型は他社製品とは材質がやや違う。エッチングがしやすい配合の銅合金(亜鉛が多い)を用いているので、ブラスの色が緑がかって見える。Lobaughのテンダもエッチングでリヴェットを表現している。

 さて時は流れ、エッチングは簡単にある程度の模様をブラス板に上に刻み、抜くことができるので、鉄道模型の主要な工業的製作手法となった。
 作図して製版屋に渡せばフィルムを作り、エッチング、抜き落としまでやってくれるが、ある程度の数が無いと難しい。また高価である。時間も掛かるだろう。1枚しか欲しくないのにたくさん作ってクラブ内で頒布ということをするしかないわけである。

 1枚しか欲しくないものを1枚だけ作る方法が、しばらく前からネット上で紹介されている。『F式』と呼ばれるコピィのトナを熱転写してレジストとする方法である。
 この方法はどこかで見たとは思ったが、なかなか思い出せなかった。

 鹿ケ谷氏のウェブサイトで紹介されていたPress'n Peel という言葉で思い出した。

 アメリカに居た時友人が使っていた。これは安くて確実な方法である。早速取り寄せて使って見ることにした。
価格があまりにも安いので驚く。

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