傾斜双眼鏡を改良する
Part.4 FRP化する
 原型を作ったら、それを元に薄いカバーを作る必要がある。

 原型
 双眼鏡用なので強度より、軽さが欲しいところ。
 熱したプラ板を原型に吸い付けて形を作る「バキュームフォーム」という方式などは非常に魅力的であったが、未経験。
 結局、今回もFRPで作ることにする。
 FRPは、このような小物にはどうも大げさすぎる気がしてならないのだが、他に良い方法も思い浮かばない・・・。
型の検討
 今回の原型はパテで仕上げた堅い物なので、粘土で作った場合に比べ、石膏で型を取るのは少し難しくなる。
 原型が下図のように適度の勾配を持った形状ならば、脱型は楽である。

 
 この勾配は「抜きテーパー」と呼ばれ、デザイン上の制約事項になる。
 しかしながら、少し凝った形にしようと思えば、型から抜けない形状になってしまうことは多い。
 たとえば、下図の原型は斜面に段差があって、そのままでは型から抜けない。抜けない部分は「アンダーカット」などと呼ばれる。


 粘土製の原型ならば、アンダ-カットがあっても強引に抜けば原型だけが壊れ、型は無事であるからあまり問題ではない。
 しかし今回のように原型が硬い場合は、無理に脱型すれば、原型だけでなく型も壊れてしまう。
 そこで、下図のように石膏の型を分割する必要が出てくる。

 石膏で分割型を作る方法をネット上で公開している例はあまり見あたらないので、参考までに下カバーでの試行をご紹介したい。
 原型を観察し、型は4分割にしないと抜けそうもないと判断、分割するラインを引く。
 原型の大きさから型枠の寸法を決める。赤、青、緑で示したところが、それぞれ分割されるところになる。
型取りの実際 

 まず、図で示した赤い部分から型取りする準備をする。
 型取りする部分以外は、油粘土で埋めてしまう。この時は油粘土を節約するために木の切れ端なども詰め込んである。
 原型には石けん水を塗って、乾いたら石膏を流しこむ。 

 石膏は30分もすれば固まるので、粘土を取り除き、サイド部分を露出させる。
 3回目に石膏を入れる部分は粘土で覆い、サイド部分に2回目の石膏を流し込む。(図の矢印部分)

 分割部分に小さな鉄板を差し込んでるのは、あとで分割しやすくするため(あまり意味はなかったが。)
 残った部分の粘土を取り除く。原型や分割面に毎回、石鹸水を塗る。(これをしないとくっついてしまう)


 3回目の石膏を流し込んだ。

 石膏が固まったら型枠を外す。

 脱型時は型を分割する。なかなか分離しないときは木槌やノミで慎重に叩けば取れるはず。

 石膏は好天の屋外に3日程度さらして完全に乾燥させる。(水分が残っているとFRPが固まらないので注意)
 分割型は木工ボンドで再び一体に接着する。
 石膏表面にニスを塗って目止めする。


 ニスが乾燥したら、ワックスを塗り込む。

 更にFRP用として売られている離型材(水性のビニール塗料)を塗る。

 FRPを張り込む。ポリエステル樹脂を塗布→ガラス繊維を貼り付け→ポリエステル樹脂を塗布・・・を 3回程度繰り返して厚さ 2mm程度にする。 

これを全ての型で行なう。
 FRPが硬化するまでに放つ悪臭には参る。作業は必ず屋外で行なおう。

 分割型なので脱型は、意外とすんなり行った。とは言ってもハンマーとノミで型を割りながら取ることには変わりがない。
 再利用出来る型を作れる人は尊敬してしまう。

FRPの仕上げ

 FRPを作るといつもバリの除去には泣かされるが、今回、自在ジグソー(コッピングソー)を使ったところ、良い結果が得られた。
  普通の糸ノコと異なり、刃がワイヤー状で、向きを気にせず切れるのが特徴。
パッケージには「NASAも使用!」などと怪しげな宣伝文句が書かれていたのだが、意外や意外、これは使える。

 方向性がない刃は FRPのバリ切断に便利
 原型がしっかり出来てれば、FRPの仕上げは少なくて済むはずだが、そこは素人作の悲しさ、FRPにもパテ盛り、ヤスリ掛けは欠かせなかった。
 サンドペーパーは、形状にあった裏当てを作ってから当てないと、形が崩れてしまうので注意が必要。

 ウレタンフォームで作った裏当てとサンドペーパー
 こうしてFRP化したカバーが出来た。

 塗装に備えて「溶きパテ」で表面を塗ってある。

次回はすり合せを予定

 参考文献:「石膏技法」 柳原明彦著 美術出版
(2010-10-4掲載)

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