レーザーカッターで切る鉄道模型のペーパーキット

建築模型のパーツ切断には、比較的多く使われているレーザーカッターですが、最近はジオラマ模型や鉄道模型のペーパーキット作成にも使われ始めています。先日は船舶模型の制作に使えないかというお問い合わせをいただきました。

CADソフトから、直接、加工データを送れる汎用性の高いVERSALASER(バーサレーザー)にはうってつけの加工といえます。

今回、実際にバーサレーザーを使って鉄道模型を作っておられるメーカーさんからCADデータをお借りしてレーザーカットを行ってみました。

これが、JW-CADで作られた加工データです。加工部位によってレーザーの出力や照射時間を変えるためにデータを色分けしています。色を分けることによって完全切断やモールド加工、すじ彫り等、加工内容を変えることが出来ます。

これがレーザーのコントロールソフトに転送された後のプレビュー画面です。

これが、切断中の映像。(YouTube)

これが出来上がったパーツです。

これが、組み上げた状態。

(C)いこま工房

そしてこれが完成品です。

(C)いこま工房

撮影がもっと上手であれば、実車と区別がつかないぐらいの出来栄えです。

(C)いこま工房

鉄道模型専門店 いこま工房さんのホームページはこちらです。

レーザー加工機のオーバーホール(OH)レポート

VLSレーザーⅠ型(現行はⅢ型)のオーバーホールの模様を紹介します。

こちらのお客様は、厚紙や木材のカットを多用する模型製作に使われています。使用期間は3年で、1度もOH(オーバーホール)をされていません。

通常は、最低でも2年に1度は、OHをお勧めしたいところです。長く使っていると、必ず、駆動系パーツにガタが生じてきます。駆動系のガタは、加工品質に大きな影響を与えてしまいます。

こちらは、本体後部にある排気口です。

オーバーホール後の排気口

こちらは、外装のサイドパネルを取り外した状態です。駆動系パーツに粉塵や埃が溜まっています。

清掃およびテーブル昇降シャフトにグリスアップを行いました。

こちらは、X軸レールに付いているフォーカスキャリッジ駆動用のベアリング部です。ベアリングに激しい磨耗が見受けられます。

こちらが清掃および、交換後のベアリングです。 いかにベアリングが磨耗していたか、が分かります。

これが、OH前の全体像です。

こちらが、OH後の状態です。

レーザーに限らず、こういった機械モノは、日々のお手入れと定期的なOHを行うことによって、その加工品質を保つことが出来ます。

長くお使いのお客様には、OH(オーバーホール)をお勧めします。

詳細はレーザーワークスまで。

チタンプレートへのレーザー刻印(マーキング)

今回は、ユーザー様の作品紹介です。

愛知県小牧市の志村プレス工業所様は、本業とは別に、チタンを加工したプレート類を作っておられます。

ちなみに、チタンについてですが、下記のように記されています。

『軽くて丈夫、そのうえ錆びない金属です。 比重は鉄の60%と軽く、水や海水でも錆びません。 また、磁性を帯びる事のない非磁性で、無害なので生体適合性があります。 イオンの流出が少なく、金属イオンアレルギーが起こりにくいのです。 これらの特性を活かして最近では医療の現場では人工骨など、また屋根材や外壁など建築の現場でも多く使われています。 そして、他の金属には見られない「光触媒(ひかりしょくばい)作用」があります。 直射日光を浴びることで有機物の汚れを「分解・消臭・抗菌」します。 もう一つ大きな特徴に「チタン発色(はっしょく)」があります。 他では表現しきれない神秘的な色彩と美しさをチタン自らが発色します。』(志村プレス様のサイトから抜粋)

※なお、当社のレーザーでチタンを切断することは出来ません。マーキング・刻印のみです。また、チタンへのマーキング、刻印には最低でも25ワット以上+高密度レンズが必要です。

下記は、当社のレーザーでマーキングを施した作品になります。(50ワットレーザー 高密度レンズ付き)  

(画像をクリックすると大きな画像が表示されます。)

こちらの商品へのお問い合わせは、下記までお願いします。

参考下代は、こちらをご覧ください。

チタンデザイン工房

お問い合わせ先: 

有限会社志村プレス工業所

愛知県小牧市大字三ツ渕原新田字雉子野368-1

TEL 0568-77-0135

担当:志村・松原

メール:info@shimura-press.co.jp

レーザーカッターで紙飛行機のペーパーキットを切断

最近、レーザー刻印(レーザーマーキング)の記事ばかりが続いていたので、レーザーカットの素材を探していたところ、手作り紙飛行機のペーパーキットを見つけたので、これをレーザーでカットしてみます。

これがネットショッピングで購入したエレコムの手作り紙飛行機キットです。

キット、といっても専用紙に紙飛行機の型が印刷されているだけなので、通常は、これをカッターナイフやハサミを使い、丁寧に切り出していくわけです。 

当たり前の話ですが、手で切ると、左右対称のものが対称でなくなったりと、いろいろとやっかいです。 

とくに紙飛行機の場合は、飛行性能に大きく影響を与えてしまうことになります。(と、私は思っています。)

と、いうことで、型紙を使ってレーザーカット用のデータをトレースして作りこみます。

くれぐれも気をつけなければなりませんが、こういったデータを複製し販売でもしようものなら、間違いなく法に触れます。私の場合も、キットを買ってきて、それをハサミの代わりにレーザーで切った、ということです。

データは、全てベジェ曲線を使い、対象形のものは、半分だけ描画を行い、それをミラー反転でコピーして作ります。これだと、トレースが多少甘くなっても、左右(上下)対称は完璧です。

データのトレースに要した時間は、概ね15分でした。データさえ作ってしまえば、あとは型紙をレーザーにセットし、スタートするだけです。今回使用した紙は、もちろんペーパーキットに入っていたものです。 紙飛行機専用紙とのことで、もし他の紙を使うと、まともに飛ぶかどうかわかりませんので。

ということで、レーザーカット中の動画です。

小さく光っている箇所が、レーザー照射部です。 周りにうっすらと煙が見えます。

切断に要した時間は、概ね2分少々でした。

これが切断直後。 見えづらいですが、パーツがバラバラにならないように、個々のパーツの要所にブリッジを設けています。なので、持ち上げてもパーツが外れることはありません。

あとはカッターナイフを使って、ブリッジ部分を切り離していくだけです。

谷折りの部分には、レーザーで罫書き線(浅彫り)を入れてあります。なので、折り曲げる際も、ほぼ完璧に曲げることが出来ます。

あとは、組み立てるだけです。(これは、もちろんレーザーでは出来ません)

これで完成です。のりがはみ出して、多少汚くなってしまいましたが、出来栄えは上々です。

実は、今回、2機、製作しています。1機は当社ショールームに飾りますが、もう1機は持ち帰ってグランドで飛ばしてみたいと思います。

どれだけ飛ぶのか楽しみです。

詳細はレーザーワークスまで。

パワーストーンにレーザー彫刻

不景気であればあるほど売り上げが伸びる傾向にある開運グッズ。とりわけパワーストーンなどは代表的な開運グッズです。ということで、今回はパワーストーンにレーザー彫刻を施してみました。

ただ、一口にパワーストーンと言っても、その種類は非常に多いです。知名度の高いのは水晶ですが、当社のレーザー加工機では水晶のような結晶質の石材への加工は不向きです。

とりあえず、ネットショップ数社から、さまざまな種類のパワーストーンを入手しました。今回入手したパワーストーンは、大きさと種類にもよりますが1個当たり100円程度から700円程度でした。もちろん高価な石だからといってレーザー彫刻に向いているというわけではありません。

ということで、早速、加工にトライします。

まず出来上がった後のディスプレィ台も兼ねて位置決め用の治具を作りました。材質はガラス色の3mmアクリル板です。

下の写真は《オニキス》という石にレーザーを当てているところです。オニキスは、魔除けの石として知られているらしいです。

最初は、レーザーのパラメーターを変え、1個づつ作っていたのですが、ラチがあかないので同じパラメーター設定でまとめて加工することにしました。もちろん石の種類ごとにパラメータを設定したほうが良いのは言うまでもありません。

こちらがレーザーを当てた直後のパワーストーン。少し深かったです。あまり深すぎると、色入れ時に苦労します。

色を入れます。この2/3ぐらいの深さが良かった感じです。

色を入れた後の状態です。予測通り、拭き取りに苦労しました。

加工前からわかっていたのですが、結晶質の石は、やはり出来栄えが良くないです。(一番右の紫の石) ちなみに、左下のピンクには色を入れていません。彫刻そのままの状態です。手前中央の黒いのはテクタイトという石です。隕石の衝突によって生成された天然のガラスらしいですが。

こうして並べてみると、なかなか綺麗なものです。

こうして並べてみると、それなりに見えます。

今回入手したパワーストーンは、まだまだ余っているので、時間があるときに8つの石を使って、仁・義・礼・智・忠・信・孝・悌と彫ってみます。そう、言わずと知れた《南総里見八犬伝》の八つの玉です。その横に犬(八房)のフィギュアがあれば完璧です。

詳細はレーザーワークスまで。

JW-CADからの出力

レーザー加工ブログの管理者です。
レーザー加工機の調子はいかがでしょうか。こういった寒い時期は、朝、すぐにレーザーを使い始めるのではなく、15分程度のランニングを行ってください。レーザーは気体を媒質に使っているという特性上、出力が安定するまで若干の時間を要します。ランニングを行うことによって、出力が安定し、加工ムラを防ぐことが出来ます。

さて、いつもは加工材料をメインでブログを書いていますが、今回はソフトウェアのほうです。

通常、ユニバーサルレーザーシステムズのレーザー加工機の場合、コーレルドローが推奨ソフトになっていますが、お客様によっては他のソフトを使いたいという要望があります。

もっとも多いのがアドビシステムズのイラストレーターシリーズですが、今のところ、Windowsで動作確認が取れているのがCSシリーズ(Ver.11.0~Ver13.0)です。

ただし、稀に、お客様のPCの状態によって、イラストレータVer8.0が使えるようです。当社では今のところ、動作保証を行ってはいませんが、当社のあるユーザー様がVer8.0でお使いいただいています。たまたま、設置の時にお客様がCSをご用意しておらず、一か八かでVer8.0で出力を行ったところ、なんと、なんの問題も無く出力が出来てしまいました。もちろん今も、そのままお使いいただいておりますが。ただし、あくまでも動作保証対象外ですので悪しからずご了承ください。

さて、同様にメーカーの動作対象外ですが、フリーのCADソフトである、JW-CADでの加工模様を掲載します。メーカーであるユニバーサルレーザーシステムズでは、対応CADソフトとしては"AUTO-CAD(バージョンによって出力不可)"を推奨していますが、ご存知のようにAUTO-CADは非常に高価なソフトです。もしもフリーソフトで動くなら、それに越したことはありません。

ということで、JW-CADでの出力の模様です。

まずは、データ作成。
コーレルドローが推奨ソフトになっていますが、お客様によっては他のソフトを使いたいという要望があります。

もっとも多いのがアドビシステムズのイラストレーターシリーズですが、今のところ、Windowsで動作確認が取れているのがCSシリーズ(Ver.11.0~Ver13.0)です。

ただし、稀に、お客様のPCの状態によって、イラストレータVer8.0が使えるようです。当社では今のところ、動作保証を行ってはいませんが、当社のあるユーザー様がVer8.0でお使いいただいています。たまたま、設置の時にお客様がCSをご用意しておらず、一か八かでVer8.0で出力を行ったところ、なんと、なんの問題も無く出力が出来てしまいました。もちろん今も、そのままお使いいただいておりますが。ただし、あくまでも動作保証対象外ですので悪しからずご了承ください。

さて、同様にメーカーの動作対象外ですが、フリーのCADソフトである、JW-CADでの加工模様を掲載します。メーカーであるユニバーサルレーザーシステムズでは、対応CADソフトとしては"AUTO-CAD(バージョンによって出力不可)"を推奨していますが、ご存知のようにAUTO-CADは非常に高価なソフトです。もしもフリーソフトで動くなら、それに越したことはありません。

ということで、JW-CADでの出力の模様です。

まずは、データ作成。

全てのカラーで出力できるかの検証のため、8色全てのカラーでデータを作成します。

次に、JW-CADの環境設定を行います。
(環境設定をお知りになりたいユーザー様は当社までお問い合わせください。)

次に、印刷。

印刷データは全色、見事にUCP(レーザーの制御ソフト≒プリンタドライバ)に転送されました。

次に、実際の切断。今回は紙を切ってみました。

詳細はレーザーワークスまで。

VLS2.30 オーバーホール レポート

久しぶりのブログの更新になってしまいましたが、今回はVLS2.30のオーバーホールレポートです。

今回は、通常のオーバーホールよりも手間をかけています。通常のオーバーホールは、4~5時間程度で終わりますが、今回は2日間かかっています。

これが、今回、オーバーするVLS2.30です。木工加工をされているので、いたるところが木の脂(ヤニ)で汚れています。汚れているというよりは、全体に脂(ヤニ)の膜が貼られている感じです。

サイドパネルを開けてみると、見事なくらいの木材の粉塵が積もっています。

当然の如く、反対側も同様に粉塵が溜まっています。

フォーカスキャリッジのトッププレート付近ですが、どうやら一度も掃除をしていない感じです。 こうなってくると、フォーカスキャリッジの左右の動きに支障をきたす可能性が出てきます。

通常は、X軸アームを筐体から外すことはないのですが、このレベルになると、このようにアームを取り外さなければなりません。

アームの裏側も、まるで粉塵でコーティングされているかの如しです。

早速、X軸アームから、レールブレースを取り外します。

レールブレースを取り外した後、エアチューブが格納されているエアーレールを外して分解・清掃を行います。

X軸のドライブモーターを外して清掃

コーナーミラーのホルダーを分解・清掃

エアーチューブが経年劣化により柔軟性がなくなっていたため新品に交換します。

Y軸レールの上を走行する、ベアリングの付いたモーションテンショナーを分解・清掃・グリスアップ

分解清掃後、モーションテンショナーをX軸レールに組み付けます。

ドライブモーターを元に戻します。

Y軸の反対側にあるベアリングAssyを元に戻します。X軸プーリーも分解清掃済みです。

エアーレールを清掃し、エアーチューブを配管していきます。

エアーレールをX軸レールに組み付け、清掃の済んだX軸センサー基板を元に戻します。

分解清掃の済んだコーナーミラーホルダーを組み付けます。

今回は、レールブレースの分解清掃を行います。

エアーチューブのガイドローラーに汚れがこびりついていますので、これをこそぎ落とします。本当なら新品に交換したいところです。

清掃が終わった後、ガイドローラーをグリスアップし、

レールブレースを元通りに組み立てていきます。

次に、フォーカスキャリッジ トッププレートを分解・清掃してきます。

トッププレート裏側

トッププレートの4つのベアリングは新品に交換しますが、ベアリングの固定ピンは清掃で対応します。

劣化の激しかったドライブベルトを新品に交換し、トッププレートをX軸レールに組み付けます。

フォーカスキャリッジも分解・清掃を行います。

清掃が終わったら、X軸レールに組み付けます。

トッププレートとフォーカスキャリッジを連結し、レールブレースをX軸レールに組み付けます。

これで、ようやくX軸アームの整備が完了です。

次は、筐体のメンテナンスを行います。 まずは、汚れがひどかった排気プレナムを清掃

木材の脂(ヤニ)の除去ですが、某ケミカル用品を使っています。このケミカルを使うと、付着したヤニがみるみる溶け落ちていきます。

テーブル昇降シャフト(全4箇所)も、汚れや粉塵を取り除いてグリスアップします。

筐体後部のY軸ドライブモーター近辺の清掃。駆動シャフト連結部のネジの緩み等をチェックします。

トップドアーです。通常は外さずに清掃しますが、今回は全て分解清掃します。

VLSシリーズは、トップドアーに耐火ガラス(安全対策)を標準装備していますので、重量のあるガラスドア開閉のためにガスシリンダーが付いています。このシリンダーも経年劣化でガスが抜けていきますので、新品に交換します。

ガラス製なので、アクリル製に比べて擦過等に強いので磨けばピカピカになります。(まるで何もないような透明感です)

清掃後、筐体にトップドアを組み付けます。

筐体の左右も溜まった粉塵を取り除いて、ケミカルを使って汚れを落とします。

昇降テーブルや、テーブル下の空間を清掃

筐体の底にあるテーブル昇降ベルトも清掃します。このベルトにゴミや粉塵が付着すると、ドライブギアとベルトの嵌合が悪くなり、ベルトが滑って空回りすることによって昇降テーブルの傾きの原因になったります。

X軸アームのアライメント調整を行います。

アライメント調整が終わったら、清掃の済んだアームカバーを取り付けます。

集光レンズや反射ミラーは消耗品なので、新品に交換します。細かい擦過傷や曇りがあると、レーザー加工のクオリティや性能に影響が出ることがあります。

今回は、ビームウィンドウも新品に交換します。

リチャージ済みのレーザーカートリッジを取り付けます。

カートリッジ取り付け後、規定のランニングテストを行い、レーザー出力を計測します。 

ようやく完成です。

このVLS2.30は導入から7年以上が経過したマシンですが、このように手を加えてあげると新品同様の性能を取り戻すことが出来ます。

今回は、通常のオーバーホールプラン以上に手をかけていますが、通常のオーバーホールを3年に一度くらいのペースで行えば、長くお使いいただくことができます。

詳細はレーザーワークスまで

レーザーでPET樹脂(1mm)を切断

実益を兼ねて吊り下げ式換気扇のフードを作ってみました。

いつもならアクリルを使うのですが、今回は使用用途や柔軟性と強度を考えて1.0mm厚のPET樹脂を使って作ることにしました。

PETは、アクリルに比べ、レーザー照射によって形成されるデブリ(微粒子・ガスなど)の量が多いため、保護フィルムを貼ったままで切ることにしました。 この場合、レーザーの切断部位に保護フィルムが溶着してしまうというデメリットがあるのですが、デブリ除去の手間を考えるといたし方ありません。 保護フィルムの溶着もデブリの付着もNGという場合は、他に方法があるのですが、今回は省きます。

ちなみに、PETを切断すると木材彫刻やゴム彫刻をしているのと同じくらい、集じん装置のフィルターが詰まります。アクリルに比べてレーザーの吸収率が低いので仕方ありません。

このように、保護フィルムさえ張ってあればレーザーでカットしてもPETそのものは綺麗なままです。

このように、保護フィルムさえ張ってあればレーザーでカットしてもPETそのものは綺麗なままです。

各パーツを切り出し、マスキングテープで仮留めします。

PETの接着には、アクリル用接着剤が使えるようなのですが、アクリル接着剤には柔軟性がほとんどないため、接着箇所に歪みやねじれが生じた際に取れてしまいます。

それでは強度的に問題が出てしまうので、今回はグルーガンを使いました。

グルーガンで溶けた樹脂を合わせ目部分に充填していきます。コーキングやシーリングでもよかったのですが、強度と速乾性ではグルーガンに敵いません。

ということで、フード完成です。 多少ねじったり強引に持ってみても問題ないようです。

このフードを天井埋込み型のシロッコファンに被せると完成です。

このフード付きファンにダクトを繋いで窓から出し、ワイヤーラックに使われている強度のあるポールに高さ調整が可能なL字型アングルを使ってダイニングテーブルの真上に吊り下げると・・・ 家庭で使える焼き肉用換気扇の出来上がりです。

厳密に言うと、このあと、内側に耐熱のためのアルミ箔を張る予定です。 アルミで覆ったとしても、換気扇本体、PETで作ったフード共にプラスチック製品ですので、焼肉プレートには近づけすぎないように気をつける必要があります。

ということで、今回は、家庭用焼き肉換気扇の作り方・・・ではなく、レーザーでPET樹脂をカットしたという記事です。

レーザー描画用画像処理ソフトウェア 1-Touch Laser Photo™ による加工実例

デモ機のオーバーホールが完了したので、早速ですが、レーザー加工ブログの更新です。 今回は、『1-Touch Laser Photo™』(ワンタッチレーザーフォト)を使った場合と、使わない場合の加工比較を行いました。

比較のため、レーザーの出力パラメーターの値は、全く同じにして加工を行いました。

こちらが、今回の加工の元となる写真です。

1)まずは、ワンタッチレーザーフォトを使わずに、コーレルドローとコーレルフォトペイントを使います。

コーレル上に貼り付けた(インポート)写真を、コーレルフォトペイントを使い、グレースケールに変えます。この時、ガンマ調整で明るさの補正を行っています。

2)次に、グレースケールに変えた写真を、ネガポジ反転させます。理由は、加工対象物がアクリル板だからです。通常、アクリル板にレーザーを当てると、照射部位が白く発色します。また、アクリルの裏からレーザーを当てるので、ミラー反転をかけます。

3)反転が終わったら、プリンタドライバのパラメーターを設定し、UCP(コントロールパネル)に転送します。尚、グレースケールの処理方法はハーフトーンに設定しました。

4)通常の手順で行った写真加工(ハーフトーンモード)の完成品です。

次に、ワンタッチレーザーフォトを使って加工を行います。

1)まず、写真を、直接、ワンタッチレーザーフォトに読み込みます。

2)次に、右側にあるコントールパネルで、リサイズ、切り抜き、ミラー反転等を行い、最後に、加工対象物の材料選択メニューからアクリルを選択し、エフェクトボタンで処理を開始します。

3)後は、そのままプリントボタンを押して、印刷(UCPに転送)を行います。これで、加工準備が完了しました。

4)こちらが、ワンタッチレーザーフォトで加工した写真です。瞳や髪の毛、ネックレス、洋服の質感は、こちらのほうがはるかに良い感じがします。

通常のモードで加工した場合に比べ、かなりくっきりとした画像になっています。仕上がりに関しては好みの問題は多少あるかとは思いますが、ワンタッチレーザーフォトの場合、非常に単純なステップで、ガンマ調整やトーン調整を省いても、そこそこの加工が可能になります。

詳細は、レーザーワークスまで。

レーザーで作る鉄道模型

今回、紹介させていただくのは静岡のイメージングラボ浜松様の作品です。

Nゲージ鉄道模型(1/150)用パーツとして、「エヌ小屋」ブランドで販売されている商品です。

1.こちらは、実車の写真ですが、

これを、商品No.10009「夢空間車両用室内表現シート・窓カーテンパーツ」として販売されています。

窓の部分を見てみると、カーテン模様が施されています。

この他にも、この建物が、

このように模型化されています。

ご協力ありがとうございました。

エヌ小屋ブランドでは、多数のアイテムをリリースしています。 ぜひ一度、ネットで検索してみてください。

詳細はレーザーワークスまで。