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2006.2.7


作ってナンボ、FRP講座。なんか長くなった準備編を経て、実践編です。準備編にあったとおり、ヘボい材料と道具だけでもFRPは作れます。しかしながら、作業に入るとなると、押さえるべき部分は押さえないとFRPは出来ません。硬化剤の量も大切ですが、それよりもガラス繊維の型紙おこしのほうが遙かに重要だったりします。硬化が早い夏場だと、なおさらのこと。でもなぜか、そこいらが語られない世の中の不思議。そもそも、雌型なんて、○○でもいいんだから ・・・ ビックリですよ。溶けそうなのに。

てことで、実践編です。こんなでもFRPが出来るということを見て頂いて、そんでやってもらいまして、そこから次へのステップを踏んでいただければ、こんな早朝からキーボードを叩いている甲斐があったってもんで・・・。つっても、マトモややり方をきちんと説明すると、これの4〜5倍にはなりますがね(笑) ソレは、マトモなサイトにお願い致しますです。


− 実践編 −
「型」が勝負の決め手


大別すると、型には雄型(おがた)雌型(めがた)があります。

要は、凸にFRPを貼り付けるか、凹にFRPを貼り付けるかの違いなのですが ・・・ 完成品の「表」がどちら側にくるかで決まってきます。たとえばバイクのフェンダーなら、表面が凸側になるので、型はその逆で凹。しかしながら、素人考えではできれば作業は一回で済ませたい。てことで、作りたい形の型を作ってその上にFRPを貼って(凸型成形)、あとから表面は削って平らにすればいいや ・・・ と、思いたいところ。

それは、止めときましょう。

FRPを積層した表面ってのは、かなり凸凹です。それを平らにするのには、相当な削りとパテ盛りを繰り返すハメになるので、面倒でも一度凹型を作って、それから正規品を作るのがよろしいでしょう。圧倒的に楽ですし、圧倒的に綺麗です。これ、ホント。ただし、ここでも経験談。FRPは熱を発生して、結構歪みも出るので、型を作るときはリブを作って(何かを埋め込むのも吉)、強度を出しておきましょう。FRP製作を二回することになるので、歪みがダブルで襲ってきます(^^;)

では、本題。

寸法を気にしたり、厳密な形を作りたいときは、もちろん原型を作ってから、離型処理して、雌型おこしをして、また離型処理をして、FRP積層していくことになります。でも、どうでもいいような簡単なモノを作るときに、その手順を踏むのはいかがなものか? いや、面倒だ、面倒メンドウ。でも、雄型に積層すると、また表面処理がメンドウではないか? いや、それもまたメンドウ、面倒。もっと簡単にすませる方法はないか? いろいろ考えましたよ。







そこで、コレ(↓)。




油粘土 デタ−−−−−ッ!

どう考えても、溶けそうですよね(^^;) ずっとそう思ってました。しかも、100円ショップですよ。これ以下が無いくらいの油粘土。

写真は、バイクのフェンダーの延長を企てている作業のモノですが、全て指先で成型してます( ´∀`)。油粘土(二個分)を盛り上げて、ラジオで音楽聴きながら 「これっくらいかな〜〜〜???」 とか鼻歌まじり。凸凹逆になるのでイメージの掴み方が辛いモノがありますが、もう慣れたもの。もちろん、ヘラを使ってもいいし、文字を書いても可! 一回でもやれば、どんな形がFRPを貼り付けやすいか解っているので、自分好みで形を作るといいでしょう。やりたい放題ですが、もうその形がまんまFRPの形になるので、最後の仕上げは神経尖らせます。とはいえ、やっぱり適当なもんですが(これが、結構楽しいんです)。

ただし、端は、ちょっと大きめに作っておきましょう。端っこは、何だかんだ積層が甘くなって削ることが多いので、ね。

余談ですが、油ねんどで型を取れるのは、手形とかもありますよね。それなら、ガラスマットは無しでもOK! 樹脂を流し込むだけでもいいんです。

他にも、油粘土の活用法はあります。たとえば、すでに型がある場合、その補正にも使えるわけです。穴を埋めたり、形状を追加したり。自由に造形してください。もう、好きなように。型を作るときは想像の限り、時間を惜しまず、リラックスして。これがFRPの神髄だと思います。油粘土の最大の利点は、この造形が楽に出来ることにあると思います。寒いと作業しづらいものがありますが、暑いと簡単に変形してしまうのも考え物。これは、お好みで・・・。


離型処理をしましょう
ちなみに油粘土なら・・・


離型については、準備編で全て書いてしまいました(;´Д`)ノ

理想は、離型ワックスの重ね塗りと、PVA。邪道としては、カルナバロウの入った車用ワックスと、シリコンスプレー。超邪道としては、マスキングテープ(or ガムテープ)にワックス。

でも、油粘土は シリコンスプレーオンリーで!

ホラ、もともと油ですから。つっても、結構FRPに食いついてくれちゃったりするのですが、そこも所詮油粘土。風呂場で、温かいシャワーとたわしで一撃です。 これも、便利で便利で・・・。

あ、ちなみに、油粘土は何度でも再利用可能です。クズが入っても練り込まれちゃいますし・・・。


(離型処理について追加)

離型処理の程度については、その相手と樹脂との「食いつき具合」によります。たとえば、PP(ポリプロピレン)は、それこそ離型剤なしでも食いつきませんでした。逆に、ABS樹脂は食いつきます。また、ライトの透明なプラスチックは、離型処理してもなお、白く濁ってなおかつ割れましたΣ(゜д゜;) 。また、平面の王様、ガラスは、軽くワックスを掛けただけで「パキっ」と剥がれました。木材も、食いついているようで食いつきませんでした(チカラは要りますが)。金属・非金属は、表面張力なのか食いつきますが、大きな力が加わると、いきなり剥がれます。コンクリートは、かなり食いつきますね〜。これらはあくまで経験談なので、保証はできませんが、ご注意ください。以上、参考までに・・・。


焦る気持ちを抑えて ・・・
グラスファイバーの下準備!


まず、切っておきましょう。

型に合わせてね。グラスマットなら、大まかな形で。グラスクロスなら、かなり厳密に切った方がいいです。特にクロスは伸びないので、角などの角度が付いているところなどは、紙を糊で貼り付けるような気持ちで形を作っておいてください。また、隅の部分は強度が落ちるので、補強用の切り出しもお忘れ無く。クロスは厚みが出ないので、2〜3プライ(重ねる枚数)はほしいところなので、その分切っておきます。また、緩やかなRが付いているところなどは、シワが出てくるので切れ込み or 分割もお忘れ無く。 ・・・とまぁ、ここまで一気に書いてますが、お気づきの方もいるでしょう。

クロスは「苦労する」、なのです  (;´Д`)ノシカモダジャレカヨ

マットも注意は必要です。詳しくは後述しますが ・・・ どっちみち、ある程度の形に切っておくことは大切です。実際に積層作業を始めてから切ろうにも、樹脂がどんどん固まってくるというのに、切っている暇なんかありませんし、形がしっかりしてないと、シワがよったり全然張り付かなかったりで。もう大わらわ。そのうち、焦って樹脂の容器をひっくり返したりして ・・・ (全て経験済みだったりする)。 そうなると、もう二度とやろうなんか思わないですね。

習うより慣れろ。最初は簡単なモノを。

コレが大切。ていうか、絶対です。いきなりフェンダーとか作ろうなんて思わないでください。今回の「フェンダー延長」くらいが一番楽ですよ。ホント。それこそ、最初は平面の板を作ってみることをお勧めします。ガラスにワックス塗って、FRP貼って、固まったら端っこにカッターを差し込めば 「パキッ」と剥がれます。ちょっと面白いです(^^;)

ガラス繊維の切断も、やっぱり経験がモノをいいます。数こなさないと解らない分もありますので、まずはやってみるのが一番です。上に色々書いてみましたが、全部説明しようとするととてつもない量になってしまうんですよ。とはいえ、「失敗」といっても、空気が入ったり浮いたりするのがせいぜいなので、積層中にどうしても駄目だったら、「えい」とばかりに、手で剥がしちゃえばいいんです。仕切り直しでもいいんです。大切なのは、急がば回れの精神。結局のところ、ガラス繊維に樹脂を染みこませる「有名な」作業は、ほとんどフィナーレみたいなもんなんですから・・・(何事も、そうですがね)。

それらも含めて、簡単なモノをつくることをお勧めします。


グラス「マット」の下準備!


ハイ、この作業を知らなかったから、随分長い間苦労したんです。それまで、マットなんか使えるかい!! と思っていたのですが、これで全てが変わりました。



揉む!!!!!!!


両手で行っちゃいましょう、もう。固まった繊維をほぐすカンジで。バラバラになっちゃしょうがないですが、かるく繊維が落ちてくるくらいでも全然オッケー。飛ぶガラス繊維がからみこまない服装(セーターとか、パーカーとかは止めた方が無難)で、下には新聞紙orゴミ箱を用意して、切り出したガラスマットを揉みほぐします。

しかし、何故ゆえ揉みほぐすか??

答えは、揉みほぐしたマットを型に当ててみれば判ります。揉みほぐしてないマットは、まず型に沿いませんが、ほぐしたマットは、どんな形にも添ってくれそうです。クロスはと言うと、縦横に繊維が通っているので斜めにしか伸びないのですが、マットはランダムに編み込まれていますので、それをほぐすことで全方向への柔軟性を得るわけです。さらに、ほぐすことで樹脂の含浸速度は飛躍的に上がります。また、詳しくは後述しますが、実際の積層場面でも威力を発揮します。

ちなみにコレを知ったのは、雑誌のFRP職人の作業風景の一枚の写真。それだけです。自分の知る限りでは、何処にも書いてなかったですよ・・・(´Д⊂。当たり前過ぎる知識なのか、どうなのか。ただ、この作業のお陰で、FRPの用途が飛躍的に向上しました。型紙を完全に把握しているならば、クロスの方が見た目も作業性もいいのですが、どうなるか解らない一品ものなどは、このマットのほうが適しています。また、ややこしい形状のものでも、マットの方が強いですね。個人的には大好きです(笑) なお、どれくらいほぐすかは、色々試してください。

注:今の今まで知らなかったのですが、グラスマットのガラス繊維は非常に微細なもので、空気中に舞ったモノを吸い込むと塵肺になる恐れがあるとのことです。出来ればではなくて、マスクをするようにしましょう。樹脂も扱うので、できれば防毒マスク。すくなくともフィルターマスクをお勧めします。

さぁ、おまっとうさん。一気に行きますぜ〜
もう、あとはフィナーレみたいなもの!!


まず、換気のいい場所で作業してください。あればマスクもいいでしょう。なければ扇風機でも可。無風の密閉空間だけは避けてください。・・・よろしいですね? それでは、行きましょうか。

樹脂に硬化剤注入! 撹拌!



写真くらいのFRPなら、樹脂量は70gくらいでしょうか。でも、他の作業もやるので定番の100g。気温も低めなので、硬化剤は2ccと投入〜。色が変わるまで、一分ほど撹拌してやります。(準備編も参照のこと)

まずは、樹脂だけ塗ってやる。



グラスマットのなじみをよくする為と、行き渡りにくい隅にも樹脂を行き渡らせるために、樹脂だけを塗ってやります。塗るというか、垂らしてくるくらい。どうせ、多かったらあとでグラスマットが吸ってくれるので問題なし。また、例によって、完成品範囲より、広めに塗ることをお忘れ無く。

グラスマットを載せて、含浸作業、GO!



含浸(がんしん)作業です。ホラ、有名な「眺め」ですよね(笑)!? FRPっていえばコレ、含浸です。

「塗る」のではなくて、「染みこませる」のですから、ハケにたっぷりと樹脂を付けて、のせていくカンジです。グラスマットが毛羽立っていますから、横方向に動かすとズレますのでね。押さえつけるかんじ。そうすると、みるみる浸透していくのが判るはずです。グラスマットが突っ張らないように、角からはじめて、ピッタリ収まるようにしましょう。また、端から含浸させていくことで、空気が残らないようにします。順調にいけば楽しいですが、苦戦するとイライラします(^^;)

(グラスクロス使用時の注意点)

クロスを使用するときは、ちょっと注意が必要です。クロスはマットに比べて含浸しにくい(空気が残りやすい)性質があるので、もう一手間加えます。段ボールかなにかを用意しまして、まずそこでクロスに樹脂を塗ります(少なめでOK)。そして、その塗った面を下にするように、積層部に貼り付けてから、今度は上から樹脂を含浸させていきます。こうすることで、表と裏から樹脂を染みこませるわけです。面倒ですが、作業性はグッとアップします。正しいやり方かどうかは、判りませんけどね(オイ)


こうなるんです。
とりあえず、アップで。



樹脂が多すぎず、少なすぎず。適度に染みこんだ状態です。今回は、グラスマットの2プライ(二枚重ね)でいってみました。また、角の部分は強度を出したかったので、細く切ったグラスマットを補強で入れてます。ですので、角は3プライってことです。

「マット」の真骨頂 について。

クロスにない、マットの特徴なのですが、それについて。前述の通り、マットはきちんと編み込まれたものではありません。ただ、ガラス繊維がランダムに圧着されているだけなので、ほぐすことでフワフワになるのですが ・・・ これが、樹脂を含むとまた変化するのですよ。なんというのか。樹脂が完全に浸透すると、もうグラスマットというか、

フカヒレスープ状態 (^^;)

に、なるのです。

それがどういう事かというと、完全に含浸した状態にしてからハケで突っついてやるとガラス繊維が 「泳ぐ」 んです。クロスはずっと、その形を保持しているのですが、マットはハケで追いやってやると、元の面積から1.5倍くらいまでは拡大できるのです。つまり、二枚に分けてマットを貼ったときでも、お互いを絡ませて一枚物にしてみたり、強度が足りないところに集めてみたり。また、マットが足りなくて産まれてしまった隙間でも、廻りの繊維を集めて集めて補ったり、と。

まぁ、誤魔化しができるってことです(笑)

最初はマットがお勧めと言った理由がお解りいただけましたでしょうか??

そして、こんなものでしょう(↓)



この時点で、大きな気泡があったら、なんとか追い出してください。ハケの先を垂直に立てて、「トントン」と叩きながら角に追いやって、そこで更に押しつけてやるとマットの隙間から脱泡できます。FRPの切れ目があるなら、そっちに追いやるのも手ですね。これも、慣れ。



(↑)樹脂もちょうどいい具合でした。ちなみに、すでに硬化が始まってどろどろしてます。こうなったら含浸は不可能なので、足りない場合は、潔く次の樹脂を混合しましょう。



(↑)ハケはまだ使うので、掃除します。手順としては、

1、樹脂を新聞か段ボールに塗りたくる
2、ラッカー薄め液を染みこませて、また塗りたくる
3、1と2をしばらくくりかえしたら、今度はボロ布で包んでハケを絞る。
4、3も何回か繰り返したら、しばらくラッカー薄め液につけ込む。

で、おおむねオッケー(^^;) できれば、最後に新しいラッカーでまた絞ってくださいませ。

さぁ出来映えは如何に。
離型!!!


樹脂の硬化には紫外線が一番らしいので、太陽にさらしてください。たとえ真冬でも、4〜5時間でおおむね硬化します。真夏ならば気温も手伝って1時間くらい。できれば1日〜2日かけて完全硬化させるのが理想なのですので、待てる方は待ちましょう。待てれば、ですが(^^;) もう、型から外したくてウズウズしますから。ホント。

ワタシはというと、表面がベトつかないくらいまで硬化したら丁寧に離型して、裏側を太陽にあてて硬化させます。やっぱり、完全硬化には2日くらいでしょうか。

ちなみに、今回は油粘土型だったので、離型は極めて楽。もう、「ボコッ」です。かなり高温になるようで、油粘土が柔らかくなってますが、積層中に負けることはありませんでした。便利だなぁ、オイ。ちなみに、残った油粘土は、温水シャワー & 食器洗い洗剤 & たわしで一撃です。ハイ。



離型後のFRPですが、ワタシは天日干しする前におおまかなガラス繊維は切ってます。そして完全硬化したあとに、形を整える訳です。切る手段としては、グラスクロスなら薄いので、けっこうハサミでも切れてしまいます(割れに注意)。でも、マットは厚みもあるので、鉄ノコしかないでしょうね〜・・・。複雑な曲線部は、最後にヤスリで成型するといいかもしれません。道具さえ整えば、ベビーサンダーなりグラインダーなりもアリでしょう。

整形したらあとは仕上げ
用途に合わせてどうぞ。


形を整えたら、角は全てサンドペーパーで削りましょう。結構鋭利なのと、ガラス繊維もチクチクと毛羽立ってますからして、丸めてやるわけです。大丈夫、面白いように削れますから。雌型で作っているならば大きな削りはいらないのですが、やはり表面に気泡の跡やら型の不具合も出てきますから、パテを盛って削るなり、なんなりと。ここからは、お好みでどうぞ。

でも今回は、色塗りのみで完成!



サンドペーパーで足付けして、500円くらいのラッカースプレーで塗っただけです。やっぱり繊維の目が出てますが、かるくパテ盛りすれば消える程度。まあ、実験的な作業でもあったので今回はこのまま行きます(^^;)。余談ですが、グラスマットを積層する前に、サーフェースマット(極薄のガラスの綿状マット)を貼り付けることで、表面は綺麗になります。あるのは知っているのですが、これがホームセンターにないんですね〜。取り寄せてくれないかな・・・。

逆に言うと、表面処理は皆無でも、ここまでのモノは出来ます。その証明でもありますね、コレ。用途によっては全然問題ないレベルです。如何でしょうか?? 随分と長くなりましたが、これでFRP製作のおおまかな説明は以上です。

正直なところ、全然簡単じゃあないと思います。特に言葉にすると結構な説明量にもなりますしね。また、説明しきれていない部分もいっぱいあるのも事実です。書いてみて、思いました(;´Д`)ノ スミマセン。ですけれども、最初にも書きましたが、色々なハケを揃えたり、いろいろな専用材料を揃えたりするより先にやるべきモノがあることが、多少なりとも判って頂けたと思います。まず経験ありき。発展させるのは、そこからでも遅くはないと思います。

(おまけ)
パーツ作りだけじゃない。FRPの用途


今までFRPの部品もチャチイのをいっぱい作ってきましたが、一番時間がかかったのがコレ(↓)



ご存じ? 「生活向上道楽」の中の「洗面台?を作る」です。これは真面目にやりました。この場合は雄型を作って、整形してまたFRPを積層して、パテ盛って補強して ・・・。大変でした。なにせ、植木鉢をもとに、洗面ボウルを作るんですから。

また、一番FRPらしい作業をしたものといえば、コレ(↓)



シートカウルがFRP製です。「n−GAGの足跡」にちょっと載ってますが、紙粘土で型おこしをしてるんですね〜。苦労の跡が見て取れます。







でも、FRPはそれだけじゃぁないんですよ。 もっと脇役というか、地味ながら重要な仕事をしてくれるんです。そんな使用例を最後に紹介しておきます。

まずは、太陽電池。



最初にフレームとなる枠を作っておきましてですね、それを平らにならした油粘土の上に裏向き貼り付けます。そしてその油粘土に同じくソーラーパネルのちっちゃいのを貼り付けていきまして、その上からフレームもろともFRPで覆って固めてしまうと ・・・ ほら、ソーラーパネルの完成(笑) 油粘土にめり込んでいる部分にはFRPが及ばないのを利用したのですが、なかなかの出来です(自作にしては、ですが)。FRPが入ることで防水性もイケますしね。配線が溶けることもないので便利です。

次に、ABS樹脂の補強!



バイクのカウルですよ。写真はNS50Fのものですが、割れカウルの補強・補修に使えます。見た目を気にしなければ表・裏両方が攻めてもいいですし、見た目重視なら裏打ちでも充分。余談ですが、我がSRXのフロントフェンダーも実は割れているのをご存じでしょうか!?(^^;) あれも、裏からFRPが貼られています。やり方は至って簡単。サンドペーパーで粗めに足付けしてから、シンナー等でしっかりと脱脂するだけです。その上に貼り込むだけでかなり食いつきます。お勧め。そういえば、今回紹介したFRPの積層作業でも、フェンダーの延長をやってました。あれも、フェンダー側は貼り付けただけです。全然剥がれる気配、ないですよ〜(実験中)。

最後に、コンクリ補修!!



割れていたんです、コレ(↑)。大家もどうしようか悩んでいた様子だったので、やってみました。まず、割れた部分の砂や汚れを綺麗にしましてですね、樹脂をたっぷり塗りつけて、かけらをはめ込みます。そして、そのうえから樹脂を流し込んで、さらにかけらの足りないところにガラス繊維を押し込み、最後に上からFRPでコーティング!!

・・・見た目最悪になるかと思いきや、見てのとおり。なんか、収まってますよ。当たり前ながら、防水性は無敵。鋭利なもので叩けば割れるでしょうが、今のところは問題なし。どっちみに、割れ続けるよりゃましでしょう。大家にも馬鹿受けしました(笑)







長々と、ここまで読んでいただきありがとうございました。書くのにも合計5日かかりました。ぐはぁ (;´Д`)ノ 結局のところ、FRPは正規の講習を受けてないので、つねに試行錯誤です。未だに失敗もしますし、思い通りにならないことも多々あります。でも、いつのまにか鉄工・木工・電工・塗装・FRP ・・・と、立派な手段の一つとして活用されている次第です。物作りをする方には、是非とも有効利用してほしいんですよね、FRP。ほんと、ネット社会広しといえども、ぐだけた内容のサイトがないもので、作ってみました。こんな知識量で「FRP講座」と銘打つのも気が引ける気もしますが、それでも ・・・ そんなのでも、探している方は必ずいらっしゃるんですよね、不思議と。

延々とネットサーフィンして、ここにたどり着いたアナタ。もし、ほんの少しでも探していた知識に巡り会えたとしたら ・・・ これ幸い。少しでもFRPをやってみようと思って貰えたら、もう有頂天。そして何かを作って貰えたら ・・・ 素晴らしいです。そんなわけで ・・・

アナタもおひとつ、如何っスか?


−−−−−−−−−追記 2009.3−−−−−−−−−−


気になっていたアレを試してみる

FRP実験室 "邪道"離型素材!!

FRPをやっているとですね、いろいろと面倒だったりするのが、そう、「離型」です。これをしっかりやっておかないと、作ったFRPはおろか、その型も駄目にするという、手を抜けない作業でもあるのです。でも、クソ真面目なものを作るときならともかく、適当なものをパパッと作りたいとき。そんな時は、正直手間を掛けてられなかったりします。また、正規の離型剤は高かったり、ワックスとかは後処理が面倒だったりと。

てことで、いくつか気になっていたモノを試してみました。結果によっては、これを応用した邪道手法も考えていたりして・・・。

■□ 参考リンク □■

興味を持たれた方は、「 正攻法 」 を勉強するのもアリかもしれません(笑)

     

あと、楽天で探してみたら ・・・ ありますね、スターティングキット♪ 個別にそろえるより、安いです(^^)

楽天で見つけた、「とりあえずFRP材料」♪


ここまであれば、完璧!





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