2002WEMマシン製作記B

〜アッパーカウル作っちゃいます!!編〜



本当に完成するのでしょうか??

予定ではCFRP 1PLY ディビニセル補強入り 重量3Kgを目標とします。
視界を良くするためスクリーン部分を多くするつもりです。


さ〜て始めましょうか!


悩みました…。どうやってアッパーカウルを作るかで。
今回はまず完成しているシャーシーに
直接現物合わせにて作る事にしました。
土台となる3mm厚のベニヤ板をシャーシーに合わせてカットします。
ガムテープにてずれないように10mm巾にカット
半固定させます(後ではずすため)
1段目スタイロフォーム接着


スタイロフォーム50mm厚の物を1回り大きくカットして接着します。
接着材は木工用・発泡スチロール用・エポキシ接着剤で接着しますが
時間短縮にはエポキシがいいですよ!重りを載せてまた明日です。
2段目スタイロフォーム接着


まだ外形に合わして2段目を接着しただけ。
3段目スタイロフォーム接着
4-5段目スタイロフォーム接着


ここらからちょっと先端形状を意識しつつ形状決めていきます。
目のこまかい鋸で大まかにです。
5段目スタイロフォーム接着
6段目スタイロフォーム接着


ちょっと意識が強くなってきたのでサンドペーパーで
一寸ずつ面を仕上げていきます。
サイド部はとりあえず2段積層したらニクロム線にて
平面にカットしていきます。
大まかに完成!!
ちょっといたずら心が芽生え始める・・・
SE号に似てるじゃん・・・


じゃあもっと真似しちゃえってんでソックリにしちゃいましたー!
SEの皆さんすいません。
タイヤ位置とカウル位置の確認
上部は平らだと強度不足になるのでちょっとだけRを付けて、
タイヤの部分もちょっと出っ張らして格好良くしちゃえ!

---使った道具---

●鋸→目のこまかいやつ

●サンドペーパーホルダー
  →市販のペーパーがちょうど3分割にして使えるので便利。

●赤いの
  →木工用のやすりですがスタイロフォームを削るのには最高です。
  1回削ると1mmぐらい削れるのでいいですよ

●コーキング
  →積層したスタイロフォームの隙間や削りすぎてしまった部分の
  パテ代わりにとっても便利。ポリパテだと溶けちゃいますので要注意!

パテ塗っています。
金曜の夜にFRPを1PLY貼り土曜日にパテ盛りしました。
明日にはパテの1回目成型が完了しそうです。
サフェーサーを塗って2回目のパテ仕上げをしなければなりません。
結構気いってます!!


かなり空力いいと思いません?
いいと思うんだけどなぁ・・・
サイドビューもいいでしょう!!


かなりSE風ですけどね・・・

後端部の空力処理がコレじゃ〜ダメですよねぇ。

コレお尻です。

SEさんもそうですがうちのもしっぽが付く予定です。
成型の問題でとりあえず後部が平面になっているのです・・・
御安心ください。

裏モスラ


今回のスタイロフォーム型は材料費節約で製作しました。
裏から見るとその様子がわかると思います。
少ない材料で軽い型が出来ました。
夜中のサフェーサー塗装


もう間にあわないので夜中のサフェーサー塗装やっちゃいました。
暗い中でよく見えなかったのでちょっと心配&サフェーサーが
無くなってしまったので少し薄めかな?
サフェーサー終了


ようやく最後のサフェーサー終了しました。
今後の予定は、まずスクリーンの型取りからです。
その次に分割型の製作予定です。
この土日でどこまでやれるかが問題になってきました。
ベース板の製作&分割線位置決め


今回のアッパーカウルは高さが450mmもあるため脱型が無理と
判断し2分割の割り型にします。そのための線を引きます。
墨壷という大工さんが良く使ってる糸に墨をつけてパチンとはじくと
まっすぐな線が引けるという日本古来の道具です。

下の白いベニヤ板は型に平らな部分を作るための
返しの部分を作るための板です。
返し板の接着


面倒なのでエポキシ接着剤で付けちゃいました。

2mmのカラーベニヤなので薄く弱いので後で補強材をつける予定です。
分割フランジ板取り付け


ベニヤ板を使い分割型用フランジを取り付けます。
曲面形状に合わせるためにベルトサンダーを使い
形状合わせをしてホットメルトで接着します。
がしかし下地のWAXを塗ったまま拭き取らずに接着します。
あとでフランジ板を簡単に取らなければいけないためです。

フランジ板がぐらつくようなら割箸で控えを付ければいいでしょう。
離型処理


フランジ分割板も補強割箸を付けて完成しました。

いよいよ積層準備です。WAX掛けはすでに完了していますので
PVA離剤型を塗り今日の作業は終了です。

明日は土曜日ですが仕事です。朝早起きしてゲルコートを塗って
夜作業出来るように準備しなければ!
ゲルコート処理


土曜の今日は仕事なのですが朝5時起きでゲルコート吹いちゃいました!
2Kgの缶で買っておいたのですが1年前に買ってたので
中身がなんと半分硬化してるではないですか!
300cc位は出てきたので何とかやる事が出来ました・・・ほっ・・・

さあこれから5月の大会まで本気モード突入です。
朝・夜連チャンで作業をしなければなりません。
1層目の積層
ゲルコートが指紋が残るくらいになったらOK!
まずいつものようにコーナー部に樹脂パテを置いていきますが
今回はあとでコーナー部分が欠けやすくなるのを防ぐため樹脂パテにロービングクロスを
細切れにして混ぜてみました。あまり多めに入れるとR仕上げのとき引きずってしまうので
量を見ながら混ぜる事をお勧めします。

今回は樹脂100に対し0.7%〜1%の硬化剤を入れて作業をしました。
入れすぎると時間との勝負になるので注意して下さい!

貼り付けるマットは40Cm巾で長さは、貼り付ける面の長さ÷2+5Cmぐらいの大きさに
マットを引きちぎって前から順番に張りました。
女房と二人で1PLY30分ぐらいの作業時間でした。
よく皆さんに質問されるのですが硬化剤の量をよく間違えるみたいですが
実際に硬化剤を入れマットライフ&ポットライフを確認してから
実際の作業に移って下さいね! ・・・名城さん?
補強
この工程に辿り着くまで実際は3日間掛かっています。

型のフランジ(90°)と平面が多い部分に補強のベニヤを付けます。
10mmのベニヤ板をガラスマットを樹脂で固めました。
フランジ部脱型


反対部分を製作開始します。
分割用に立ててあったベニヤをはずします。

実際はアルポリックという看板に使用する材料を看板屋さんに頂いた
巾100mmに切ったスクラップ材があったので使いましたけれど
ベニヤで十分間に合います。
また同じ作業のくり返し

反対側も前と同じ様にWAX処理.・PVA処理・コーナー部パテ仕上げを
してまた積層をします。

月曜の朝6時早起きしてのパテ作業でした。
来週の日曜日にはアッパーカウル完成の予定ですが
本当に間にあうのでしょうか?
夜の作業が今週は続きそうです。
助手は女房と時給¥1,000で雇った娘の2人で
マットの切り出し&脱泡ローラー担当です本当に助かります・・・感謝!
雌型 脱型


ようやくここまでこぎつけました。
今回の脱型は今までで1番らくにはずすことが出来ました。

成功の要因
 @下地のよさかな?
 APVA離型材のおかげでした。
問題点


あれだけ一生懸命に型を磨きこんだのですがPVAを塗ると
それ自体が雄型の表面になるため下地の磨きこみは不要でした!
がしかしある程度の表面仕上げは必要です。
強風のため


朝から晩まで吹いた強風のため本日の作業が
予定どうり進みませんでした・・・。
屋外での水研ぎが本日の作業予定だったのですが
急遽屋内作業になったためWAX仕上げまでのはずが
未だ水研ぎも終了しておりません!

23・24の2日間で最終製品の積層予定だったのですが
来週の31日の延期です。
磨き込み


分割型を仕上げるため今日は手伝いにこーざいさんと
チームメイトを呼んで手伝っていただきました。

仕上げの内容は分割型をボルトで固定し合わせ面のところに
へこみが出来ていたのでパテにて埋めておきました。

3人がかりで#240から#1200番まで水研ぎし、コンパウンドで磨いて完成しました。今週はWAX掛け・置きコマの取り付け等細かい作業が待っています。なんとしても来週の日曜日には製品にしなければ!!
ジェットヒーター


今回はワイド放熱ジェットヒーターを用意してみました。
使用結果は断面1m×1m奥行3mの硬化用BOXで85度までは
温度が上がる事が確認しました。
置きこま


コレはゴムシート(1mm)をカットしているところです。
何に使うかというとサイド部のスクリーンが付く部分に
凹みの段差をつけるためです。
両面テープで型の内側につけておきます。
すいません! 完成しちゃいました


今回も撮影班がいなかったためいきなり完成画像になっちゃいました。

今回の反省点
@樹脂が足りなく予定の#200のCFRP2PLYができなかった1PLYでは表面に波が出来てしまった。2PLYでの積層をオススメします
A樹脂の硬化が予定より早く。
出来は80点
まとめの作業開始


今週からはまとめの作業を始めました。
ステアリングの取り付け部の切れ角を増やすため取り付け位置を変更。
リンク関係の長さ調整、マグラ油圧ブレーキの装着、
リアーホイール取り付け、ステアリングストッパーの取り付け等
こまかい作業でした。

来週はドライバーの乗車位置を決めてバッテリー置き場所を
決めなければなりません。
出来れば来週中に1度ちょっとでもいいので走れればいいかな?
第1回試走


4月14日初走行をしました。細部の確認のためです。
かなり出来でした。
これまで製作した車の中では最高の出来と製作者本人でも思います。

ただし不具合箇所が1箇所だけ発覚しました。
メインフレーム部の剛性不足です。
ドライバーが乗ると5〜10mmボディーがたわむのです。
早いうちに見つかったため助かりました。補強作業をすぐに始めなくては!
補強作業

以前より不安は多少ありましたが結局強度不足部を補強する事にしました。
補強内容は15mmディビニセルフォーム材をサイド部に重ねて貼り付けることにしました一応CFRPで全周接着補強します。

これがアルミフレームだと材料加工とアルゴン溶接という当工房には無い機械のため今回のような緊急作業の場合自宅でできるカーボンファイバーは助かります!
補強作業終了


日曜日の夜緊急作業を始め月曜日に積層完了。
火曜日には表面仕上げして作業終了。
15mmだったサイド部分が2倍の30mmの厚さになりました。
少しずつ重くなっていくのが悲しい!

でも実感!簡単に修正できるモノコックにしてよかった!
電装関係

メーターパネルスイッチ類を取り付けています。

カーボンでパネルを作ったのですが失敗してしまいました。
破材のハニカム材をもらったのがあったので使って作ってみましたが
結構格好よく出来たので自己満足です。

まだ倍電圧やらワイアーハーネス等の作業が残っていますが
電気関係は先が見えてきました。
来週は車体関係のまとめ作業です。まだスクリーンが出来ていませんし
上下カウルの固定法もまだ決まっていません。
この先端部の形状に合わせてスクリーンを作ります。
そのためにまず先端部の形状を型取りします。

成型方法は真空引きもしくはフリーブローのどちらかは
まだ決まってはいませんがお楽しみに。

材料もかなり検討の余地があるので大変です。
PVA塗布


WAX掛けが終わったらPVA離型剤を柔らかいスポンジで塗ります。
原液のままだとちょっと硬いので水で少し薄めて塗りました。
ゲルコート塗布


型用ゲルコートを塗ります。
刷毛塗りで塗るらしいがうちは面倒なのでガン吹きでやっています。
ゲルコート100に対しコバルト5硬化剤4の割合で
混ぜた後20のアセトンを入れガン吹きです。
ココからはスクリーン製作です


成型のための型を作るために
マット2枚 ロービング1枚 マット2枚 クロス2枚
合計7PLY積層しました。
積層中
雌型完成
カプラの取り付け


真空ポンプに接続するためのエアーカプラをエポキシ接着剤で
接着して準備しておきます。

後日真空成型をやってみたのですが失敗してしまいました。
原因は温度管理と真空ようの穴位置が悪くて真空をかけてたところ
最初に真空用の穴が塞がってしまい
密着するまで引く事ができませんでした。
第2弾


ブロー成型にチャレンジ!

上にエンビ板を配置し下に雌型を置き100度まで熱し
コンパネの上に出ているカプラ-にエアーを入れると
エンビ板が風船のように膨らみ雌型に密着しスクリーンを作る
という画期的?当たり前?とにかくやってみましょう。
失敗


原因はまず均一な熱が全体に行き渡らなかったため、
部分的に焼餅のプ〜ッと膨らんでしまうのと同じ現象が出てしまいました。
変更


仕方ないので急遽ベニヤを2枚用意します。
1枚はエアーカプラ-のみ付いているただの板を用意。
もう1枚はおおよそのスクリーン外周形状に合わせた形状で
切り抜いたベニヤ板を用意し2枚の間に製品用のエンビ板と空気が
漏れないための1mm厚のゴムシート(空気が漏れないように)を
はさみクランプ(またはビス止め)等で周りを止めます。

※注意点
ベニヤには水分が含まれているので80℃に達すると蒸気が出て
失敗する恐れがあるので先に型だけを
ジェットヒーターのあてて乾燥します。
まあまあ成功


温度を上げ過ぎると表面が溶けるせいか?筋が入った状態になります。
3日間で7枚やって使えそうなのは2枚だけ
1枚1,000円の板が7枚です・・・
断面が分かりますか?
上からベニヤ・PET板・ゴムシート・ベニヤ板になっています。
かっこいい!・・自画自賛


でもちょっと形状が合いませんので膨らまし方に
気を付けなければいけないかも。
ミッキーマウス?

やはり形状に問題あり!
型の形状変更と膨らます高さを調整すればもっとうまくいきそうです。
PET板の0.5mmで作るとかなり膨らましたあとで
楽に形状が合わさるのが分かりました。
この説明は文章ではなかなか説明しずらいので
1度失敗してもいいですから膨らまして実車に合わせてみてください。
再度挑戦
8枚目の挑戦です。今回はPET板を購入してみました。0.5mmの品物です。
ホームセンターのサンデーアクリル板を売っている所に置いてあります。
型の切り抜き形状もボディー形状に合わせてちょっと変えてみました。
今回の作業工程はクランプした後最初からエアーを入れてバーナーにあてて
あぶってみたところ完璧といえる出来でした。この時の空気圧は最初にエアーガンで
ほっぺたにかすかに空気が感じる程度の微量の空気圧です。
※注意点
型の真ん中に見えてるのは5Cm角のアルミ板なのですが何の為かと言うと
圧縮空気が直接樹脂に当たらないようにするために取り付けてあります。
角を4箇所エポキシ接着剤で付けて隙間からエアーが出るようになっています。
加工温度は80℃〜90℃全体に当たるよう注意してください。
バーナーはワイドジェットヒーターのブロアーの風が直接当たらないようにしました。
強いとPET板が風で冷えてしまいます。
うちのマシンの先端形状では4〜5cm膨らましてOKでした。

表面温度維持するためにはベニヤ板で周りを囲んだり工夫します。
表面度を測るために温度計も絶対用意してください。
補強


また強度不足部分発見です。カーボンテープで補強します。

3角の部分はこの後スクリーンを追加する予定です。
カウルをつけて乗ってみたところ視界に問題ありでした!
最初から視界が悪いのは分かっていた事ですが本当に最悪です!!!
三角小窓追加

前方視界不良解消のための小窓を追加しました。

こんな小さな小窓なのですがかなり視界が広がり
安心して運転が出来るようになりました。

これにてアッパーカウルの製作が完了し、
一応の製作記が終了になりました。
今後は実走行の様子を見ての改良になると思います。
皆さんのお役に立てたでしょうか?
足りないところもあったかと思いますがつたない製作記でした。