没になった替刃型氷彫刻刀

サーマルアイスカービング(TIC)をやっていて刃先の細い彫刻刀が欲しいと思い、2つ作りましたが簡単に刃が折れて使えなくなりました。(結構めげます)そこで刃交換タイプの彫刻刀を作ろうとあれやこれや考えたのですが、どうも上手く行きません。

彫刻刀を作る上での1つのポイントは電気ヒータの熱を熱抵抗少なく如何にうまく刃に伝えるか、と考えています。

刃先の材質がグラファイトをベースにしているので電気を流せます。つまり通電すれば刃先そのものが発熱するので最も熱抵抗が少ない方式になると思い付きました。

調べると刃先を通電する方式はすでにあり、ホットカッターで検索すると沢山出てきます。5秒で600℃って、氷なら瞬間蒸発?、溶けた場所からものすごい勢いで高温水蒸気を噴出、氷を切るのはやめた方が良さそうな気がします。

脱線しました。刃先に通電するには抵抗が小さ過ぎて準備している電圧5Vでは電流が流れ過ぎてしまいます。そのため刃先に取り付ける電極部に抵抗を挟んでここで発熱させるようにしました。写真ではアルミ製の固定ガイドに隠れて見えませんが、プリント基板のUSB側から伸びる銅配線の先端部に導電性ゴムを取り付け、刃の2カ所に当てて通電しています。

この構造で刃の交換ができるようになったのですが、問題が発生しました。固定ガイドにあるイモネジの締め具合や使用中の導電性ゴムと刃との接触面積の変化により抵抗が大きく変動しました。定電圧駆動型なのでこの影響は発熱量が変動、つまり切れ味が安定しないことを意味します。電流をモニタして定電力駆動にすればよいのですが、制御側が複雑になるのでちょっとペンディングです。

また、木板を使って断熱はしていますが、熱ロスが大きい構造となってしまいました。

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