T's 韓国日記

もう桜も終わりました。気持ちよく仕事をして気持ちよく遊びましょう

全体表示

[ リスト ]

Tips83.板はぎ時の最適クランプ圧は?

皆さん、板はぎの時のクランプの圧力はどうされてます?私もそうですが、適当に締めて居る方が殆どだと思います。先日UPしたエントリー パラレルクランプ_その2Forestさん がBesseyのUK(軽負荷用?)を使っているとコメントされたので、板はぎを例にとって最適クランプ圧成るものを計算してみました。参考になれば幸いです。

1.板はぎの条件は以下の様に仮定します。

まず、板はぎの場合の最適クランプ圧は幾らか?について説明します。
以前齋田さんのブログで コメント しましたが、訓練校時代の教科書から抜粋します。「板にはでこぼこがあり、そのために圧締が必要である、普通圧締力は0.2〜1MPa(2〜10kgf/cm2)程度であり、使用する接着剤によっても違ってくる。一般の酢ビ系ボンドは0.3〜0.5MPa(3〜5kgf/cm2)である。」
つまり、
(1)普通の白色の木工ボンドの場合は、最適圧力は5kgf/cm2と仮定します。

次に齋田さんがよく使われているピーアイボンドですが、宮本家具工房 のHPから以下を抜粋しました。まずピーアイボンドは正式には、水性高分子−イソシアネート系木材接着剤 鹿印ピーアイボンド TP-111です。
圧締時の圧力は、
「 塗布量 230〜270g/ ・堆積 15分以内厳守(塗布から圧着までの時間)
圧締圧力 低・中比重材 0.78〜0.98MPa
      高比重材  0.98〜1.47MPa (1MPa=10.2kgf/cm2)
圧着時間30分以上。圧締時間は材種、材寸、気温、塗布量等により異なります。」
とあります。
これから、
(2)ピーアイボンドの最適圧力は、10kgf/cm2と仮定します。

次に皆さんよく使われているTitebond3です。必要圧力はHPから抜粋すると、
「Enough to bring joints tightly together (generally, 100-150 psi for softwoods, 125-175 psi for medium woods and 175-250 psi for hardwoods)」とあります。
つまり、
(3)Titebond3の場合は、150PSI=10.5kgf/cm2→10kgf/cm2と仮定します。つまり、ピーアイボンドと同じです。


(4)板はぎするための材料の板厚を10、20、30、40、50mmとしこれをパラメータとして以下計算します。

(5)同じ材料でクランプの本数、つまりクランプの間隔により、一本当たりのクランプにどの位の圧力が必要かを計算します。

2.計算式
板はぎの接合面積は、板厚t(cm)と長さL(cm)によって決まります。
面積S(cm2)= t * L (cm2)
ここで長さL(cm)がクランプ間隔です。
イメージ 3
つまり、一本のクランプで接着剤の要求圧力を満たす為には、どの位の絶対圧力が必要かと言うことです。また先の接着剤に必要な圧力をG(kgf/cm2)とすると、

圧締に必要な絶対圧力P(kg)=G(kgf/cm2)*S(cm2)となります。

3.グラフ化
これを、パラメータを板厚とし、横軸にクランプ間隔L(cm)、縦軸に必要絶対圧力P(kg)をとり、グラフ化したのが以下です。
イメージ 1

イメージ 2

上が酢ビ(白ボンド)、下がピーアイボンド、Titebond3です。
グラフの中に青、緑、赤の一点鎖線が引いてありますが、上から順番に、K-body REVO(1500lbs)、K-Body他一般のパラレルクランプ(1000lbs)、一番下の赤がUni Klamp(500lbs)の仕様値です。

このグラフは、条件により「クランプ間隔を幾らにすべきか」と言う答えが出てきます。例えばサンプルとして、普通のK-Bodyで、酢ビを使用、板厚が30mmとした場合、30cmで線がクロスしています。つまり、クランプ間隔を30cm以下にすれば、接着剤の要求圧力が満足できる。と言う見方です。お分かりですか?

これを見るとforestさんが言われていたように、たしかにUKクランプは軽負荷と言えるかも知れませんね。でも本数を増やすことにより、それなりに使えそうです。安いし、軽いし、ねらいめかも知れませんね。

それともう一つ。これを書いていて気づいたんですが、例えばK-bodyの仕様は1000lbsとなっています。約450kgですが、私は取っ手を回す時に力が入れにくいと思い、ポニーのようにハンドルに垂直にステンレスでバーを差し込もうかと考えていましたが、実は想像ですが、この1000lbsと言う仕様は、このハンドル形状で回した時に、1000lbs以上掛からないようになっているのかも知れませんね。つまり、パラレルクランプが壊れないように、上限リミットを掛ける、一つの機能かも知れないと。まあ、アメリカ人の大きな体格をベースにしているとは思いますが。

あと、パラレル以上に使われているのがポニーのパイプクランプと思います。以前どこかでこのポニーの仕様圧力を見た記憶があるのですが思い出せません。ネットで探しても見つかりません。うろ覚えですが、確か2000lbs位だったと思います。仮に2000lbsとすると、グラフで1000kg辺りに横線を引けば、概略は判ると思います。

閉じる コメント(16)

顔アイコン

あはは 考えた事もありません 適当にやってます。

2008/10/18(土) 午後 6:48 koubou-yuu 返信する

顔アイコン

私はクランプはハタガネかポニー、接着剤は酢ビが主体ですが、実感的には松本さんが今回作ってくれたグラフとほぼ一致していると思います。ハタガネなどはできるだけ近接した箇所で両側から締めたほうがいいので、「クランプ間隔」はすこし違ってくるでしょうが。
ハンドルの形状は松本さんがおっしゃるように、過度な力がかからないように設計していると思うので、想定外のバーなどを付けて無理やり回すと壊れる可能性が大きいです。 削除

2008/10/18(土) 午後 8:50 [ 木工房オーツー:大江進 ] 返信する

顔アイコン

雄さん、適当ですか。

2008/10/19(日) 午前 8:44 [ toshim ] 返信する

顔アイコン

大江さん、いつもコメントありがとうございます。グラフと実感がほぼ合っているとの情報、ありがとうございます。でも、組立機を購入されてからは、クランプでの作業が激減したでしょう。
ハンドルの改造は止めた方が良いですね。

2008/10/19(日) 午前 8:47 [ toshim ] 返信する

顔アイコン

何時も感性でやっていますが、頭の隅にベースとして知っておく必要がありますね。

2008/10/19(日) 午前 9:59 yam*t*12*5 返信する

顔アイコン

>組立機を導入されてからは、クランプでの作業が激減したでしょう。
じつはそうでもないのです。組立機は板厚が薄い場合ははじけとんでしまう恐れがあるし、幅が均一でないものの接着などにはとうぜん使えません。また私はホゾ組は通しホゾ+クサビ打ちにすることが多いので、これにも組立機は使えません。また圧締時に接着剤の拭き取りもうまくできないので、全体的にはクランプの出番は「半減」くらいですね。
半減でもじゅうぶん役立っているとはいえますが、ごく小規模の木工房の場合は、作るものの内容によってはコストパフォーマンスを考えると割にあうかどうかは微妙なところです。 削除

2008/10/19(日) 午前 10:06 [ 木工房オーツー:大江進 ] 返信する

顔アイコン

YAMATOさん、ほとんどの方は適当なんですね。まあ、こんな情報があるということで充分です。

2008/10/19(日) 午前 11:13 [ toshim ] 返信する

顔アイコン

こんにちは。興味深い考察だと思います。

思っていた以上に板矧ぎにはクランプが必要なことが改めて理解できました。一方、ホゾ組みや組手なら接触面積が圧倒的に小さいですから、例えユニクランプでも接着剤の要求する圧締圧力をクリアできます。逆にその種の使い方ならばユニクランプは十分「使える」ものであると理解し、ちょっとだけ安心しました。

2008/10/19(日) 午後 10:15 [ forest ] 返信する

顔アイコン

なるほど、クランプ圧なんて、考えた事が ありませんでした。

2008/10/20(月) 午前 2:47 [ ryuusei ] 返信する

顔アイコン

大江さん、確かに組立機で使える場合は単純な接合程度に限られてきますね。組立機の出番が半分、頭の中に入れておきます。

2008/10/20(月) 午前 10:21 [ toshim ] 返信する

顔アイコン

forestさん、
私も計算して、結果をみてクランプって結構力が要りそうだ、と思いました。
また、言われるように、ホゾ組み等の場合は、接合面積が極端に小さいので、UKクランプでも十分すぎる程ですね。しかも軽いから、使われ方としても良さそうです。私も今度買う時はUKかな(笑)

2008/10/20(月) 午前 10:25 [ toshim ] 返信する

顔アイコン

論兇気鵑蓮∈までの裏付けされた実績がおありでしょうから、このデータは必要無いですね。

2008/10/20(月) 午前 10:26 [ toshim ] 返信する

顔アイコン

僕の感覚では 桐や杉は圧力が小さくてもOKですが、けやきや桑はおおきな圧力が必要だと思います。

2008/10/24(金) 午後 3:07 [ ryuusei ] 返信する

顔アイコン

論兇気鵝△覆襪曚鼻△笋呂衄羹鼎北接に関係がありますね。

2008/10/24(金) 午後 3:38 [ toshim ] 返信する

顔アイコン

いまごろすみません。
何の弾みかここに来てしまって・・・・。
推奨値がいかに正しいかの検証をして貰えるのかなと思って読みました・・・。

2016/1/15(金) 午前 1:54 [ suz*ki*1*34 ] 返信する

顔アイコン

suzukitさん、こんな古いエントリーを読んで下さりありがとうございます。
ご要望にお答え出来ずにすみません。推奨値を信用した得の、単にクランプ間隔をどのくらいにするか?ってことだけです。

2016/1/15(金) 午前 8:28 [ toshim ] 返信する

コメント投稿

顔アイコン

顔アイコン・表示画像の選択

名前パスワードブログ
絵文字
×
  • オリジナル
  • SoftBank1
  • SoftBank2
  • SoftBank3
  • SoftBank4
  • docomo1
  • docomo2
  • au1
  • au2
  • au3
  • au4
投稿

開く トラックバック(1)


.


プライバシー -  利用規約 -  メディアステートメント -  ガイドライン -  順守事項 -  ご意見・ご要望 -  ヘルプ・お問い合わせ

Copyright (C) 2019 Yahoo Japan Corporation. All Rights Reserved.

みんなの更新記事