名城大学理工学部 応用化学科 永田研究室
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LED光反応装置を作った2021/07/07(水)

LED テープを使って、光反応をやるための装置を作りました。装置ったって、単に LED をリング状に固定しただけなんですけどね。

去年卒業した学生が、お茶か何かの缶を利用して作ってくれていたんですが、LED テープの固定が今ひとつうまくできなくて、だんだんはがれてきていたのです。もう少しちゃんと設計して作ることにしました。大まかなアイデアは下の通りです。

LED テープを固定する土台は、工作用のトタン板を使いました。LED テープはそれなりに発熱するので、放熱のことを考えると金属素材がいいと思います。厚さは 0.27 mm です。

これを帯状に切り出します。金切りバサミのでかいやつで十分切れるだろう、と思ってたけど、ちょっと甘かった。確かに切れるんだけど、切り口が曲がってかなり見苦しい。

ネットで調べてみると、このぐらいの薄いトタン板なら、アクリルカッターで切れるそうです。

ちょっと大げさだけど、カッターマット・金属製の定規と一緒に、机に固定します。手がすべって怪我するのは避けたいので。

トタン板に傷を入れます。同じ線を15回くらいなぞります。

次に、傷に沿って曲げ伸ばしを繰り返して、金属疲労で折ります。ただ、幅がけっこう広いので、同じ位置で曲げたり伸ばしたりするのがかなり難しい。今回は、板金折り曲げ機を使いました。

曲げ伸ばしを繰り返すと、こんな風に切れます。

少し傷がついてしまったけど、まっすぐきれいに切れました。切り口は鋭利で危険なので、ヤスリで後処理をしておきます。

LED テープの方は、こんな風に加工します。適当な長さに切り、端子の「+」同士、「-」同士をハンダ付けして、熱収縮テープで保護します。

接続部分の拡大です。+同士(赤い線)、−同士(黒い線)をつないでいるのがわかるでしょうか?

テープを先ほどのトタン板に貼っていきますが、その前にトタン板に穴を開けておきます。これは、テープの端を押さえるための部品の取り付けのためです。

LED テープの裏側にはたいてい両面テープが貼ってあります。しかし、この両面テープは接着力が弱いことが多いです。いったんはがして、別の強力な両面テープを貼り直します。

トタン板の内側にテープを貼っていきます。この時、できるだけ「トタン板を丸めた状態」で貼る方がよいです。写真では、いったん丸めグセをつけたあとに、開いた状態で貼っています。しかし、この状態でぴったりテープを貼ると、トタン板を丸めた時に、テープが内側に向かって少し浮いてしまいます。なるべく、丸めた状態でテープが浮いてしまわないように、注意して貼ります。

テープの端を押さえる部品は、2 mm のアクリル板を細く切って、穴を2つ開けて、M3 のネジを切っておきます。

トタン板の向こう側から M3 のネジを通して、部品のネジ穴に取り付けます。

トタン板を固定する部品は、アクリル板から CNC フライスで切り出しました。細いミゾを掘るのがなかなか大変で、エンドミルを何本も折ってしまいました。形状的にも材料の無駄が多いし、3D プリンタの方がよかったかも。

スペーサをネジで固定します。

トタン板を丸めてミゾにはめこみます。けっこう苦戦しました。トタン板の端で手を切らないように!

上の板を同じようにはめこんで、出来上がりです。色違いのものをあと2つぐらい作りたいですね。

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