N.T@GT-Fourのブログ一覧

8月に着手したステンレス焼け取り機ですが、先日完成し、知人工場にて稼働開始しました。

タイトルの画像は引渡し前に実施した試験結果です。
直径60ミリ、厚さ3ミリのSUS304を突合せ溶接した物で、意図的にガス流量を減らし、電流を上げて溶接したっぽいです。
※3本の溶接跡のうち、中央が突合せ溶接部で最終仕様、下は回路制作前の事前テスト、殆ど見えない上の線はボツになった電解液の試験結果

ちなみに元の状態は↓の中央みたいな感じでした。



色々な薬品の調合を試したので、艶のある仕上がりと荒れて溶接部が殆どわからない仕上がりの部分があります。

ちなみに制作した回路は↓です。



最大出力は24V9.6A程度で、交流・直流の切り替えが可能、ショートと過電流の保護があり、異常電流を検出すると出力一定時間(msオーダー)停止して電流を下げる動作を行います。

こちら↓は最大電流での負荷テスト。



他には手持ち電極に押しボタンスイッチ(トーチスイッチ)を搭載し、手元で出力のONとOFFを切替可能、そしてスイッチの動作もTIG溶接機と同じようにモーメンタリとオルタネイトを切替可能にしています。

今回はプログラマの友人にArduinoのプログラムを書いてもらう事で回路をシンプルに出来ました。

回路構成の決定と部品集めがとにかく大変でしたが、中々面白い案件でした。

今回作成した焼け取り機は早速、数百万円の案件で、ステンレスタンクや配管の焼け取りに使われるのだそうな。。。

溶接職人の知人より、ステンレス焼け取り機の開発依頼がありました。

知人は大手メーカーの製造プラント等の配管を作る職人をしており、焼け取りが必要になる事があるそうです。

しかし市販品は30～40万円と高額であり、中古でもボロボロの物が10万はするとの事で、ヤフオクに個人が7万ほどで出品している自作の焼け取り機を購入したところ、「どうも調子が悪い」と言う事で調査依頼があり、開けてビックリ、アマゾンで3,699円で売っている電源にケーブルを付けただけの残念商品でした。

こんな経緯で開発がスタートした訳ですが、この日記は開発記第一弾となり、超マニアックに内容になりますので閲覧注意でお願いします。

開発要望は下記になります。

1. 直流と交流が切り替えられる事
2. 電極と母材をショートさせても停止せず作業継続出来る事
3. 電極ケーブルは長い物を用意する事(作り物がデカイため)
4. トーチスイッチを搭載し、手元で通電をカット出来る事

早速、論文や関連特許を調べてみたところ、いくつかの致命的問題が判りました。

最も大きな問題は、ステンレスを電気分解すると猛毒の六角クロムになると言う事です。

考えてみればステンレスとは鉄にクロムを添加した物なのですから当然の事かも知れません。

ちなみに六角クロムの致死量は0.5～1グラムです。

中性塩電解法と言われる中性の電解液を使用して直流で電気分解を行うと、必ずこの問題が発生します。
※だからDIYで安易な実験は危険

これについては下記が対策になる事が判りました。

1.有機酸を用いて直流で電気分解を行う
2.交流で電気分解を行う

1.についてですが、電気分解で発生した六角クロムが有機を酸化させ、還元される事で三価クロムに変化する事で発生量を大幅に抑える事が出来るそうです。

2.については、電気分解で発生した六角クロムが極性の反転で母材表面に戻る為?
の様です。
これについてはケミカル山本の特許に色々と書いてありました。
ついでに、六角クロムが母材表面に戻る事で不動態化が行われるらしく、焼け取りした部分が錆びやすくなると言う現象も防止出来る様です。

有機酸による直流電気分解は極めて簡単な方法で実現可能なのですが、交流については単純交流では全く役に立たない事が判りました。

ケミカル山本では「交直重乗方式」と言う交流に直流を重乗させる方式で、直流法の溶解現象と不動態化現象の両方を促進させていました。

で、特許を読んでいると、交直重乗方式とは要はDCオフセットされた交流であり、+側の通電時間と電圧に対し、-側の通電時間が短く電圧も低い事が肝の様です。

これを市販品では複数のトランスを組み合わせる事により実現させている様ですが、この手法は特許が取得されており他社では実現できていない様です。

そこで今回はFETをマイコンで制御し、2電源によるハーフブリッジ、若しくは単電源とスイッチングによるHブリッジ制御により実現する方向で現在開発を行っています。

併せて、簡単に溶けてしまわない電極フェルトの調査と、低価格で作れる安全な電解液の開発も行っています。
※こちらは目途が立ちました

開発目標は1桁万円で作れることです。

周囲の工業系な友人たちは10万円以下で販売できるなら欲しい人は居るだろうとの事ですが、もし数万円で開発出来た場合、欲しい人って居ますでしょうか?

需要のある分野なのか全く分からないので、要望が無ければ1点物になりそうな気がします。。。

最近、G31のATが調子悪くなり始めました。
症状は、弱ブレーキで停車に向けて減速している時のシフトダウンでカクカクする事、そして冷間時に少し強めにアクセルを踏んで加速すると、シフトアップ時に追突でもされたのかと思う様な大きな衝撃で発生する場合がある事です。

現在の走行距離は1.3万km、BMWはATFもデフオイルも無交換で良いとの立場で原則交換して貰えません。

しかし普段の変速ショックも若干大きくなっている事からオイル(鉄粉)が原因ではないかと考え、ATF交換の話をDにした所、驚きの見積で出ました。

その価格、16万円オーバー！

さすがにアホかと言いたくなる金額ですが、オイルパン(樹脂製)の部品代が約5万円、ガスケットが約1万円、あとはオイル代(非常に高額)と診断費用となっていました。

本日入庫し、不具合の症状が再現出来たら保証修理扱いで無償との事ですが、再現できず任意交換の場合は16万の請求となり、しかも圧送交換じゃないから全量は交換出来ないと言うからとても依頼する事は出来ません。

ちなみにデフオイルもBMWとしては交換不要との考えで、メンテナンスには含まれていないそうです。

そしてデフオイルもATFも、ディーラー以外で交換した場合は以降の不具合に対して保証は適応されないとの事。

さすがに厳し過ぎます。

デフは不具合は無いので交換の見積を依頼し、ATFは不具合対応として入庫しましたが、さてどんな結果になるのか。。。

ここで疑問に思うのですが、メルセデスも同様の考え方で高額な費用請求があるのでしょうか?

余談ですが、BMWでもMシリーズはATFもデフオイルも最初の3000キロは慣らし用オイルが入っているらしく、必ず3000キロで一度交換を行うそうです。

じゃあ何故Mシリーズ以外は交換不要なのか理解できません。。。

税務署から確定申告の案内が届き、2020年度分の領収書整理や会計ソフトへの登録を始めました。

そして気が付いたのですが、G31を入手して以降の交通費が極端に上昇しています。

特に酷いのが「高速料金」でした。

考えたら9月中旬に納車されて以降、1月末現在までに7千キロオーバーを走行しており、更に2週間は代車のG20で千キロほど走行しています。

大阪市内は日常的に渋滞が酷く、阪神高速を多用していたところ、月平均の高速料金が4万円にもなってしまいました。

高速を使うと8～10分、下道で行くと約40分、こんなロケーションだと高速は大変有効な選択肢ではありますが、たったの5分で500円を請求されている事を考えると高いと思ってしまいます。

水道や郵便、電力等にも言える事ですが、競争の働かない社会インフラを民営化すると利権の温床になってしまうので、値上げが続くのは勘弁頂きたいものです。

年末から年明けにかけての寒波に対応すべく、NEXCOや阪神高速では極めて非常識な量の凍結防止剤の散布が行われました。

酷い場所では圧雪路面と間違う程に路肩まで真っ白になる量でした。

そんな中を1000キロ近く走行したG31は見るも無残にベタベタ塩コーティングとなってしまいました。

ボディーと下回りは遠距離走行毎に高圧洗浄機で水洗いしていましたが、どうしても洗えない場所がありました。

それがグリルの内部、ラジエター等の熱交換器です。

最近の車は暖気を早くする、駐車後の再始動時に直後から暖房を利かす等の目的で、電動のグリルシャッターを装備しています。

現行モデルであるBMW G31 (5シリーズ ツーリング)も当然装備しているのですが、なんとこのシャッター、手動で開ける手段が無いそうなのです。

ディーラー曰く、テスターを使用して動作テストで一瞬開閉させる事は出来るものの、開けた状態を維持する事は出来ないとの事で、ラジエターを洗浄する手段は無いとの事です。
※ボンネットを開けてもラジエター回りは金属板で完全に覆われており、ラジエターを目視する事は出来ません

凍結防止剤でボディーも下回りもドアの内側すらもベタベタになる状況で、グリル内部に凍結防止剤が侵入しない訳がありません。

水で洗い流さなければ腐食の原因となる事は明らかです。

本件についてBMWジャパンに対し、グリル内機器の洗浄方法の確認とその手段が無い場合にはソフトウェアアップデート等により対応する様にディーラーへ申し入れを依頼しました。

世間のBMW乗りは凍結防止剤について気にしていないのでしょうか？

ラジエターやエアコンコンデンサー、インタークーラーが腐食して交換が必要となれば非常に高額な出費となる事は明らかです。

本件が早く解決することを願います。