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Ryo1340の愛車 [ケータハム スーパーセブン 1700BDR]

整備手帳

作業日:2024年9月29日

ついに私もステアリングボス アダプター製作 2/2

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目的 修理・故障・メンテナンス
作業 DIY
難易度

中級

作業時間 12時間以上
1
3Dプリンターで製作したステアリングボスがガレージから公道に出た直後に壊れた。(https://minkara.carview.co.jp/userid/773447/car/2245450/7940865/note.aspx

原因はスライサーソフトの設定にあることが判明した。

スライサーソフトとは3Dプリントをする上で必須ソフトでこの設定で強度も決まってくる。

その設定のひとつに「インフィル」というのがあるのだが、この設定が15%になっていたのだ。

「インフィル」というのは3Dプリントの「材」であるフィラメント材のプリント密度を設定するものだ。
これが15%ということは中がスカスカで強度がかなり弱いということだ。
2
まず、「インフィル」を100%にてプリント物内の空洞を無くすプリントを行った。

3Dプリント物の強度はフィラメントの素材、スライサーソフトの設定が影響してくる。

アダプターのプリントは、「インフィル」15%時の約4倍の時間を要してプリントは完了した。
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過日、3Dプリンタで殺傷機能のある実弾が発射可能な「銃」が製造できるとして問題になったニュースがあった。

3Dプリント物の強度はフィラメントの素材、スライサーソフトの設定、プリント時の湿度・温度で大きく変わってくる。
4
「インフィル」100%でプリントしたステアリングボスは、重さも増してかなり硬い物体となっているようだ。

しかし、プラスチック系の素材であることを考えると手放しで利用するのはあまりにリスクを伴うと思い、衝撃、圧力、切断といったテストを行い、どの程度のものか確認することにした。

打撃による衝撃テストは2m位上から振り下ろしたハンマーで床に置かれた物に3度、衝撃を与えたところ、反動で飛んでは行くが無傷であった。
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次に万力で強度が弱そうな突起部分を挟んで締め付けてみたが人力では変化は無かった。

更に万力の取っ手に水道管パイプを被せて延長した状態で半回転位締め付けるとパキッとはいわずグニャッと曲がった。
6
最後にグラインダーで切断し、中に空洞が無いことを確認した。

以上の結果、十分使用に耐えうると判断したが、ひとつテスト出来なかったのがステアリングを左右に回すと時に加わるであろう「ねじれ方向」の強度だ。
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この「ねじれ方向」の強度については万が一ということを勘案し、金属ステーによる補強プレートを追加することにした。

また、この補強は使用に耐えうるとして行った3つのテストにおける補強も兼ねることになる。
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この結果、仮に3Dプリント物が破壊されてもボルト+ナット+補強プレートで固定されたステアリングがボスから外れるというリスクは低減された。
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ここに至るまで数個の試作品を製作したがようやく満足なものができた。
10
早速、取付け後の試走は上々であった。
(完)

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この記事へのコメント

2024年9月30日 8:34
私もパーキングブレーキケーブル製作に取り組んでいますが、定量確認のため破壊試験を行いました。

https://minkara.carview.co.jp/smart/userid/2936525/car/2544905/7873709/note.aspx

重要箇所は形を作るだけでなく何らかの定量化が必須と考えます。
コメントへの返答
2024年9月30日 11:21
そのように評価していただくと恐縮です。

ワタクシのはmr.hmv氏製作物とはパーツとしての信頼性が比較できない程低いです。

それは製造工程に関する知識も無く、道具も素人がホームセンターで揃う位のものです。

個人で楽しむという限定のものではありますが使用場所が「公道」になる以上、他人に迷惑がかかるようなリスク発生の芽は摘んでおく必要はありますよね。

しかし、セブンに乗っていると走行中にクラッチケーブルが切れたり、タイヤを支えているアームが破断したり、シフトバーを支えているシリコンボールが破壊したり(FORDシエラ4速車の場合)等々、、ホントにこの車は公道を走っていいのか?と考えたりもします。
2024年9月30日 8:59
おはようございます。
重要保安部品に樹脂を使うのは大変危険です。
特に疲労強度は予測できません。
なので私はアルミ板でアダプターを作っています。

https://minkara.carview.co.jp/smart/userid/1948916/car/1462034/7634403/note.aspx
コメントへの返答
2024年9月30日 11:10
アドバイスありがとうございます。

投稿上は「補強プレート」と呼称しましたが、事実上は金属ステーが主で3Dプリントのアダブターで補強しているといった感じです。

何れにしてもDIYのパーツですので信頼性は、、、ですね。

セブンの始業?点検リストにまたまた、ひとつ点検項目が加わってしまいました。
www
2024年9月30日 12:43
楽しまれてますね^_^
ちなみに、材料は何を使われていますか?PLAだと炎天下の強度にちょっと不安も感じるので、ABSやポリカという手もあるかなと。
コメントへの返答
2024年9月30日 13:54
今回のフィラメントはPLAです。

you tubeを見るとフィラメントの素材別に強度等、比較している動画もあり参考にしました。

プリント時ではノズル温度200℃で溶かして精製しているようですが、今度、製作物にヒートガンを当ててどの程度変化するのかも確認したいところです。

p.s.
フィラメントの素材別の耐熱温度はこのようになるようです。
1.PEEK (ポリエーテルエーテルケトン)
2.ULTEM (PEI、ポリエーテルイミド)
3.ナイロン(ポリアミド)
4.ポリカーボネート(PC、ポリカーボネート)
5. ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・シレン)
6.PETG (フリーステレフタレートグリコール)
7. PLA(ポリ乳酸)
8. TPU (熱可塑性とも)

PLAはかなり低いですね。ABSだと耐熱温度は80℃から100℃程度だそうです。
ただし、3Dプリンタのノズルのピッチ温度は230〜260℃、ベッド温度は90〜110℃位は必要だという事なのでワタクシの所有する3Dプリンタでは対応が難しいかも?

プロフィール

「[整備] #スーパーセブン1700BDR ステアリングシャフトをクイックリリースー>ノーマルへの交換作業 https://minkara.carview.co.jp/userid/773447/car/2245450/8674791/note.aspx
何シテル?   06/07 20:15
神奈川県葉山を拠点にしているヒストリックなバイクと車が好きな乗り物フリークです。 バブル時にアメリカのV8エンジンを乗せたモーターボートを所有していましたので...
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