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組み立てのコツ。「抜けテーパー」「嵌合リブ」ってなあに?

 「プラ製・組立てモデル」には避けられない問題。

「こんてにゃあ」シリーズは、プラスチック(ABS)製の組み立てモデルです。
最近では「3Dプリンター」による製品も出回りはじめましたが、「こんてにゃあ」では昔ながらの「金型+射出成型」によって作られています。

「金型+射出成型」をざっくり簡単に説明すると、金属製の金型を用意して作りたい形の凹みを彫っておき、ここに溶かしたプラスチック材料を流し込んで、冷えて固まったあとに金型から成形品を抜き出す方法です。
もちろん、固まった後の成形品は金型から抜くことが出来ないとならないわけで、これには金型に彫られた穴よりも奥の方が大きかったり、張り出した部分があると抜けなくなります。

通常、成形品を金型から抜くときは、金型の面:基準面に対して垂直方向に引き抜きますが、ここで問題になるのが「金型に対する垂直になっている成形品は抜けない(?)」ということです。
実際に、四角い穴にぴったりの立方体があったとしたら、「穴の壁面」と「立方体の側面」はぴったりとくっついていることになり、これは抜くことができません。

これを解消するためには、本来は垂直にする面でもほんの少しだけ、外側に向かって斜めに広げておくことが必要になります。
つまり、本来は四角い成形物でも、やむなく台形にせざるを得ないのです。この斜めになった部分が「抜けテーパー(抜き勾配)」になります。

(※精密金型や多方向開き金型を使うと解消できますが、高コストになってしまうので「こんてにゃあ」では、ごめんなさい。)

接合面に「抜けテーパー」があると、隙間が開いてしまう。

設計上では各パーツの接合面はぴったりです。
各パーツは隙間なく組み立てられます。

しかし、金型に対して垂直方向の面には、
「抜けテーパー」を付けなければなりません。

「抜けテーパー」を付けた面が接合すると、
隙間が開いたり、奥まで入りません。

(判りやすいようにテーパー部を極端に描いています。実際にはこんなに斜めではありません。)

 解消方法は、垂直面に戻すこと。

組立てモデルの場合、パーツ同士の接合する面に「抜けテーパー」が付いていると、本来なら組み立て時にぴったり接合する部分が、テーパーの付いた分だけ隙間が出来たりするのです。
「こんてにゃあ」でも、いくつかの接合面に「抜けテーパー」が付いていますので、この部分ではパーツ同士に若干の隙間があったり、パーツが奥まで入らなかったりします。

これを解消する方法は、接合する面に影響のある「抜けテーパー」部分を平らに削ると良くなります。
小さい「平やすり」などを使って接合面を整えてください。
また、表面のディテールや塗装を傷つけないように注意してください。必要な表面を削ってしまわないように、奥に向かって斜めに(テーパーとは逆の斜めに)削るのも良い方法です。
なお、「抜けテーパー」の誤差は大きくても0.2mm以下ですので、削り過ぎないように注意してください。

「こんてにゃあ」では、両側面パーツと両妻面が接合する面は「抜けテーパー」の付いた面が広く、そのまま組むとちょっとだけ妻面が浮き上がったように見える場合があります。
また、希に塗料の厚みが厚くなったことで、同様に妻面が浮き上がる場合がありますので、この場合は塗料をはがすことで解消できます。

下の図で赤で示した面が、接合時に「抜けテーパー」が影響する面ですので、もしも隙間が出来て気になる時には、この面に付いたテーパーを慎重に削ってから組み立ててください。

なお、冷蔵コンテナR10形式(前期・中期)では、コンテナ本体が板を重ねた構造のために、両妻面が引っ込んだ形状になっていますから、外観上の問題はありません。
また、R13形式(R10形式・後期)では、側面、妻面に鉄板が貼り重ねられた構造になっているため、屋根周囲よりも側板・妻板が少しはみ出た形状になりますので、こちらも外観上の問題はありません。


側面内側の妻板と接する面に、広く「抜けテーパー」が付いています。
外側寄りを大目に削るようにします。

妻面周囲も「抜けテーパー」があります。
扉の蝶番を傷つけないよう注意します。

こちらにも「抜けテーパー」があります。
削り過ぎないよう気をつけてください。

 「プラ製・組立てモデル」の、もうひとつの問題。

最近の「プラ製・組立てモデル」では、嵌合部(ピンと穴を接合させる部分など)によって、接着剤を使わなくともパーツ同士を接合することができます。

実は金型を製作する場合、最初から勘合がピッチリの状態で彫刻するのではなく、嵌合する部分ではわざと隙間を大きく作って緩い状態にして彫刻します。その後徐々に金型を削りながら隙間を埋めていく調整をしていきます。

このとき、嵌合する部分は完成後には見えない部分ですから、嵌合がきちんと機能するならば外観は多少乱れていても構いませんし、最小限の加工で済ませれば良いわけです。
なので、修正する箇所は後加工で線状や点状に金型を加工をして調整をするわけです。
勘合のために付けられたリブを「嵌合リブ」とも呼びます。


設計上の理想の形。
溝と突起がしっかり噛合う形です。

金型加工では、突起の方を小さくして、
最初は隙間が大きい状態にします。

後から突起の形を調整して、
嵌合が抜けないようにします。

 嵌合の金型調整は手作業でしています。

この嵌合リブの調整は、金型加工では最後の方に調整をする箇所です。
実際にテスト成形をして、試し組みをしてみて、嵌合が緩かったら少しだけ金型を削ってリブを大きくする。そしてまたテスト成形をして組み立ててみる・・・、を繰り返して調整します。
ほとんどの場合、この作業は金型職人の手作業で調整していきます。なので、若干のズレが出ることもあります。

「こんてにゃあ」C10形式,C11形式では、少しだけ「嵌合リブ」の誤差が出る部分があって、組立てたときに妻板と屋根の隙間が、ほんの少し斜めになって見える場合があります。

これを解消する方法は、誤差になっている「嵌合リブ」を削って調整することになります。
「嵌合リブ」を削ってしまうと、嵌合自体が緩くなってパーツを保持できなくなるのですが、「こんてにゃあ」の妻板の場合は「嵌合リブ」が4組あるので、2組までは緩くなっても大丈夫です。

隙間が気になる方は下の図のように、扉側「F」の「嵌合リブ」は左列の下側、非扉側「R」の「嵌合リブ」は左列の上側を削ってから組み立てててみてください。
どちらの妻板も、右列の「嵌合リブ」をそのまま残しておくことで、通常通りに接着剤なしでパーツの保持・組立てができます。

冷蔵コンテナR10形式,R13形式では、左右の側面が同じパーツで組み合わせているので、リブの誤差は見られません。


扉側の妻板は、左列の下部を削る。

非扉側の妻板は、左列の上部を削る。

 工作は、自分の技量に合わせて・・・。

これらは、「こんてにゃあ」に限らず、ほとんどの「金型+射出成型」によるプラ製品に共通の事項です。

もちろん「こんてにゃあ」では、そのまま無修正で組んでも問題は無い程度に調整をしていますが、ユーザー組立て方式のために各面の接合部に誤差が生まれやすくなります。
逆に、「こんてにゃあ」の場合、簡単な構造の四角い箱状になっているので、ちょっとした誤差や隙間が目立ちやすいみたいです。

どうしても気になるのならば、上記の方法である程度の解決が出来るのでお試しください。
また、技量のある方ならば、「抜けテーパー」部も「嵌合リブ」もすべて削り直してしまい、接着剤を使って組立てる方法にすれば、よりピッタリに隙間なく組立てることも可能です。

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