電子工作と理科実験のエレテック

自作ボールペン(1日目)

      2016/09/28

初めての投稿

初めての投稿が、ブログの主題である電子工作でないとはいったい….

まあ、このサイトは電子工作・理科実験・その他工作全般を扱うサイトなのでいいんです。

金属ボールペンの自作

最近しばらく旋盤使ってないなぁ、と思ったので、久しぶりに旋盤をがっつり使う工作をしてみました。

今回のテーマは「ボールペンの自作」。

金属ボールペンっていいですよね。個人的にはシルバー/ゴールドの2カラー金属ボールペンが演出する高級感が大好きです。そこで、今回はボールペンの自作をしてみることにしました。今回の工作は接着剤を使うため、2日に分けて掲載させていただきます。

さて、せっかくボールペンを作るのですから、どうせなら日常的に使えるデザイン、使用感を目指したいところです。そこで次のような目標を立てて製作していくことにしました。

  1. 見た目がいいこと
  2. 長く筆記を続けた際に疲れにくいこと
  3. 芯の交換が容易であること

次に、これらの目標を達成するためにはそれぞれどのような工夫が必要かを考えてみます。

 

  1. 見た目がいいこと
    ⇒ 加工痕(微小な傷のこと)が残らないように丁寧に作業する。また、研磨作業をきちんと行う。
  2. 長く筆記を続けた際に疲れにくいこと
    ⇒ 金属を使うので、100円均一の残念ボールペンよりも重量がかさむ。そこで、金属はある程度細くし中抜きを行って、ちくわ状にする。
  3. 芯の交換が容易であること
    ⇒ すなわち、ある程度までは簡単にばらせることが重要となります。そこで、ばらされたくない部分は圧着+接着剤で強固に固定し、そうでない部分は、ネジ式かそれに類するもので固定するのがよさそうです。

 

使用する工具・材料

  • 旋盤
    今回作るボールペンの第一条件は、「旋盤を使うこと」です(笑) なのでこれは外せません。旋盤で使用する刃物は、センタードリル、7mmドリル、荒削りバイト、仕上げバイトなど
  • 耐水ペーパー
    旋盤で切削加工が終わった後、研磨をするのに必要です。自分は #320 → #400 → #600 → #800 → #1000 と5種類の荒さのものを使いました。
  • φ10 アルミ丸棒
    直径10mmのアルミ丸棒です。ボールペンの胴体に使います。(材質は不明。何しろ、ホームセンターコーナンで仕入れたので…本当はA2017材とかを使うべきだと思います。)
  • スリム(回転式ボールペン)
    オフ・コーポレイションが販売しているボールペンの機構になります。(ボディ本体をまわすと、ボールペンがせり出してくる仕組み。)
    アルミ棒を加工して、この機構を内部に組み込むのが本工作の目標になります。

オフ・コーポレイションからペンの機構が届く!

注文した翌日には発送されていました。速い!

届いたものを早速確認します。

fig1なるほど。最低限ペンとして必要な機能はそろっています。そして外部から見える部分の仕上げは非常に美しいものになっています。これならシルバーっぽい色のアルミとよくあいそうです。

製作開始。まずはアルミ丸棒の切削加工

「まず」といってもこの作業が一番重要で、一番難易度の高い作業になります。

fig2このアルミ棒の太さをオフ・コーポレイションのペン機構に合わせねばなりません。そこで、機構の「スペーサ」の太さをノギスで測ります。

fig3ノギスの表示から、スペーサの太さは8.4mmであることが読み取れますので、アルミ棒の太さは8.45mm程度を目標にします。(後々研磨することを考え、少し太めにしておきます。)

さて、太さは8.45mmと決まりましたので、あとは旋盤で削るだけです。

fig4ちなみにすでに旋盤を持っているという(変)人はご存じかもしれませんが、

旋盤のような、回転する工具を扱う際は決して手袋をはめてはいけません。

まれに某ニコニコする動画サイトなんかで、素手で旋盤をいじっている人を非難するコメントをうつ人がいますが、旋盤、フライス盤、ボール盤その他回転部分を持つ工具では、手袋が回転部に巻き込まれるという大事故を引き起こしかねないため、手袋の着用は一切禁止です。(指が飛ぶくらいで済めばラッキー、最悪肩まで持って行かれます。)

切削が終わったら、ついでに、耐水性サンドペーパーを使って研磨も済ませておきましょう。

耐水ペーパーなどのやすりに書かれている数字は、数字が大きいほど、目が細かいことを意味します。

したがって、最初は小さい数字のもので削り、仕上げは大きな数字のものを使うのが定石です。

今回は#320 → #400 → #600 → #800 → #1000 と5種類のペーパーで磨いた後、金属器磨き(ピカールのようなもの)で磨き上げました。

さて、切削・(研磨)が終わりました。↓

fig5この棒の中で必要なのは、ちょうど良い細さになった右半分だけなので、切り落としてしまいます↓

fig6今度は切り落とした丸棒に内径7mmの穴をあける作業です。

fig7いきなり7mmのドリルを立てずに、センタードリルなどできちんとセンターを取っておくことが、軸ずれを防ぐコツです。

こうして出来上がったアルミパイプ「ちくわ」が下の写真。

fig8

ここまで作ったアルミパイプと同じものをもう一つ作ります。

fig9

アルミパイプにペンの機構を装着する

さて、前節までで作ったアルミちくわたちにペンの機構の一つ、「真鍮パイプ」を埋め込まないといけません。

この真鍮パイプは、本記事一番最初の写真にある説明書に、「接着剤で本体と固定するように」と指示があったので、真鍮パイプの周りに金属用接着剤を塗りたくり、上で作ったアルミパイプに挿入します。(接着剤には、セメダインスーパーXを使用しました。)

fig10

あとは、接着剤が完全に固まるまで、24時間放置します。

翌日に続く

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