GIGASTAR® スプレーのり 特性を解析中 なう


貼りあわせ加工をスマートにこなすための貼りあわせ装置の開発のためには、使用するスプレーのりの特性を把握する必要があります。

しかし現在のところ、スプレーで噴射される接着剤の噴射パターンや噴射量、どの程度紙に付着すれば接着力がクリアするのかなど等、まったく把握できていません。

そこで使用するスプレーのり「3Mスプレーのり77」を使って、一定時間ターゲットに噴射して接着剤の付着具合や紙の接着度合いを調査する実験を行いました。

まず、4cm正方の紙を8cm間隔で5×5=25枚用意して、1枚あたりの紙の重さを精密電子天秤で測定します。1枚0.25gでした。
次に、垂直の紙に貼りつけた「ターゲット」に対して、50cmからスプレーを7秒間噴射。それぞれの紙の重さの増加分を図ることで、接着剤の噴射の分布を把握しようという魂胆です!

しかし実験してみると、紙の重さを測るまでもなく、付着する糊の状態を見るからにものすごい指向性があることが判明。
当初は、複数のスプレーを並べて、一定時間噴射する方法を検討していましたが、ここまで指向性が高いと、だめだということが判明しました。

そして、噴射中の糊の状態を良く観察すると、重力で落下する糊が結構あることが分かり、次の写真のように、水平に噴射して落下する糊で広範囲に糊を付着できないか実験。この方式の方が、ムラが無く広範囲に糊を付着できそうです。
それでも接着剤の付着にはムラがあるので、どこまで使用できるのか、10秒噴射した後に紙を貼り付けて、乾いた後の接着度合いを検証するようにします。

また、スプレーのりの使用量を把握する為に、スプレーを10秒間噴射しては重さを図るを繰り返して、空になるまでの噴射量を把握してみました。

すると、すでに半分くらいになったスプレーの全体重量199.33gからスタートして、空の86.5gになる直前の105.3gまでの80秒間に渡り、ほぼ毎秒1.2gの噴射が安定して続いていることが分かりました。

スプレーの新品は420gありますので、約300gの接着剤を、毎秒1.2gで、250秒間噴射できるということが推定されます。(そんなに長く持ったかなぁ~?)
ということで、少なくとも今回の実験の結果によれば、1本1400円なので、1秒の噴射で6円ということですね!

1秒6円というと、接着コスト、結構高いような気がしますね~・・・

ということで、星空シートの製造原価に占める、スプレーのりの材料費の割合などを検証してみましよう。

今までの経験だと、90cm四方の紙で12秒くらい噴射していたので、ピンホール星で8等級のダイナミックレンジを稼ぐために4層構造にすると、不燃紙を3回貼りあわせる必要があるので、12秒x3回x6円=216円になります。
不燃紙が1mあたり140円くらいなので、紙のコストが560円。あわせて約800円。これにUVインクのコストが100円くらい。光ファイバーのコストが2円/mで、50星として100円くらいで合計で1000円。あと人間の加工コストが、自動穴開け装置を使う前提で、全部で3時間を見越して3000円くらい。合計で、4000円/枚になります。
90cmパネルサイズの星空シートの法人出荷価格は、6000円~8000円くらいを想定しているので、限界利益は2000円~4000円/枚ですね。

貼りあわせの工程はとっても重要な工程なので、原価4000円の中の216円のコストを無理に削減するのではなく、安定して、手間なく貼りあわせる工程改善の工夫をして加工工数を削減することの方が、得策ということですね!

いずれにしても、GIGASTAR®の星空シートは、その製造コストの中で組立工数が占める割合が大きいです。
そのため、特別な加工スキルを必要としないように工程改善を行うことで、障がい者通所施設でも担えるような作業にして首藤さんのところで製作してもらうというのが、望ましい姿なのかもしれませんね。

GIGASTARの多層構造の接着に使用するスプレーのりです。1本1400円もします(-_-;) 案外、GIGASTARの星空シートの原価は、スプレーのりのコストが大きく占めるのです。 安価で安定した接着技術が、GIGASTAR技術の課題なのです!

GIGASTARの多層構造の接着に使用するスプレーのりです。1本1400円もします(-_-;)
案外、GIGASTARの星空シートの原価は、スプレーのりのコストが大きく占めるのです。
安価で安定した接着技術が、GIGASTAR技術の課題なのです!

50cm離れた位置から、5x5に貼り付けた4cm四方の紙に7秒間噴射します。そのあと紙の質量の増加具合で、噴射の分布を把握しようという魂胆でしたが・・・・

50cm離れた位置から、5×5に貼り付けた4cm四方の紙に7秒間噴射します。そのあと紙の質量の増加具合で、噴射の分布を把握しようという魂胆でしたが・・・・

 電子天分で測るまでもなく、こんなに指向性が強くて、中央だけにたくさん噴射されていることが分かります。いつもは手で持って振りながら噴射しているので、ここまで指向性が強いとは思いませんでした。 案としては、紙を送りながらスプレーを左右にスイングさせてまんべんなく噴射する方法ですね。スイングする速度を数値制御すれば、TAN誤差も無くなってムラの無い噴射が可能になるかもしれません。


電子天分で測るまでもなく、こんなに指向性が強くて、中央だけにたくさん噴射されていることが分かります。いつもは手で持って振りながら噴射しているので、ここまで指向性が強いとは思いませんでした。
案としては、紙を送りながらスプレーを左右にスイングさせてまんべんなく噴射する方法ですね。スイングする速度を数値制御すれば、TAN誤差も無くなってムラの無い噴射が可能になるかもしれません。

 UVインクの調合にも使う便利な電子天秤。0.01gの分解能で測れます!インクの調合の際には、1滴の重さも図れますよ!GIGASTAR開発の必需品ですね!Amazonで結構安かった(3000円くらい?) ちなみに4cm 四方のケント紙です。これにスプレーのりを吹き付けると、十分検出できます。


UVインクの調合にも使う便利な電子天秤。0.01gの分解能で測れます!インクの調合の際には、1滴の重さも図れますよ!GIGASTAR開発の必需品ですね!Amazonで結構安かった(3000円くらい?)
ちなみに4cm 四方のケント紙です。これにスプレーのりを吹き付けると、十分検出できます。

 余りにも指向性があったので、水平に単純に噴射して、空中で減速して地上に降り注ぐ接着剤の分布を測定することにしました。ホースで水を霧状にして畑に水を撒くのと同じ感じですね(^^) 実験の結果、長辺60cmの紙の向こう側の紙まで接着剤は到達して、幅20cmくらいの範囲で均一に接着剤が降り注いでいる感じです。手前の紙にも狭い幅で噴射されているのでその分が無駄になっちゃいそうですね・・・ん~難しいな~


余りにも指向性があったので、水平に単純に噴射して、空中で減速して地上に降り注ぐ接着剤の分布を測定することにしました。ホースで水を霧状にして畑に水を撒くのと同じ感じですね(^^)
実験の結果、長辺60cmの紙の向こう側の紙まで接着剤は到達して、幅20cmくらいの範囲で均一に接着剤が降り注いでいる感じです。手前の紙にも狭い幅で噴射されているのでその分が無駄になっちゃいそうですね・・・ん~難しいな~

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