Rod Makingで最も重要な工程が火入れです。
火入れを行わないと、テーパーをどんなに正確に削っても正しい(狙った)アクションになりません。
火入れを行う事で、竹が強くなり張りが出ます。結果として、使用中に曲がり癖がついてしまう事も無くなります
(水分と油分を抜く事が目的ではありません)。この、火入れを行う道具がオーブンです。
オーブンの要件
1.温度が安定している
2.温度が均一である
3.安全性 : 温度フューズ 過熱防止サーモスタット 漏電遮断器 等の設置
熱の伝わり方
原則
:熱はかならず温度の高い方から低い方に移動します。熱の伝わり方には以下の三つがあります。
・対流
:気体や液体が移動することにより熱が伝わることです。一般に気体や液
体は温度が高いほど
密度が小さい(軽い)ので上昇する。
・伝導:接触している二つの物体間の熱移動のことです。伝導による熱移動量は、両物体間の接触面積
と温度差ΔTに比例する。
・輻射(放射) :接触していない二つの物体間の熱移動のことです。輻射による熱移動量は、両物体間の
温度差ΔTの4乗に比例する。また、二つの物体が向き合っている部分でしか熱移動しません。
また、光のように反射する特性もあります。
例えば、太陽の熱が地球に届くのは、全て輻射熱(赤外線)です。
これを理解していないと良いオーブンは作れません。
自作可能なオーブンの種類
簡易型オーブン |
方式 |
熱源 |
長所 |
欠点 |
欠点の対応策 |
1.煙突方式 |
コンロ、
電熱器等 |
構造が簡単で安価 |
・温度が均一でない(上下の温度差が大きい)
・下部は輻射を受けるが上部はほぼ輻射の影響なし |
・煙突の断熱
・途中で上下を入れ替える或いは荒削り時にテーパーを付ける(細い方を上にして火入れ)
|
2.オーブン
トースター
を改造 |
電気ヒーター |
・安価で購入できる。
・伝導・輻射(上下から)で加熱できるので均一で高温の火入れができる
・状態が見える。
・コンパクト |
火入れ出来る範囲が狭い(30cm位) |
・2台連結すれば火入れ範囲も2倍になる
(2台とも同じ温度になる保証はないが) |
3.熱風式 |
ヒートガン |
構造が簡単で安価
(ヒートガンをもっていれば) |
温度が均一でない(熱風の入口と出口の温度差が大きい) |
・パイプの断熱
・二重構造にする |
本格的オーブン |
1.棒ヒーター式
(シーズヒーター)
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電気ヒーター |
・伝導・輻射で加熱できるので高温の火入れができる
・温度制御が簡単 |
・竹の温度が均一にならない
(竹のヒーター側だけ輻射を受け周囲より高温になる・・・焦げやすい、反対側は伝導だけなので周囲より低温)
・温度センサーの設置位置によっては、センサーも輻射で温度が高くなるのでオーブン内温度はサーモスタットの設定値より低くなる。
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・竹を回転させて均一に輻射を受けるようにする(ただし、構造が複雑になる)
・ヒーターを複数設置し均一に輻射を受けるようにする
・6本纏めずに、1本ずつ火入れする
・6本を平面に並べる
ヒーターと竹の間にステンレスの遮熱版を設置する(ステンレスを使うことがポイント←遮熱版が温度上昇したら意味がない)
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2.ベルト
ヒーター式 |
電気ヒーター |
・パイプ全体を均一に加熱するので、内部の温度も均一になる。
・輻射量は少ないが、全方向均一である。
・温度制御が簡単 |
輻射の影響はほとんどない・・・欠点? |
なし |
私のオーブン紹介
特徴:銅パイプ(熱伝導が非常に良い)を使用し、ベルト状ヒーターを螺旋状に巻いている事で、パイプ温度が
完全に均一になります。パイプ温度が均一なので、パイプ内温度も均一になる(無負荷安定時の左右の温度差1℃以下)。更に、竹が受ける輻射熱も均一である。ただ、パイプとパイプ内部温度差が小さいので輻射熱はい。
また、PID制御(単純なON/OFF制御ではない)をしているので無負荷安定時の温度変動は0.5℃以下です。
概略構造図

配線図

主要部品表
名称 |
メーカー |
品名 |
仕様 |
ヒーター |
坂口電熱 |
リボンヒーター |
100V 300W L2000 |
温度調節器 |
東邦電子 |
デジタル温度調節計 TTM−004 P-A |
PID制御、SSR用出力 |
温度センサー |
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熱電対 |
K-type (保護管入り) |
SSR |
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ソリッドステートリレー |
15A以上の容量の物 |
過熱防止サーモ |
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バイメタル式温度スイッチ |
300℃以上でOFF |
これらの部品は、坂口電熱鰹H葉原店で購入しました。
(上記制御BOXと同等の完成品も売っています。ただし高価)
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