鉄を使って工作できれば・・・

戻ります

某日
鉄といっても分野的には鋼材のことを言うんですが。
何処の町でも町の鉄工所があるもんだ。
私的はいつかは鉄を使ってなんか作ってみたい思いはいつもあった。
何故か？
木を使った工作はある程度素人工作でもなんとかできる。
たとえば道具も案外手に入りやすい。
材料もその辺にある。
確かに木も木材ともなればかなり難しい分野だ。べつに舐めている訳じゃない。
でも鉄には特別な魅力がある。
だって木よりは鉄の方が、金属の方が強度は物凄くある。
構想が木と鉄では全く違っているから簡単に作ったって案外強い物が出来そう。
ともかく金属を使った工作がして見たい気持ちはかなり昔からあった。
思いは日々膨らむ。

某日
鉄に限らず金属を使った工作がしたい気持ちは常にある。
だが踏みきれない理由がどうしてもある。
単純明快。
道具が無い。いや。道具が高価だ。
例えば溶接機がないと何かと不便。
溶接機なんか無くても何とかなる方法は幾らでもあるんだろうが。わからない。
ともかく機械が無い事には手じゃ切れない。曲げられない。削れない。磨けない。
取り合えず切る機械、削る磨くまでは何とかなるだろう。
ともかく溶接機。
各ホームセンターへ行って見る。やはり高い。当然安くは無い。
格安な溶接機はあるが、そんなもんじゃ駄目だろう。根拠は何も無いんだが。
多分わたしは勉強不足なんだろう。そんな気がする。
だって店に行くと鉄用、ステンレス用、なんて書いてある。
どうも金属の種類別にドリルの歯やいろんな見たことも無い工具が並んでいる。
明かに私が知らなすぎる。興味が有るだけではどうも駄目なのかもしれない。

某日
ある時、いきなりと言っても良いだろう。
溶接機がゲットできた。それも工業用のアーク溶接機だ。
能力も申し分無い。
これを期に知っていかなくては。そう思う。
機械を掃除して塗装し直す。そう。中古品。それもかなり古いタイプ。でもそんな事は関係無い。
溶接機はアークの場合そんなに最新もへったくれもない。支流タイプがある。ごく一般的な物。
ともかくメンテナンスを実行。
さあ。使えるかな。
いや。駄目だ。そう。電気だ。電気？溶接機には入力電気が１００Ｖタイプと２００Ｖタイプがある。
だが工業用は２００Ｖが支流。１００Ｖはハッキリ言っておもちゃ。
２００Ｖ？そう。一般家庭には２００Ｖは引き込みされていない。
電力会社へ引き込みを依頼しなくては使用できない。
まずともかく溶接機が使える環境にすることが先決。
そこで近所の電気工事屋さんへ相談して引き込み契約を結んだ。
一般家庭の１００Ｖ電源とはちょっと違う契約内容だが、ブレイカー、結線などは電気屋さんが行う。
メーターも別になりいよいよ使えるようになった。
これで使えるようになった訳ではない。
溶接機にはアースと溶接側がある。その端子に線を結線して溶接したい物まで線が届かないといけない。
と、言う事は線が必要。線をさがす。あった。ワ！！！すっごく高い。
それもアース側と溶接側２本分だからｍ数が必要となる。でもケチる訳にも行かない。
また溶接棒を掴む物が必要。アース側は鋼材と繋がら無ければいけない。接続させる物が必要となる。
溶接機とは別にそれだけのものが必要となる。
あと、手袋、遮光面、溶接棒、最低限必要となる。
かなりの出費となった。

某日
さあ。念願の溶接機が稼動状態になった。万歳！！！
なんか明かに鉄工所とは様子が違う。当然同じにはならないがなんか違う。
なんだろう。よくわからない。近所の鉄工所へ盗み見に行った。
なんか違うのは判るが、何が違うのかが良くわからない。
判った。
アース端子を鋼材に繋ぐのは当然だが、小さい物や少し重量の有る物はアース端子を繋げていない。
床には鉄板を敷いてある。これだ。
床に敷いた鉄板にアースを繋げてある。
だから鋼材を置いて床の鉄板と完全に触れていれば電気が通って溶接出来るようになっている。
なるほど。そうすればいちいちアースを繋がなくても電気が通る訳だ。

要は電気が流れる環境が整えば良い。それだけの事である。
ちなみにアーク溶接機には大きく分けて２種類ある。
交流アーク溶接機はアース、溶接側の区別が無い。
左右どちらでも構わない。
直流溶接機は必ずアース側と溶接側とある。
簡単に言えば＋側と−側があり、明記されている。＋側が溶接側となる。
直流溶接機の多くはウェルダーが支流でエンジン発動機で動かすタイプが多い。
大型のエンジンウェルダーは交流、直流両方タイプがある。
設置式の溶接機は交流溶接機が支流である。
人によっては必ずアースを繋げている。何故だろう。
後で知るのだが鋼材にきちんとアースが繋がっていないと流れる電気の量が不安定になってきちんと溶接できないことがあるようだ。
なんでも見よう見真似だけではわからない理由がいっぱいある。

某日
早速床に鉄板を敷いて試験。上手く溶接され電気が流れていることが確認できた。
やっぱり鋼材と床がきちんと設置されていないと上手に着かない。いや、これは設置の問題もあるが腕の問題もあるだろう。
最初から上手にやれるわけが無い。
とうぜん経験者の方に教えを頂く必要がある。聞けば聞くほど溶接の世界は優しい世界じゃない。
すっごく難しい。溶接には理論まであるようだ。
まずどう言う風に溶接できれば良いのか。
当然理想はある。

これは溶接した断面図だが、付けた断面がこのように溶接して鉄が溶け込んで上が多少盛り上がって下も若干はみ出ている状態。
また付けたい材料を斜めに削って溶けこむスペースを取ってきちんと溶けこませる。
実はこれがホントに難しいらしい。どう難しいのか。
やってみれば判る。これはかなりむずかしい。
プロからみれば極当たり前の結論だが、にわか素人の溶接ではなかなかそうはならない。
どうすればこうなるのか。
プロ曰く。経験あるのみ。納得。その通りでしょう。
溶接のは簡単のようだが実は難しい。薄い物は溶け込むと言うより穴が明いてしまう。
溶接棒の当てすぎによる失敗。又は動かす速度が遅すぎる。
厚い物との溶接は穴は明かないものの、今度はきちんと溶け込ませるのが出来ない。
途中で溶け込みが止っていて裏を見ると半分も溶けていない。これじゃ強度が出ない。
もちろん材料と溶接棒が近すぎると引っ付いてしまう。電流が少ない状態で溶接すると引っ付いてしまう。
実は難しいのが実際溶接してみると難しい。

某日
溶接機には特別機能と言うものは無いが、使い方、設定の仕方はある。
溶接する鉄の厚み、溶接棒の種類、溶接ケーブル（線）の長さによって流す電流を調節しなくてはいけない。
弱いと溶けこまない又はスパークし難い、結果作業性も悪く上手く着かない。
電流が強いと溶けこみが良すぎて材料が溶け過ぎて結果穴が明いたり、溶接棒が早く溶けてしまう。
溶け過ぎは材料と溶接面に悪影響が出る。溶接棒に無駄が出る。作業性も悪い。
場合によっては溶接棒が真っ赤になって途中若しくは元から溶けて変形して落ちてしまう。
溶接したい鋼材の厚みに合わせて溶接棒を選別して溶接機にある電流を設定する。
溶接線が長い場合は長さによって考慮して多少電流値を多めに設定するが、これは経験が必要となる。

以上の表をみると材料の厚さ、溶接棒の太さ、必要な電流量の目安が表にしてある。
なるほど。材料によって棒の太さと電流値を変えて溶接するのがわかる。
溶接をする上では必要な知識として使用頻度の高い項目くらいは知っておく必要がある。
アーク溶接機には必ず電流値を変える所がある。
写真でみると中心部にある茶色い部分が電流値を変れるようになっている。

ハンドルが付いていて回る様になっている。
上部に現在の設定電流が見えるようにゲージが付いている。
これを見ながらハンドルを回して希望の電流値に設定する。
使い方はそんなもんだ。

某日
俄仕立てではあるが、ま、なんとか溶接して鉄が引っ付くようにはなんとかなった。
なんとかなった、とは言ってもなんしろ俄仕立てだ。
ともかく経験しかないのである程度教えてもらいながら溶接棒を無駄にしながらやむたら引っ付けるのみ。
溶接するとアーク溶接の場合、溶接して少し経つと表面が黒く変色して焦げた硬い物が残る。
何だろう。叩くと取れる。
続けて溶接する場合これをきちんと叩いて取らなければきちんと引っ付かない。
一般的にはカスと言っているが正式にはスラグと言う。

ハンマーできちんと叩いて取り除き再度溶接をして行く。
だが風の吹く場所などで作業をすると溶接されにくく、その黒いカスばかりが出来てしまう。
叩くと材料が外れてしまう始末。見た目は付いているように見えるがカスと取ると離れてしまう。
溶接は風は厳禁。溶接は風から防御しなくてはならない。
溶接してバチバチ言っている場所に過剰な酸素が入ると鉄と過剰に反応して酸化鉄が出来てしまう。
結果黒焦げたカスが多くできてしまう。付きが悪いとなる。
室内、また屋外でも風除けをして施工しなくてはならない。
小さいことだが、これをきちんとやらないと付いていると過信してハンマーなどで叩くだけでポロッと取れてしまう。
もしそんな状態で構造物を作れば。ちょっと揺すっただけでバラバラに崩れる。
その他にもほんの小さい注意事項は多い物。でもポイントは押さえて作業しないと上手くも行かないし、ある程度の物が作れない。
そんな程度の知識や技術、経験では良い物は出来ないがきちんと溶接出来るように日々経験して行くしかない。

某日
まあまあ溶接もまあまあになってきた。
当然完璧にはならないが、ハンマーで叩いた程度では取れなく付けれる様になってきた。
慣れるより慣れろ。そんな感じかな。
当然まあまあに出来るようになるとなんか作りたく思ってくる。
なにが出来るんだろう。作ってみたい物は沢山ある。
建造物もいいだろう。でもすごく難しいのは最初から判っている。
溶接ができるから出来る訳じゃない。大体建造物なんてそんな単純な物じゃない。
ともかく役に立ちそうな物からやるか。
でもそれもかなり単刀直入すぎる。腕も無いのに。
ん！まてよ。作ると言う事は材料が必要になる。
と、言う事は材料を買いに行かなくては。でも何があるんだろう。どんな形、厚さ、素材なんだろう。
早速鋼材屋に行って聞いてみる。
これは大変。見たことくらいはあるが流石種類はあるもんだ。
一つの材料の種類だけで物によっては３０種類もある部類もある。
それが何十にも項目、種類がある。
中には材料の仕上げにも関わってくる。
材料の項目とはまず素材、そこから形状、厚さ、重さ、直径、長さ、表面仕上げ、などがある。
その項目には全てに規格がある。ＪＩＳという日本工業規格で決められている規格で寸法などに決まりがある。
全ての材料にある訳ではないが多くの材料には決められた長さ、重さ、長さなどにある一定の規格がある。
ＪＩＳで決められている事もあるが、製鉄所で作られる都合上の規格があるのが一般的。
主に、鉄板や各パイプなど極一般的に知られている材料には、厚み、太さ、幅、長さ、形状、表面仕上げに規格が統一されている。
例えば、鉄筋には大きく分けて２種類ある。丸鋼とは丸い鉄筋。異型丸鋼とはよく基礎工事などで表面がゴツゴツしているやつ。
太さと長さの規格は両方とも同じだが重さが違ってくる。当然金額も違う。
細かいことを言えば混入されている鋼の含有量も違う。材料の質自体が双方違いがある。
どう違うのか。すごく難しいらしい。いろんな素材が入っているらしいが売っている人すら皆よくはしらない。
いや。それだけ難しい世界なんだろう。

某日
材料ってどんな物があるんだろう。
鋼材屋からもらった鋼材表を眺める日々が続く。わからない。
いや、見方が良くわからない。知り合いに行って聞く事にする。
そんなに難しい訳ではなかったが、でも見方が判らないと何だか良くわからない。

これはアングルの鋼材表だが、正式には等辺アングル又は等辺山形鋼とも言う。
この表を見て材料を選ぶのだ。
他にも角パイプやＨ鋼などがあるが、大体こんな感じで記載されている。
どちらかと言うと鋼材表をみてこんな種類があるんだなぁ、程度で良いと思う。
だがプロは鋼材表から違う場所を見て何らかの事を読むのだが私にはわからない。
鋼材の形状や厚さ、長さ、などを見ながら作りたい物に必要か、利用可能か、強度が出せる材料か、加工し難いか、様々な事を考えて材料を吟味して無駄が出ない様に用意する。
これが作るより難しい。
ともかく購入。やたら買った。当然むだだらけ。さいしょから上手な買い物なんてできっこない。
ともかく何か作ってみたい。思った通りに。駄作ばかり。でもそれなりに満足する。今の俺の腕はそんなもんだ。
今度は思った物を作るではなくてきちんと役に立つアイテムが欲しくなった。

某日
役に立つ物。
なぜそこにこだわるのか。
遊びだとは自分的には思っていない。
出来れば、なるべくなら無駄にすることは無い。
いや、なんらかに役に立つならそれでいいじゃないか。
じゃ鋼材でなにが出来るんだろう。何を作ろうか。
そんなに高度なことは出来ない。だが出来る事は有る。
材料はある。道具もある程度はそろっている。
苦労して集めた物で何とかなるのか。
どうも足りなさそう。何が。ドリルだ。
ハンドドリルはあるが、精度良く穴をあけるには機械が必要だ。
ボール盤だ。ボール盤とは材料を固定して穴を明ける機械。
　　　
一台目は知り合いから頂いた。
もう一台は大金叩いて購入。
工具の類ではそんなに高い部類には入らないが、数が増えていけば大金になる。
ボール盤とはいっても種類は多数あり、超小型タイプから、大きな物は２ｍ程度になる物もある。
機能も多数あり、鉄工所などで使用しているものは多機能で電子制御装置なども装備されている物もある。
当然そんな高価な物はもてないのでその程度で我慢。
何が違うのか。
当然機能に大きな差があるが、穴を明ける能力が全然違う。
鉄だと１０ｍｍの穴を明けるのが精一杯。
当然機械が有るということはドリルがいる。
本数も相当な量になる。太さの種類がある程度必要となる。
ドリルは０，１ピッチに存在する。とてもそんな種類は揃えることは出来ない。
ホームセンターにあるセット物を揃える事にした。
機械一台を稼動させるだけで他に必要な物が多数ある事を再確認した訳で。
試しに明けてみる。確かに機械だ。正確に安定して安全に早く空けれられる。
このようにきちんとバイスでくわえて穴を空けるとより安全で正確に空ける事が出来る。

ドリルの歯を折る心配も少なくなる。
穴を空けるだけだが一つの作業でも経験と知識と技術が必要になることも知った。

某日
いろんな物を作ることは可能となってきた。
だが作ることも難しいが、直す事の方が難しい。
また、直すからにはもう少し使いやすくなればもっと良い。
兼ねてから畝立て機の調子が悪かった。
始めは畝立てのアタッチメントに輪が付いているはずが無くよわっていた。
数日前に新しい輪をつけて試験運転をしてみたが、輪が小さすぎて失敗に終わった。
もう少し大きい輪を付けないと駄目らしい。
始めは直系１０ｃｍの輪だったが、畝立てをしているとどんどん深くなって機械が止ってしまう始末。
これは改善しなくては。
まず取りつけた輪を外しすことにした。

取り合えず外した。

溶接してある為、ガス切断機で切断して取り外した。

外した輪。前に自分で作った輪だ。

まず新しい輪を作るため材料を切って揃える。
部品は輪の軸、軸を支える棒、輪の外周に必要な物。

軸を支える１２ｍｍの棒２本、輪を支える軸１本。
輪に強度を持たせるため鉄板２枚真中に穴を空ける、、今回変える輪の外周３，１４×１５０＝４７１ｍｍ。１本。
輪にするのにフラットバーと言う鉄板の細くしたような材料を今回は使ってみた。
フラットバーを曲げて丸くする。

丸くしたら繋ぎ目を溶接する。

短い鉄板の中心に穴を空けて丸くした輪に溶接する。
心棒となる物を通して回るか確認する。
心棒を１２ｍｍの棒に溶接する。

畝立てに溶接して取りつける。

これで完成。
　
今回は簡単につくった。
それは試験運転してみて駄目ならまた作りなおしたい為だ。
こんなモンでちゃんと動いてくれるだろう。
いちよ治った。
こんな単純な作業でも道具は使う。
材料は３種類。僅かな量ではあるが。
工具は、溶接機、溶接棒、心棒が回る様に、又補強の鉄板に穴を空けたのでボール盤。
穴を空ける前には、差金で寸法を出してポンチを打ってポイントを決める。
材料をヤンキーバイスでくわえてからボール盤で最初小さい歯で空けてから大きい歯で空ける。２工程ある。
仮固定する為にバイス、バイスプライヤー。
材料を切断する、高速切断機。
本来なら塗装しなくてはいけないのだが今回はズクがなかったのでそのまま。
道具さえあれば補修、改修、製作が出来る。
また鉄ならではの工作が可能になる。
だが工作の一言ではなくもっとレベルの高い物に挑戦するには知るべきことが多い。
簡単な工作ならこの程度でも構わないがもう少し強度が、少スペースに、もっと軽く、いろんな条件が噛み合うと難しい。
構造物になると知識的技術的に少し変わってくるが簡単な小屋程度なら経験があれば可能になってくる。
使えるアイテムも幅が広がり材料も極単純、規則的な材料が支流となる。
とは言え今度は穴を空ける数が増えるのである程度の精度、作る工程、手順を考えながら作らないと案外上手く行かない。
木は釘を打っても抜けば済むが、鉄は溶接すると削り落とさないと取れない。
間違えるとかなりの労力と時間が無駄になる。厄介なこになりがちとなる。
さて次ぎは何を直して作るか。

某日