【ワレコの電子工作】PCBWayに発注したオーディオアンプ用ケースを組み立てた【自作ぺるけ式ミニワッター】

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ワレコ

今年になって自宅にある不用品はどんどん処分している。

最低限必要な物のみを残しているのだ。

断捨離ストあるいはミニマリストに徹するワテである。

さて、自宅のPCオーディオ環境でメインで使っている自作「ぺるけ式トランジスタミニワッターPart5(19V版)」のシャーシを再作成して新調するプロジェクトであるが、いい感じのシャーシが完成した。

オーディオ機器を自作する場合、シャーシ加工も自分でやる人は多い。ワテも昔はそんな風にDIYでシャーシ加工をしていた。

しかしながら、個人DIYでどんなに頑張ってもメーカー製オーディオ機器のような高級感ある雰囲気に仕上げるのは難しい。

そこでFusion 360でシャーシの部品(フロントパネル、リアパネル、天板、底板)を設計して、PCBWayさんに発注したのだ。

その経緯は以下の記事で紹介している。

当記事では、PCBWayさんから届いたアルミパネルの出来上がり具合を紹介すると同時に、そのパネルと自作サイドウッドを組み合わせてアンプ用のシャーシが無事に完成したので、その製作過程を紹介したい。

では、本題に入ろう。

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PCBWayさんで製作したオーディオアンプ用アルミパネルの紹介

PCBWayさんにCADデータをアップロードしたのが2021年10月28日だ。

自宅に到着したのが2021年11月15日なので、発注して約二週間で自宅に届いた事になる。

下写真がPCBWayさんからFedexで届いた小包だ。

写真 PCBWayさんに発注していた四枚のアルミパネルがFedexで届いた

下写真のように小包を開封した。

写真 PCBWayさんに発注していたアルミパネル(4枚)

上写真のように四枚のアルミパネルは白いクッション材で厳重に包まれている。

ちなみに上写真右にあるのは以下の二つの基板だ。

A4988 Stepper Motor Driver Module
Raspberry Pi Pico

今までPCBWayさんに幾つか基板を発注してポイント(PCBWay Beans)が溜まっていたので、これらの商品に交換してみた。

現在ワテはAVRマイコンを勉強しているのだが、ラズベリーパイも興味あるので入手してみたのだ。

さて、下写真がPCBWayさんに製作依頼したアルミ板加工部品だ。

写真 PCBWayさんにレーザー切断加工(Laser cutting)で製作依頼したアルミパネル(4枚)

上写真で、黒色パネルがぺるけ式トランジスタミニワッターPart5(19V版)のフロントパネルだ。

210x60x3tのアルミ板をBead blast加工(ビードブラスティング、ビード吹付加工)して、その後で黒色アルマイト加工を指定してみた。白文字はシルクスクリーン印刷を指定していた。

これは前回製作依頼した金田式DCプリアンプ用のシャーシと同じ仕上げた。

ところがちょっとした手違いで、文字入れがレーザー刻印加工(Laser Engraving)で仕上がった。

その時点でPCBWayさんからメールで確認が来て、手違いでシルクスクリーン印刷では無くレーザー刻印加工で文字を入れたのだが、それでも良いか?との確認だった。

そのパネルは黒色アルマイト加工済パネルをレーザー刻印加工して文字を彫っているので、文字の色はアルミ素地の銀色なのだが、見た目は白いシルクスクリーン印刷っぽく見える。

メールに添付の写真を見る限り、綺麗に仕上がっていたのでそれでOKした。もし当初のシルクスクリーン印刷を希望した場合は作り直すとの事だった。

 

次に銀色パネルはリアパネルで、同じく210x60x3tのアルミ板をBead blast加工して、アルマイト加工はNaturalを指定してみた。その結果、アルミの銀色に仕上がった。

この場合、黒色文字はシルクスクリーン印刷を指定していて、実際の仕上がりもシルクスクリーン印刷による黒い文字が印刷されている。

この銀色パネルも製作時にちょっとしたミスがあり、下写真に示すように「SPEAKER」の文字の一部が少し滲んでしまったとの事だった。

写真 上:銀色アルマイト加工に黒シルクスクリーン印刷、下:黒アルマイト加工にレーザー刻印加工

この件に関してもPCBWayさんからメール連絡があり、シルクスクリーン印刷で文字が滲んでしまったのだがもし必要なら作り直すとの事だった。

まあ、ちょっと気にはなるけれどリアパネルだから目立たないし、わざわざ作り直してもらうと時間も掛かるので、そのままでOKしたのだ。あまり細かい事に拘らないほうが人生楽しいし。

最後に、金色の天板と底板は同じ形状なので一つの3Dデータを元に二枚同じ物を作って貰った。

この天板、底板は297x210x2tなのでA4サイズになっている。

なお、レーザー切断加工で多数の通気口スリットを開けて貰ったのだが、その結果、この天板・底板の製作費用が一枚当たり1万円近く掛かってしまったw

今回の四枚のアルミ板の加工処理内容と費用の目安は以下の通り。

 項目アルミ加工処理内容費用目安
1フロントパネル(黒色)Bead blast + Anodized color (Black)
Silkscreen (White)  ==> changed to Laser Engraving

$58.81

2リアパネル(銀色)Bead blast + Anodized color (Natural)
Silkscreen (Black)

$58.59

3天板、底板(金色)Bead blast + Anodized color (Gold)$181.06(2枚で)

表 PCBWayさんに製作して貰った四枚のアルミパネルの加工処理内容と費用の目安

PCBWayさんにアルミパネルの加工処理を依頼する場合のアドバイス

今回を含めて合計二回のアルミパネル加工をPCBWayさんに依頼した。

その経験に基づいてワテと同じようなアルミパネル加工をPCBWayさんに依頼したい皆さんにアドバイスをしておきたい。

  • アルミパネル加工の費用はレーザー切断距離が長いと高くなる(天板・底板)
  • CNCフライスで類似の加工を依頼するとレーザー切断加工よりも費用は増える可能性有り
  • アルマイト処理でパネルの色を染める加工費用は5ドル程度
  • 文字入れはSilkscreenなら色んな色が可能
  • Laser engraving(レーザー刻印加工)で入れられる文字色はアルミパネル素地の銀色のみ
  • Silkscreen印刷は Laser engraving(レーザー刻印加工)よりも11ドルくらい追加料金
  • Silkscreen印刷では多少は文字の滲みが有り得る(事前確認があったので希望すれば再作成して貰える)
  • 天板・底板(297x210x2t)は数ミリくらいの歪みがあった。恐らく多数のスリット穴をレーザー加工で開けたので熱の影響で歪んだのかもしれない。

これらの情報はワテの少ない経験に基づく情報なので、必ずしもいつでもこの情報が正しいとは限らない。

日本のタカチ電機さんなどに金属加工や文字入れを依頼すると、例えばフロントパネル程度の加工でも恐らく最低でも2~3万円程度の費用は掛かると思われる(勝手な推測だが)が、品質は良いだろう。

一方、PCBWayさんに金属加工を依頼すると数分の一くらいに費用を抑える事が可能だ。ただし上で紹介したような文字の滲みやパネルの歪みなども若干ではあるが起こる可能性も有り得ると思うので、その辺りを許容するか再作成を依頼するかなどは皆さん自身で決めて頂きたい。

いずれにしても個人DIYで自作する手間を考えれば高々数千円程度の費用でアルミパネルの穴開け加工や文字入れまでをPCBWayさんに外注出来る訳なので、ワテとしては今後も利用したいサービスだ。

ちなみにPCBWayさんの本業であるプリント基板の製作に関しては、ワテも過去に何度も発注しているが、その仕上がりは非常に満足している。

PCBWay製のアルミパネル加工品の紹介

以下では、PCBWayさんに製作して貰った四枚のアルミパネルを写真で紹介したい。

写真 上:リアパネル(銀アルマイト)、下:フロントパネル(黒アルマイト)

 

下写真は文字加工の部分を拡大してみた。

写真 上:銀アルマイトに黒シルク印刷文字、下:黒アルマイトにレーザー刻印文字加工

上写真では、今回初めて銀色アルマイト加工を指定してみたのだが、Bead blast加工(ビードブラスティング、ビード吹付加工)も指定しているので、確かに細かい粒子状の表面仕上げになっている。

PCBWayさんの金属加工メニューは沢山の項目があるので、タカチのOSシリーズのようなヘアライン処理仕上げも恐らく可能だと思う。

次回発注する時には、ヘアライン仕上げを指定してみたいと思っている。

下写真は297x210x2tの天板と底板だ。

写真 天板と底板の金色アルマイト加工の様子

Fusion360を使えば、スリットの長穴もコピペで幾らでも追加出来る。

調子に乗って多数のスリットを入れたのだが、その結果、レーザー切断加工の加工距離が長くなり、加工時間が掛かるので費用が高くなってしまったのだ。

それと上でも説明したように多数のスリット穴をレーザー切断加工で開けた結果、この金色のアルミ板は数ミリ程度平面から歪んでいた。もしかすると加工中の発熱によってアルミ板が歪んだのかもしれない。過ぎたるは猶及ばざるが如しかも。

下写真のように金色アルマイト加工によってスリットの切断面も全て綺麗に金色になっている。

写真 金色アルマイト加工仕上げが細かいスリットの切断面にも成されている

PCBWayさんのアルマイト加工のメニューでは多数の色見本があるので、その中から好きな色を指定出来る。

金属加工メニューはPCBWay公式サイトの中のラピッドプロトタイピングと言うメニューの中にある。

アンプシャーシ用のサイドウッドを自作する

これらのアルミパネルを使ってアンプ用のシャーシを自作する。

下写真が木工DIYで作ったパーツだ。

写真 MDFボードとエゾ松材でサイドウッドを作る

306x60x12 エゾ松材

297x55x6 MDFボード

を上写真のように切り出した。

エゾ松材はホームセンターで910x60x12の長材を買って来て、HiKOKI卓上スライド丸のこFC7FSBで切断すれば良い。

 

一方、MDFボードは下写真のように端材が有ったのでそれを55ミリ幅に切断した。

卓上スライド丸ノコは細長い板材の切断はやり辛い。

そこで上写真のように、ターンテーブル部分に12ミリ針葉樹合板を敷いてその上にMDFボードを載せてクランプ固定する。

そして、下写真のように卓上スライド丸ノコの鋸刃を手前から奥にスライドさせて無事に切断出来た。

写真 卓上スライド丸ノコで切り落とした細棒破片が顔に飛んできたw

上写真のように無事に切断出来たのだが、切り落とした破片が細い棒状になっていて、切断した瞬間にその細棒が鋸刃に引っ掛かって奥に飛んで行った。

それだけなら時々有り得るのだが、今回はその細棒が跳ね返って来て顔に当たりそうになった。

幸い安全ゴーグルをしていたので大事には至らなかったがやはり電動工具は危険が一杯だ。

仕上げサンダを使ってエゾ松材を研磨する #400番手

サイドウッドは塗装を予定しているので表面を研磨しておく。

マキタ仕上げサンダを使って400番手の紙ヤスリを付けて軽く研摩した。

写真 マキタ仕上げサンダでエゾ松材を研磨

サイドウッドを塗装する

油性着色ニススプレーは失敗

さて、塗装作業だ。

カンペハピオの油性ウレタン着色ニススプレー「新ウォルナット」を塗ってみる。

室内で塗装作業するので上写真のようにダンボール箱で囲ってスプレーしてみた。

その結果、下写真のように失敗。

写真 油性ウレタン着色ニススプレーがエゾ松材に染み込まないので失敗した

上写真のようにカンペハピオの油性ウレタン着色ニススプレー「新ウォルナット」はエゾ松材には全く染み込まない。

まあ確かにこのスプレーの商品説明を以下に引用すると、吸い込みの無い素材には適していないとの事だ。

・木目を生かした着色と美しいツヤの二ス仕上げが同時にできます。
・磨耗や衝撃に強く、耐久性に優れた高性能ウレタン樹脂配合
・スプレータイプなので刷毛跡がつかず、滑らかに仕上がります。
・用途:家具・建具・木工品など屋内の木部・木製品
塗れないもの:高級家具、床面、テーブル天面、吸い込みのない素材(プリント合板・デコラ板)、UV塗装やセラミック塗装をしたもの、常に水に浸かっている所
・塗料の種類:油性 ニス(木目をいかした仕上がり)
・用具の洗浄:ラッカーうすめ液
・乾燥時間: 約2時間(20℃) 約4時間(冬期)

引用元 カンペハピオ 油性ウレタン着色ニススプレーの商品説明

 

ワトコワックスを塗る

まあDIYに失敗付き物だ。

スプレーニスが乾く前に拭き取った。

次はワトコオイルのミディアムウォルナットを塗ってみた。

下写真は一回塗り直後だ。

写真 ワトコオイル ミディアムウォルナットを一回塗り

一時間後くらいに二回目を塗ってみた(下写真)。

写真 ワトコオイル ミディアムウォルナットを二回塗り

エゾ松材はきめ細かくて繊維が密なのでワトコオイルも余り染み込まないようだ。

その結果、二回塗りでもまだ白木の素地が見えている感じ。

三回、四回と塗り重ねればワトコワックスのいい感じの風合いが出るとは思うが、そこまで手を掛けるほどの作品でも無いし。

水性着色ニスを塗る

と言う事で、前回金田式DCプリアンプ用にサイドウッドを作った時と同じく、水性着色ニスを塗る事にした。

今回使うのは、カンペハピオ 水性着色ニス 新オーク 100MLだ。金田式DCプリアンプの時は新ウォルナット色を塗ったが、気分を変えて色を変えてみた。

写真 カンペハピオ 水性着色ニス 新オークを二回塗りした

上写真は、カンペハピオ 水性着色ニス 新オーク を二回塗りした直後の写真だ。

この塗料は乾くのが速いので、三十分も有れば表面が乾く。でもセッカチなワテは一回塗りのあとで五分も待たずに二回塗りした。

まあ、兎に角重ね塗りすれば色は濃くなる。

最初からこの水性ニスを塗れば良かったw

まあ、人間、失敗しながら成長するのだ。

ちなみに刷毛は下写真のような目地用刷毛を使った。

この手の刷毛は厚みが薄いので毛先に少量の塗料しか吸い込まないので、吸い込みの無いエゾ松材の表面に薄く塗料を塗り広げる作業がやり易かった。

サイドウッドを組み立てる

塗装作業では紆余曲折したが、兎に角無事に塗装が完了した。

次は、サイドウッドとMDFボードを木工用ボンドで接着した(下写真)。

写真 塗装したエゾ松材にMDFボードを木工用ボンドで貼る

木工用ボンドは三時間もすればくっつく。

写真 塗装したエゾ松材にMDFボードを木工用ボンドで貼り付けた

これでサイドウッドが完成だ。

エゾ松材は910x60x12tが500円くらいだった。

MDFボードはダイソー100円だったかな。

なので、費用数百円で超高級感のある木目調サイドウッドが完成したのだ。

アルミパネルやサイドウッドを接着してシャーシに組み上げる

さて、残すはPCBWay製アルミパネルをサイドウッドに接着して、アンプシャーシの形に組み上げる作業だ。

アルミパネル底板を二枚のサイドウッドに接着剤で貼り付ける

下写真のようにアルミパネル底板を二枚のサイドウッドに接着剤で貼り付ける。

写真 アルミパネル底板を二枚のサイドウッドに接着する

使った接着剤はセメダイン スーパーX  クリアだ。この接着剤は、いろんな素材を接着出来るのでDIYには重宝するワテお勧めの逸品だ。

色はクリア、白、黒があるが、とりあえずクリアを買っておけば汎用性が高い。

数時間後には下写真のようにいい感じで接着出来た。

写真 アルミ底板を二枚のサイドウッドにセメダイン スーパーX クリアで貼り付け完了

アルミ板は数ミリ程度の歪みが有ったが、サイドウッドに接着する事で修正出来た。

フロントパネルとリアパネルも貼り付ける

下写真のように、フロントパネルとリアパネルもサイドウッドにに貼り付ける。

写真 フロントパネルとリアパネルもサイドウッドにに貼り付けてクランプ固定

下写真が接着完了して完成したアンプシャーシだ。

天板は載せているだけだ。

写真 PCBWay製の三枚のアルミパネル(底板・前面・背面)を接着剤でサイドウッドに貼り付け完了

どう!

なかなか高級感あるケースが完成したでしょ!

下写真が完成したケースの内部だ。

写真 ぺるけ式トランジスタミニワッターPart5(19V版)は発熱が大きいので通気スリットを多数入れた

現在使っているぺるけ式トランジスタミニワッターPart5(19V版)は、ワテ自作の簡素な木製ケースに入れているのだが、発熱が大きいのだ。その辺りの事情は下記事で紹介している。

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そこで、今回作成した新型ケースは通気スリットを多数設けたのだ。

かつ、リアパネルに開けた中央の大穴二個には30×30の小型DCブラシレスファンを取り付け可能にしている。

写真 ぺるけ式トランジスタミニワッターPart5(19V版)用の新型シャーシ(PCBWay製アルミパネル採用)

これくらい沢山の通気口を開けておけば、良く冷えるんじゃないかと期待しているのだが。

写真 リアパネル(銀色アルマイト)の中央二個の大穴が30角DCブラシレスファン取り付け用

上写真の中央二個の大穴が30角DCブラシレスファン取り付け用だ。

その両隣りの中穴二個は、スピーカー端子の取り付け穴で、NEUTRIKの四極スピコンNL4MPを取り付け予定している。

あるいは、普通のスピーカー端子を付けたい場合には、例えば下写真のような製品を買って穴を塞いで、そこにスピーカー端子を取り付ければ良い。

注意事項としては、タカチのこのコネクタパネルカバープレートNCP-26BはNEUTRIK製Dシリーズサイズだが、よく似た型番OCP-25BはF77シリーズサイズ用コネクタパネルカバープレートなのでネジ穴位置が違う。

まとめ

ワレコ

オーディオ機器を自作するなら見栄えの良いケースを採用したい。

今回はPCBWayさんに四枚のアルミパネル(前、後、上、下)を発注したので少々製作費用が掛かってしまった。

でも前面パネル、背面パネルの二枚だけなら各5千円程度で穴開け加工や文字入れ加工もやって貰える。

あとはワテが採用しているような自作サイドウッドに接着剤貼り付け方式でも良いし、あるいは下写真のようなアルミシャーシの前後にパネルを貼り付けても良いだろう。

あるいは、予算がある人は例えばタカチのシャーシを買って、フロントパネルとリアパネルと同じサイズのアルミパネル加工をPCBWayさんに発注するのがお勧めだ。

今後の予定としては、近日中に「ぺるけ式トランジスタミニワッターPart5(19V版)」の中身を今回作成した超高級感ある自作シャーシに移植したいと思っている。

PCBWay公式サイトはこちら

(続く)

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