【ワレコのDIY】半田付け固定台を自作した【100均電子工作ステーション】

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写真 よーし、半田付けするぞ!と張り切っている電子工作カウガール

自称DIYの達人のワテが電子工作の作業環境の作業性を向上させるべく、独自設計の各種便利ツールをDIYで作ったので紹介したい。

具体的には、以下の三つの作品を作成した。

  • 超強力照明装置
  • 安定性抜群のテスター固定台
  • ワレコ式汎用作業ステーション&半田付け固定台 <====超お勧め

の三つだ。

当記事では、三番目のワレコ式汎用作業ステーション&半田付け固定台は、世界発(かもしれない)の画期的な作業ステーションだ!

一番目と二番目は他の記事で紹介しているので参考にして頂きたい。

では、本題に入ろう。

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ワレコ式汎用作業ステーション

まずは電子工作の作業机を改良する。

目的は、

  • 半田付け作業の作業環境を改善
  • 完成した電子機器の計測作業をやり易くする

などだ。

まずはその準備作業を紹介しよう。

要点は「磁石」を使う。

まず、ホームセンターで鉄の板を買ってくる。

ワテが選んだのは「電気亜鉛メッキ鋼板」455X455X0.5厚と言うやつだ。

写真 久宝金属製作所 電気亜鉛メッキ鋼板(品番H7581)

一枚900円くらいだった。

まあ、鉄の板なら何でも良いので、ブリキ板、トタン板、100均のステレス製の大き目の皿など、何でも良いだろう。

豆知識
ブリキ 鉄にスズメッキ
トタン 鉄に亜鉛メッキ

この鉄板を作業台の上に敷く(下写真)。

ワテの場合には、山金工業さんの作業台を使っている。

その作業台の上に天板保護の目的で安っすい切り売りのフロアマットを敷いている。裏返しで敷いているが、深い理由は無い。

その上にダンボールを敷いて普段の半田付け作業などしているのだが、鉄板は段ボールの下に敷いた。

写真 ダンボールの下に455ミリ角の「電気亜鉛メッキ鋼板」を敷いた

上写真のダンボールの下に455ミリ角の「電気亜鉛メッキ鋼板」が敷いてあるのだ。

鋼板のサイズは皆さんの作業環境に応じて変えると良い。あるいは455ミリ角で使ってみて、もう少し広げたいならもう一枚鋼板を買って来て横に並べれば良いだけなので、必要なら後から追加すれば良い。

これでワテ考案の「ワレコ式作業ステーション」の完成だ。

な~んや、鉄の板敷くだけかいな!?

なんて言う人は素人だな。

自称DIY達人のワテが日夜研究して、遂に完成した「ワレコ式作業ステーション」なのだ。ここに至るまで約十年の歳月が必要だったのだ!

ほんまかいな。

なお、ダンボールでは無くてこんなシリコンマットを敷いている人もいるだろう(下写真)。

隠れた名品らしいのでワテも興味津々なのだが、厚みは段ボールと同じくらいだと思うので、この下に鉄板を敷けばこの後紹介するワテ考案の便利ツールが使えるはずだ。

で、早速そのワテ考案のツールを紹介しよう。

半田付け作業をやり易くする押さえツールを自作する

この鉄板を利用してまずは半田付け作業をやり易くするツールを自作する。

まあそんな物を自作しなくても、例えば下写真のような製品は既に存在する。

確かに便利な製品ではあるが、使ってみると意外に使い辛いのだ(ワテの想像)。なぜなら、半田付け作業中に基板を取り外して、配線が間違っていないか確認する為に回路図と見比べるなんて事は良くある。

そうすると、上写真のように数個の洗濯バサミでガッシリ銜えて(くわえて)いると外したり付けたりするのが面倒なのだ。なので、基板は出来るだけ自由に動かせる状態のほうがワテは好きだ。

必要なら、例えば下写真のようにハンドクランプで基板の周囲を挟んでおけば重量が増すので安定する

写真 軽いプリント基板を安定させるワテのテクニック

 

さて、プリント基板は安定したとしても、半田付け作業では手が二本では足りない事も多い。そんな貴方のお悩みを解決するツールを自作するのだ。オール100均、費用は200円で完成するワテ発案の画期的ツールなのだ。

キャンドゥのマグネットフック(スイング式)を使う

使うのは100均のマグネットフック(スイング式)だ。

写真 100均キャンドゥで売っているワテ推薦のスイング式マグネットフック

マグネットフックはダイソー、キャンドゥ、セリアなどどこの100均でも売っているが、自称DIY達人のワテが選んだのはキャンドゥで売っているスイング式マグネットフックだ。

写真 鉄板に吸い付いている100均キャンドゥのスイング式マグネットフック(強力ネオジム磁石)

キャンドゥのマグネットフック(スイング式)が何故良いのかと言うと、一つは磁力が強い。もう一つは、スイング式なのでこの後で紹介する工作に最適なのだ。

鉄板に直接この手の強力ネオジムフックをくっ付けると引き剥がすのに相当な力が必要になる。ところがダンボールを敷く事でその吸引力が適度に低減されるのだ。マグネットフックは鉄板に磁力で吸い付くので適度に安定感がある。場所を移動したい場合には滑らせても良いし、引き剥がしても良い。

鉄板の透磁率、ダンボールの厚さ、キャンドゥのマグネットフック磁石の磁束密度などから緻密に計算した結果、これらの組み合わせが最適だと言う結論に達したのだ。ほんまかいなw

ダイソーのバーベキュー串を使う

次に、下写真で示すバーベキュー用のステンレス串を買ってくる。ダイソーで売っているのだ。

写真 ダイソーで売っているBarbecue Skewer

写真 ダイソーで売っているBarbecue Skewerはステンレス製

上写真に示すバーベキュー串は、グリップの部分が左右に移動する構造なので、串に刺して焼き上がったお肉や野菜を手を汚さずに串から外せるのだ。

今回は、このグリップ部分も利用するのでそのまま使う。実は串からグリップ部分を取り外してみたのだが(串先端の突起をヤスリで削ると取れる)、後からこのグリップも使える事を発見したのだ(理由は後述)。

キャンドゥのマグネットフック(スイング式)とダイソーのバーベキュー串を合体

さて、キャンドゥのマグネットフック(スイング式)とダイソーのバーベキュー串を下写真のように組み合わせる。

写真 キャンドゥマグネットフック(スイング式)とダイソーのバーベキュー串を組み合わせた

マグネットフックのフック金具とバーベキュー串の末端部分が上写真のように見事に合体する事を発見したのはワテが世界発だと思う。どんなに難解な知恵の輪でも数秒で解き方を見付ける事が出来るワテならではの発想だ。

 

適当な針金を準備する。ワテの場合は、普通の針金を常備していなかったので、太目のポリウレタン被覆銅線を使った。

下写真のように、マグネットフックのスイング部分の金具と、バーベキュー串を針金で固定する。

上写真のようにバーベキュー串を使って針金を直角に曲げてやると隙間を小さく出来る。

まあサンハヤトのリードベンダーみたいなもんだ。

上写真のように三カ所を針金で結わいた。

うまく針金が密着せずにゆるゆるになった場合には、細目の精密ドライバーを針金に挿し込んで、クルクルと捩じると良い。まあ要するに建築現場で番線を絞って固定するようなやり方だ。

完成した半田付け作業お助け孫の手だ(下写真)。

写真 ワレコ式半田付けお助け孫の手

バーベキュー串の先端部分は適当なところから曲げておく(上写真)。

串に付いている金属製のグリップ部分は必要に応じて場所を移動すれば、先端にかかる荷重を調整する事が可能だ。完璧な設計だ。

これをどのように使うかと言うと、半田付けする時にパーツやリード線、スズメッキ線などを手で押さえたいのだが、両手は半田ゴテと半田を持っているので三本目の手が欲しい。

ワレコ式半田付けお助け孫の手の使い方

そんな時にワレコ式半田付けお助け孫の手を下写真のように使うのだ。

バーベキュー串先端を押さえたい箇所に持って行く。

写真 ワレコ式半田付けお助け孫の手で配線を押さえる例

マグネットフック(スイング式)は強力ネオジュムマグネットが鉄板に強力に吸い付いているので簡単には動かない。安定性抜群なのだ。

下写真はバーベキュー串の先端で銅線を押さえている例だ。

写真 ワレコ式半田付けお助け孫の手で配線を押さえる例(拡大)

ちなみに上写真のプリント基板はワテが現在自作中のカーオーディオ用のプリアンプなのだ。

既に完成している4chパワーアンプ(LM3886を4個使用)に接続する予定のプリアンプだ。

ウーファーとツイーターの2Wayのマルチアンプシステムの予定なので、プリアンプにはチャンネルフィルター回路も入れたのだ(上写真中央基板)。ワテのパーツボックスを漁っていたら、昔どこかで格安で入手した銅箔スチロールコンデンサ(スチコン)が沢山出て来たので、溜め込んでいても勿体無いのでドンドン使う事にした。6dB/octの単純なCR型フィルタを採用した。出力にはオペアンプのバッファーを追加している。クロスオーバーは1000Hzを中心にプラスマイナス300Hzくらいをボリュームで可変出来るようにした。

配線には銅単線を使用した。もちろん純度99.999999%の無酸素銅(8N)だ。と言うのは真っ赤な嘘で、100均の銅針金なので純度99.5%くらいかも知れない。銅線で配線すると高級感があって見栄えが良いなあ~。純度なんて気にしない。

押さえる力を加減できる

さて、もしバーベキュー串の重みだけではパーツの押さえ込みの力が足りない場合には、バーベキュー串の持ち手の上に重石を載せると良い(下写真)。

重石(ウェイト)には何でも良いが、磁石が付いているものなら安定性が良いのでお勧めだ。

例えばダイソーで売っている下写真の磁石式のトイレットペーパーホルダーなら、二個の重みのあるパーツに強力な磁石が埋め込んである。上写真はそれを使っている例だ。

なお、このダイソー製の磁石トイレットペーパーホルダーは別の用途に使う為に買って来たのだが、バーベキュー串の重石にも使える事が判明したのだ。

さて、ステンレスバーベキュー串の先端は下写真左端のように鋭角に尖っているので電線を押さえ込むには少し使い辛いだろう。

押さえ金具の先端形状は自由に加工できる

そう言う場合には、先端をヤスリで削るとか、何が別の金属片を接着剤で貼り付けるなどして、先端形状を変更すると良い(下写真)。

 

写真 ワレコ式半田付けお助け孫の手の先端形状は自由に変更すると良い

上写真中央は、カニの身を取り出すカニスプーンを真似たものだ。

ちなみにカニスプーンの正式名称は「蟹甲殻類大腿部歩脚身取出器具」と言うらしいが、多分ガセネタだろう。

もし物凄く忙しくて猫の手も借りたい人は、上写真右端の「猫さん肉球型」のアタッチメントを自作すると良いだろう。もし作った場合には、ワテにも一つ下さい。

猫の手を付けた場合には、ネーミングは「ワレコ式半田付けツール猫の手も借りたい」にするかな。

苦節十年以上、ワテ考案のマグネット式の半田付けお助けツールがここに完成したのだ!

表面実装部品の半田付けにも大活躍

ワテ考案の鉄板作業ステーションと半田付け押さえバーベキュー串を使うと、表面実装パーツの半田付けの作業性も大幅に改善する。

小さな表面実装部品(SMD: Surface Mount Device)をプリント基板に半田付けする場合には、予めSMDを基板に載せて位置決めして動かないように何らかの方法で固定する必要がある。

LSIやICなどの大き目のSMDの場合には、マスキングテープなどで仮止めする事は可能だ。

一方、超小型のSMD型の抵抗器、コンデンサなどは米粒よりも小さな物も多い。

そう言うSMDを半田付けする場合には、例えば以下のような製品が市販されている。

逆作用ピンセットは一つ持っておくと色んな用途に利用出来るのでお勧めだ。しかしながらゴマ粒みたいに小さいSMDはピンセットで押さえる事は困難だ。

良く使うSMDのサイズの例

インチサイズ(ミリサイズ)
0201(0603M)
0402(1005M)
0603(1608M)

例えば1608Mは
横1.6ミリ
縦0.8ミリ
の長方形だ。

あるいは、SMDクランプと言う専用ツール、専用治具も市販されている(下写真)。

まあ数千円もの価格なので手軽には買えない。それに見た目はワテ考案の半田付けお助け孫の手の小型版だ。

それならワテ自作の半田付けお助け孫の手のほうが竿の部分も長いし、押さえる場所は手で自由に動かせるので、ワテ自作お助け孫の手のほうが使い易いと自負している。

それに部品代はマグネットとバーベキュー串の合計200円(220円税込)で自作出来るし。

完璧や。

ワテ発案のツールに似ている製品を見付けた。

磁石を利用する辺りがワテのアイデアと似ているぞ。

でも当記事で紹介したワテ発案のお助け孫の手はワテオリジナルだ!

ワレコ式半田付けお助け孫の手を実際に使ってみる

この記事で紹介した実体顕微鏡用のワテ自作LEDリング照明の幾つかのLED素子が故障して点灯しなくなった。

下写真で青マジックを塗っているLED素子が故障したやつだ。

写真 ワテ自作の実体顕微鏡用LEDリング照明、いくつかのLED素子がオープン故障した

ワレコ式半田付けお助け孫の手のを使って新しいLED素子のリード線を押さえる例(下写真)。

写真 ワレコ式半田付けお助け孫の手のを使って新しいLED素子のリード線を押さえる例

ステンレス串先端には適度な荷重が掛かるのでリード線をしっかり安定して固定する事が出来た。

その状態で左手にΦ0.6ミリ半田、右手に25ワット半田ゴテを持って、LED素子のリード線を確実に半田付けする事が出来た。

完璧や!

小物工具を見付け易くする小技

自称『DIY達人のワテ』が、『DIY素人の皆さん』にお勧めの小技をお教えしよう。

まるで『日出づる処の天子』と『日没する処の天子』みたいな関係か。ちょと違うか。

ダイソーの装飾用のカラフルな毛虫みたいな針金だ。

ネットショッピングサイトにも似た様な針金を売っている。手芸モールとかカラフルモールなどと呼ばれるようだ。

 

さてこのカラフルな針金を、下写真のように使う。

要するに、机の上に置いておくと他の工具やパーツに混じって見失ってしまう小物工具にカラフル針金を巻いておけば良い。

これなら見失う事も無いし、精密ドライバーの黄色はマイナスの小さめなどと覚えておけば、作業が捗る。

完璧や。苦節十年以上の努力がここに実を結んだのだ。

まとめ

自称DIYの世界的達人のワテが、DIY素人の皆さんの為に画期的な作業ステーションの構築方法を紹介した。

キーワードは鉄板と磁石だ。

作業机の上に鉄板を敷き、その上にダンボールなどを敷けばワレコ式画期的汎用作業ステーションは完成だ。

後は、キャンドゥのマグネットフック(スイング式)とダイソーのバーベキュー串を合体させれば、ワレコ式半田付けお助け孫の手の完成だ。

重要な点は、マグネットフック(スイング式)はキャンドゥの製品に限ると言う点だ。

自称100均の達人の緻密な調査で出た結果なので間違いない。他のお店のマグネットフックを使ってワレコ式半田付けお助け孫の手を作った人は、恐らく失敗するだろう。つまり、痒い所に手が届かないと思う。間違い無い。

ワテが心配なのは、この記事を世間に公開する事によって、反響の余りにキャンドゥのマグネットフック(スイング式)が売り切れてしまうのでは無いかと言う事だ。まあワテの場合は、このマグネットフック(スイング式)を自宅、車の中合わせて20個くらい使っているし、予備に数個買いだめしているので問題は無いのだが。

自称キャンドゥのマグネットフック(スイング式)大好きなワテである。

もしもっと沢山の手が必要な人は、同じ物を複数個製作すると良いだろう。ワテももう一つ作る予定だ。

もし1000個作れば千手観音菩薩の境地に到達できるかも知れない。

千手観音

「十一面千手観音」「千手千眼(せんげん)観音」「十一面千手千眼観音」「千手千臂(せんぴ)観音)」など様々な呼び方がある。「千手千眼」の名は、千本の手のそれぞれの掌に一眼をもつとされることから来ている。千本の手は、どのような衆生をも漏らさず救済しようとする、観音の慈悲と力の広大さを表している。

引用元 https://ja.wikipedia.org/wiki/千手観音

つまりまあ、ワレコ式画期的作業ステーションやワレコ式半田付けお助け孫の手によってDIY素人の皆さんを救済したいと思っている慈悲深いワテなのだ。

ほんまかいな

ワテの愛用品紹介コーナー

冬場はももひきが必須だ。下だけでなく上下セットで買うのがももひき通のテクニックなのだ。

ワテくらいのももひき上級者になると、その日の気分に応じてネイビー色、駱駝色など数種類のももひきを使い分けているのだ。

まあ素材はポリエステルなどの化学繊維でも十分に暖かいが、ワテもいつかはカシミアのももひきを着用してみたいと思っている。

いつかはクラウンではなくて、いつかはカシミアモモヒキw

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