【自作】奥行き200mmの小棚

  • 2017.12.31 Sunday
  • 17:58

先日やった「ハンドル付きトレーのハンドルを付け替える」の続き。

三段に重ねられるように小棚を作りました。

 

<完成写真>

これで、上をいちいちどけなくても、下のバスケットだけ出し入れできます。

 

<準備>

まずは、

  • 設計:

「FreeCAD」(Mac版)を使って、起こした3Dモデルがこちら。

正投影図の図面。

この3Dモデルから、パーツを分解して並べた図面がこちら。

次に

  • 材料:
    • カントリーボード(9×300×450) ×1枚
      • 棚板に使用しました。
      • 丁度、幅300mmという材料が売っていたので、
        実はこれを使う事を基準に設計しました。
        二枚要るので、長さは「400+鋸刃の幅」のものを購入しました。
    • 白木板(1820×6×24) ×2本
      • 柱に使いました。
      • 今回はなるべく柱の幅は狭くしたかったので、6mmのものをチョイス。
        代わりに柱を6本にして強度を保つ構造で設計しました。
        柱に6本、位置出し用の当て木に4本、合計すると、
        318×6+150×4+鋸刃の幅×(6+4-1)=2,508+鋸刃の幅×9
        となるので、一本ものでは長すぎるので、
        1,820mmのものを二本購入しました。
    • MDFボード(910×450×2.5) ×1枚
      • 背面板と底板に使いました。
      • 丁度良い手頃な大きさのものがなかったので、
        やや大きめのものを購入ししました。
    • 皿頭木ネジ(2.7×25/ステンレス) ×12本
      • 棚板留めに。
      • 本当は、2.4×20mmくらいのものが良かったのですが、
        たまたま手持ちがあったこのサイズを使いました。
    • 皿頭木ネジ(2.1×13/ステンレス) ×12本
      • 柱を底板に留めるのに使いました。
      • これも手持ちがあったので、このサイズで良いだろうとチョイス。
    • 水性ウレタンニス(クリア)
      • 木肌でも良かったのですが、湿気や汚れをやや気にして塗装する事に。
      • 普通のニスだと塗膜が柔らかいため、仕上がりが物を上に置くとベトつきます
        なので、
        塗膜が硬めで仕上がりがツルツルになるウレタン系の塗料を選びました。
        入れ子にするバスケットがポリプロピレン製なので、滑りも良くなるかと期待。
      • 二液性のものもあるのですが、
        塗膜にテーブルほどの強度・耐性を求めてはいないので、
        扱いが楽な一液性の水性のものをチョイス。
      • 塗装面積は、
        ((200×300×9)×2+(318×24×6)×6+200×312×2.5+318×312×2.5)×2
        となり、=3,517,584mm² ≒3.51m²
        です。
        最低二回塗りしたいので、
        0.7L缶(ロックペイント)を購入しました。
        目安となる「標準塗り面積(2回塗り)」が、「3.7〜4.6m²」なので、
        少し余るくらいでしょうから、様子を見つつ、
        棚板の天面は3回塗りか4回塗りでツルツルに仕上げたいと思います。
    • 木工パテ(タモ白)
      • カントリーボードの切断面に丁度穴が空いていたので補修に使いました。
  • 道具:
    • スケール
      • 寸法を測ります。
    • 赤鉛筆
      • 寸法を印します。
    • 丸ノコ(電動)
      • 説明不要の丸い鋸。
    • 丸ノコガイド
      • 丸ノコを真っ直ぐ走らせる直角定規のようなものです。
    • ホビーのこ
      • 今回使う白木板は細いので、通常の鋸ではなく小型のものを使う事にしました。
    • 研磨紙(#400、#1000、#2000)
      • #400は塗装1回目の前に、#1000は塗装2回目の前に、
        #2000は塗装4回目の前に使いました。
    • アテゴム
      • 研磨に使う四角いブロック状の器具です。
    • オービタルサンダー(電動)
      • 面積の広い部分は電動を使うと楽。
    • ハンドリューター(電動)
      • ネジの下穴を空けるのに使用しました。
      • ドリルドライバーで代用しても構いません。
    • ドリルドライバー(電動)
      • 面取りカッターで使います。
      • ネジを締めるのに使用します。
    • ドリル刃(1.4mm)、(1.8mm)
      • ネジの下穴を空けるのに使います。
    • センターポンチ
      • 下穴の中心を打ちます。
    • ボロ布
      • 所謂「ウエス」です。
      • 研磨した後の粉を払うのに使用します。
    • C型クランプ(50mm)、(25mm)
      • 材料の割れ止めに使いました。
    • マスキングテープ(木部塗装用)
      • 仮組みに使いました。
      • 寸法を印すのにも使いました。

 

<工程>

  1. まずは、パーツを切り出します。

    図面通りに材木を切り出しました。
    1. 位置出し用の当て木は、長さが揃っている事が重要なので、
      バラツキがあるようなら長いものは削って揃えます。
      (全て長さが揃うなら、1mmや2mm、若干短くなる分には構わない。)
  2. 切り出した材木パーツを#400程度の研磨紙で磨きます。
    この塗装前の磨きをしっかりやっておくと、仕上がりがツルツルになります。
  3. ボロ布などのウエスでしかっりと、磨いて出た粉を拭い落とします。
  4. 仮組みしながら、本組していきます。
    1. 今回は、塗装は組み上がってからやる事にしました。
    2. まず、底板に棚板を合わせて仮組みします。
      1. この時、両サイドに柱を立てる空間を空けておきます。
      2. こうする事によって、出来上がりの歪みを軽減できます。
    3. 四隅の柱を立てる位置にマスキングテープを用意しておいて、
    4. 柱に当て木を組み合わせます。
      1. この時、底板と棚板の段差に合わせて、
        柱が垂直になるように当て木を組み合わせて仮組みします。
    5. 同じ要領で、四隅の柱全てに当て木を仮組みします。

      (上の画像は、一ヶ所テーピングを忘れている)
    6. 次に、その4本の柱を底板に仮組みします。
    7. もう一枚の棚板を、
      四隅の柱に組み合わせた当て木の上に組み合わせて、仮組みします。
    8. この状態で、各所が直角になるようにマスキングテープで固定しておきます。
    9. 側面を仰向けにして、中央の柱の位置をマスキングテープで印します。
      (直接赤鉛筆などで記入してしまうと、完成後に残ってしまうので、それを避ける)
    10. 中央の柱を仮組みします。
    11. 向きを逆さ、底面が仰向けになるようにします。
    12. 中央の柱を留めるネジの位置を印し(見えない箇所なので直接印した)、
      柱がネジの圧力で割れるのを防ぐために、C型クランプで固めます。
      1. この時、二面だけではなく、
        四面から押さえるためにC型クランプを2個使います。
      2. 柱が回転してズレるのを嫌って、木ネジは2本打ちます。
    13. センターポンチで、下穴の中心を打ちます。

      (上の画像では、C型クランプが手前面と奥面を押さえるひとつしか咬ましていないが、左右の面から押さえるよにもう一つ咬ました方が良い)
    14. 下穴を開けます。
      1. 径2.1mmの木ネジを打つので、下穴は目安70%で1.47mm。
      2. 材料が柔らかめなので下の数値に丸めて、
        1.4mmのドリル刃で下穴を空ける事にしました。

        (上の画像では、C型クランプが噛ませていないが、ネジを締めるまでC型クランプで割れ止めをしておくべきである)
      3. ドリルで下穴を空ける際の深さを決めるには、下の写真のように
        ドリル刃の方にマスキングテーブを貼り付けてやると分かりやすいです。

        (上の写真は、おおよそ8mmの長さにしている)
      4. 下穴の長さの目安は、
        「有効長」(先の細っている部分を除いた太さが均一な部分の長さ)に
        するべきなのですが、
        計算で考えるならおおよそ70%〜80%程度になります。
      5. 上の写真の例では、
        長さ13mmの木ネジを、厚さ2.5mmのMDFボードを締めるのに使う場合で、
        (13−2.5)×75%=7.875
        となりますから四捨五入して、約8mmの長さの下穴を空ける計算になります。
    15. 底面に皿頭のネジを打つので、頭が沈み込む分を予め、
      面取りカッターで掘り込んでおきます。
    16. 下穴に沿って木ネジネジ(2.1×13mm)を締めこみます。
    17. 同じ要領で、四隅の柱も木ネジで締めます。

      (上の画像では、C型クランプが手前面と奥面を押さえるひとつしか咬ましていないが、左右の面から押さえるよにもう一つ咬ました方が良い)
    18. 6本全ての柱が底板にねじ止めできたら、裏返して仮止めを外します。
      1. 底板に合わせていた棚板も仮止めを外します。
      2. 四隅に合わせていた当て木も外してしまいます。
    19. 四隅の柱の内側に合わせるように位置出し用の当て木を入れ、
      底板の上に仮止めします。
      1. この位置出し用の当て木で、棚板の高さを四隅揃えて
        なるべく水平になるようにするわけです。
    20. 四隅に当て木を仮止めできたら、その上に棚板を入れ仮組みします。

      (この時の棚板の位置が、中段の棚板の位置に決定される事になります)
    21. ここで一旦下の段に、
      物を入れたバスケットが実際に入る高さか確認しておいた方が良いです。
      (幅は当て木が入っているので確認できない)
    22. しっかりと固定できたら、側面を仰向けにします。
    23. 棚板を柱に留めるネジの位置を印します。
      1. 底面と違い、側面は見える箇所なので直接書き込まずに、
        マスキングテープを貼った上に印します。
    24. 棚板の割れ止めのためにC型クランプで押さえます。
    25. 柱の割れ止めのためにC型クランプで押さえます。
    26. センターポンチで中心を打ち、棚板留めのネジの下穴を空けます。
      1. 棚板留めのネジは、径2.7mmの木ネジを使いますから、
        下穴は目安の70%で1.89mm。
        材料が柔らかめなので下の数値に丸めて、1.8mmにします。
    27. 面取りカッターで皿頭が収まる窪みを掘ったら、木ネジを締めます。

      (上の写真は、棚板しかC型クランプを咬ませていませんが、柱側にもC型クランプで割れ止めをするべきです)
      (下の写真は上段の棚板ですが、両方とも咬ましています)
    28. 三本とも木ネジを締めたら、反対面も同様に木ネジで締めます。
    29. 両側計6本の柱を中段の棚板に木ネジで締めたら、
      一旦起こして当て木を外します。
    30. 下の段に、物を入れたバスケットがちゃんと収まるか確認します。
    31. 中段の棚板の上に、四隅の柱の内側に当て木を組み合わせて、仮止めします。
    32. 当て木の上に、上段の棚板を入れて、仮組みします。
    33. しっかりと固定できたら、側面を仰向けにして、
      中段の棚板と同様の要領で、上段の棚板を6本の柱に木ネジで締め付けます。
    34. 上段の棚板が固定できたら、当て木を外して
      中段に物を入れたバスケットがちゃんと入るか確認します。

      (上の写真は背板が既に入っているが、その前に確認するべき)
    35. 今までと同じ要領で、背板を奥側の柱に木ネジで固定します。
    36. 重量や力が掛かる部分ではないので、4箇所留めれば充分でしょう。
  5. 中段の棚板の前面にたまたま、節か虫食いかの穴が空いていたので、
    木工パテで埋めておきます。
    1. 乾燥に24時間以上取ってから、
      パテ盛りした部分を#400程度の研磨紙で均してやります。
  6. 塗装をします。
    1. どの順番でもいいですが、
      右側面、前面、左側面、背面、底面、天面、と6回仰向けにして、
      1回ごとに、仰向けになっている箇所を全て塗ります。
    2. 柱も底板も棚板も背板も、大小は違いますが全てに6面があります。
    3. 各面とも、一度塗り乾燥時間を開けてから、二度塗ります。
    4. 全ての面を塗り終えたら、乾燥時間を多めに取って充分に硬化したのち、
      天面側を一度研磨します。
      1. #1000程度の研磨紙をアテゴムを使って平らに研磨します。
      2. この時の研磨は、全てを磨き直すのではなく、
        ざらつきを均す程度でやめておきます。
        (折角塗った塗料を削ぎ落とし過ぎてはいけない)
      3. 底板、中段の棚板、上段の棚板、の天面です。都合3面あります。
      4. ざらつきが滑らかにできたら、
        ボロ布などのウエスで削り粉をよく拭き取ります。
    5. 次は仕上げ塗りになりますから、気持ち厚めに塗料を塗ります。
  7. 充分に乾燥時間を取って硬化したら、手で撫でてみて仕上がりを確認します。
    1. まだざらつきがあるようなら、もう一度研磨して、塗り重ねても良いでしょう。

 

<完成>

これで完成なのですが、実際の使用、物を乗せる前に

三日間ほど乾燥時間を取った方が、より塗膜が安定します。

 

 

 


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