2020年3月2日月曜日

自作キーパッドのトッププレートをアルミ板に換装

赤のアルマイト加工を業者さんに発注

またしてもド初心者の失敗談。

Topre クローンの NiZ のパーツを使ってエルゴノミック配列の Realforce クローンキーボードを作ろうと試行錯誤している。(6)トッププレート編 では、NiZ スイッチのハウジングのツメの高さに合わせると、トッププレートは 1.6mm 厚のPCB でもなく、1.2mm 厚のPCB でもなく、1.5mm 厚ちょうどが必要だと分かった。


アクリル板?


それで、まずはアクリル板はどうだろうと思って探してみだけど、キャスト材というより硬めの素材だと、2mm 厚か 3mm 厚のものしか見当たらない。

1.5mm 厚だと、押出し材という、ちょっと柔らかめで多少クニャッと曲がってしまう素材になるようだった。

東急ハンズには、1.5mm 厚の硬いアクリル板も売っていたけど、色が無色透明のクリアしかなかったので、ちょっと地味になるかな?と思ってスルー。派手さも欲しいらしい(笑)

NiZ (Topre)スイッチだと、スイッチはトッププレートとボトムプレートで挟まれているだけなので、より重みのある打鍵感を得るには、トッププレートの剛性が重要だと思われる。

そこで、アクリル板の次は、アルミ板を探してみた。


アルミ板!


アルミ板もレーザー加工してもらえるらしい。1.5mm 厚の板もごく一般的らしい。

ということで、早速何社かに見積もりを出して、勢い余って2社に発注!

A5052 1.5t のアルミ板を 100mmx100mm のサイズでレーザー加工をお願いする。金額は、送料・税込みで、どちらも 5,000 円前後。

データは KiCad から DXF か PDF で出力する。ここで2つ注意点があった。

1つ目は、DXF へのエクスポート時には、"Plot graphic items using their contours" のチェックを外しておかないと、すべての Edge.Cuts が微妙に大きい外回りと、小さい内回りの、二重に出力されてしまう。

"contours" のチェックを外し、単位を mm に変更する

そして、2つ目の注意点は、出力の単位を mm にしておくこと。

デフォルトではインチになっていて、業者さんによっては、スケールは何ですか?と聞かれました。10cm 角の大きさだから、DXF にはインチでおおよそ 4 という大きさになって入っており、「4mm角だと小さ過ぎて作れません」と言われたり(汗)

他にも、B2B のやり取りってこんなにも素っ気無いものなのか?、と普段の通販時の一連のメールに比べると、とても素っ気なさ過ぎて驚いたけど、1週間ほどで両方届いた。


表面研磨!?


届いた2枚のアルミ板(表面)

裏面(裏面は製造工程上、傷が多くなるそうです)

2つの業者さんから届いたアルミ板を見てみると、右の方の表面は、ヘアライン加工というものらしい。細かい縦の線状模様になっている。

一方、左の方は、表面が白く塗装されている??

後から考えたら、そんな事ある訳ないんだろうけど、右も左も分からないばっかりに、「これは自分で研磨して白い塗装を剥がしなさいということなのか!?」と勝手に勘違いをして、慌てて Amazon で耐水ペーパーやらコンパウンドやらを注文・・・。

んで、磨いてみると、なんか様子が違う。表面の白いところから、黒っぽい何かがボロボロと剥がれてくる!?どうやらビニールのシートが貼られていただけのようだ(滝汗)

普通にビヨーンと剥がせました。。。保護シートなのだろうか?!剥がしてみると、こちらも表面はヘアライン加工だったのに、無駄にその一部を耐水ペーパーで傷つけてしまった。。。

仕方がないので、そのまま 2000 番の耐水ペーパーで磨き、最後はコンパウンドで磨いてみた。しかも、コンパウンドはサランラップで磨くと良いらしい?!ということで、早速やってみたら、ほんとに早い!!

左のアルミ板の表面を磨いてテカテカになった(右は何もしていない元のまま)

これで結構ピカピカになり、自分の顔が映って見えるぐらいの鏡面になった。

キーキャップの裏側が無駄に映り込んでいる

う〜ん、だけど、別にピカピカじゃなくてもいいんだよね、今回は流れ?でこうなってしまったけどさ。。。

ということで、次はこれに塗装することを考えてみた。


スプレー塗装


アルミ板はそもそも塗装しても剥がれやすいらしい。そのため、アルミ板専用のカラースプレーというものが販売されているようだ。今回は、つや消しの黒色を購入した。

スプレー塗装もほぼ初めて。子供の頃にプラモにやってみたことがあるけど、スプレーをかけ過ぎてダレた上に、全然色が乗らなくて、一度で諦めた記憶。。。

今回の下地処理としては、800 番の耐水ペーパーで磨いてみた。せっかくのサランラップ鏡面よ、さようなら!

800番で磨いた後(磨き足りない部分は、塗料ものりにくかった)

ベランダが汚れないように、段ボールで囲いを作り、その中にプレートをぶら下げて、透明のビニールの袋にスプレー缶も入れて閉じた状態で、スプレーすることにする。

アルミ板は針金をねじ穴にひっかけてぶら下げている

1回目は、満遍なくスプレー出来てるか気になり、思わず長めに吹き付けてしまった。ダレていた。色もちゃんと乗ってない。ダメだ、このままでは、小学生の時の二の舞だ(笑)

とりあえず乾くのを待つ。2回目はダレないように、シューッと一通り吹き付けて終わりにする。

そして乾くのを待って確認。おお〜っ、一応全体に色がついて、ぽくなってきた!でもフチの方はまだ塗料があまり乗っていない。

そうか、満遍なく吹き付けているつもりだけど、実際には角度が広がっておらず、真ん中あたりにしか塗料を吹き付けれていないらしい。

そこで、3回目は、何も考えずに、ただ大きく左右に動かしながら、シューーーッとやっておしまい。

3回塗りの後(側面は塗料がのっていないらしい)

塗装後の表面

 思ったよりも、表面は綺麗に出来て満足!小学生の自分よりは成長したらしい(笑)側面には全然塗料が乗っていないけど。

裏面(凸凹があったので、ちょっと爪で引っ掻いてみた)

一方、裏面はちょっとした凸凹を爪でこすってみたら、早速剥がれました(笑)

アルミ板って、こんな感じなんだなぁ。もうちょっと頑張って、下地処理でちゃんと磨いた方がよかったようだ。

黒に塗り直したトッププレートで組み上げ


アルマイト加工


さて、もう一枚の、まだダメにしてないアルミ板はどうしようか?そう思って検索すると、色を付けるにはアルマイト加工というものがあるらしい。これはかなりカッコよさそうだ!

早速4社に見積もりを出した。こちらもピンキリだけど、結局送料込みで 3,000 円ちょいの業者さんに発注。

アルマイト加工の DIY キットも販売されているけど、鍋2つに数アンペア流せる直流電源とか、希硫酸使うとかで、自分にはかなり敷居が高い・・・。最終的に、フルキーボードの大きさの1枚板を茹でれる鍋ってデカすぎないか?と考えて、この道は進まないことにした。


届いたアルマイト加工後のアルミ板。良き。

それなりに金額がかかるけど、でもとても綺麗な仕上がりにご満悦。


ハウジングの取り付け


さて、NiZ ハウジングは 1.5mm 厚のアルミ板に綺麗にはまるのか?

はまった!ハウジングをグッと押し込むと、パチパチっとツメがかかる音がする。

遊びのある 1.2mm 厚 PCB の時の、カチッ、ではなくて、ちょうどの厚みのパチパチ音!

1.5mm 厚アルミ板に取り付けられた NiZ ハウジング

しかし、こうして写真で拡大して見てみると、ほんの少しはツメが浮いているようだ。


まとまらない感想


ということで、まあ色々あったけど、最後には剛性高し、色味よし、厚みぴったりのアルミ板トッププレートに換装できて嬉しかった♪





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