半田付け作業台の製作 

半田作業台の製作

 断熱版がたっぷりとあるので、一枚を厚板に埋め込みました。ルーターで14mm掘り下げて、ボンドをたっぷりつけて接着して、縁の隙間も埋め込んでおきました。熱い作業をするならこのセメントの上。

 何しろハンダの作業は、どこかを焦がしたりしないかって注意が要るんです。つきすぎたはんだは叩いて落とすこともあるし、鏝はどこに置こうって気を使うんです。

 作業していると、巻き巻きのハンダをどこに置いた?ってことがあるし、小さな端子はどこかに固定しなくちゃ作業がやりにくいし、…

 というわけで、いろいろなノウハウを盛り込んだはんだ付け専用の作業台。

はんだ作業台の製作

 小さな銅板ですけど、ここでU字端子を押さえておいたり、ミノムシクリップを咥えさせておいたりします。釘の間には穴があけてあります。ここにはバナナクリップを挿して固定する予定。

 何しろ年代物のミノムシクリップの半田のやりなおしが良くおきるので必要な小物。挟んでいるクリップも古いでしょ。他の端子用に、もっと違う形状のも追加しそう。

 

 上方の銅板は、溶かして取ったはんだを落とす場所。こて先のクリーニング用に、銅板のあいている部分にどっぷりと濡れた雑巾を空き缶なんぞに入れて置くつもり。

 銅棒を曲げて叩いて固くしたアームが半田ごての置き場。もっとワット数の高い鏝は下のサイディングの輪っかの上に置く予定。サイディングの断熱版に穴を開けた廃棄物で作った鏝のマクラ。

 巻き巻きのはんだは10mmの丸棒が定位置。

 壁のフックに吊り下げられるように、上には大きめのヒートン。

 

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買い足した電子オルゴールに端子を <発電と電気の利用>

電子オルゴールに端子

 10班編成には不足していた電子オルゴールを買い足した。すでにある電子オルゴールには端子をつけておいた。

 買い足した分もそうしなくっちゃなぁ、とビスナットを運んできた。で、はんだ付け作業。

 こうやっておくと、リード線を引っ張ることがないので長持ちしそう。

 

 出来上がったら動作試験。おんなじ曲で揃えたけど、おもろないかも知れん。

 このオルゴール、横でガリガリと発電機を回していると聞こえないんだなぁ。リード線を1mぐらいの長いのにして、耳の横に持ってきてもらわないと聞こえん。長めのリード線を切り出しておいてやると良いかもしれん。

 

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ソーラーセルのメンテナンス、再び

はんだ付けはんだ付け

 ソーラーカーに搭載したみたいで、太陽電池の痛んだのが置いてある。何しろ古いミノムシ付きコードの使いまわしなのでよくトラブルが起きる。コレは、固くなったコードが動いたせい。太い導線に取り換えてクリップで押さえながらはんだ付け。穴のサイズより線が細かったので動きやすいのだ。太くすると芯線数も多く動くことも少なくなる。徐々に導線を取り換えていくことになりそう。

はんだ付けはんだ付け

 次は、比較的トラブルの少ない赤線。ミノムシを剥いてみると、完璧なテンプラ半田。しゃあない、クリップの金属を磨いて新しい下地を出して、半田が流れるまで我慢。流れて行って。すそ野がなだらかでないとアカンのだわ。

ソーラーセル

 修理したのは5枚。ミノムシ付きは30枚に復活。

 また使って壊してくれたら交換するから…。
 

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ソーラーセルのメンテナンス

ソーラーセルのメンテ

 やっぱり使うと痛む。クリップ付きコードの古いのを取り付けたせいで、少々線が細く、安全のために通した穴の先で動いてしまうせいで断線が起こる。

ソーラーセルのメンテ

 芯線の数の多いコードに取り換え、はんだ付けのところで切れないように押さえつけながらはんだ付けをする。

ソーラーセルのメンテ

 ミノムシクリップ側も切れやすい。被覆が固くなっているせい。かしめて留めてあるのをほどいてはんだ付けをする。

 

 太陽電池って蓄電機能は無かったですね、って。太陽光に当てて電気を貯めておいてから使えるって考えちゃったみたい。

 LEDの逆なんだよな。電流で光をだすのと、光を受けて電流を生み出す素子ってことだ。電気を貯めるのは全く別の仕組み。よくわかんないまま6年生の蓄電器を使うものだから、間違えちゃう気持ちはわからないでもない。

 オフグリッドなんて言って、電気の自給自足が夢でなくなった今、太陽光パネルで電気をためるって誤解しちゃうのもわかる。でもな、蓄電池がけっこう値段がはるんだよな。インパクトドライバって電池式の電気ねじ回しだって、値段のほとんどが電池代なんだから。電気自動車がもっと普及してくると値段もこなれてくると期待してるんだけどな。

 

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電気の実験に備えて、動作試験

 6年生のテコの授業が終わりそうなので、次の電気の実験の器具の動作試験をする。

 なんともあれこれ詰め込んでまとまりのない単元だが、使う小道具は多い。

電気の実験に備えて

 電子オルゴールの動作試験をしたところ、鳴らないのが3つ。何のことはない、はんだ付けの根元からの断線だ。こうならないようにとリード線の保護に努めているのだが、こんなラグ板へのはんだ付けではこうなるよな。ラグ端子を逆向かせて、ケースに穴をあけて、リード線が出たところではんだ付けをするともっと丈夫になるハズ。ヒマができたらそう改造しよう。

 とりあえずはリード線を剥いて、さっさとはんだ付け。

電気の実験に備えて電気の実験に備えて電気の実験に備えて

 ほかに、プロペラ、モーター、LED電球の動作試験。

 LED電球は、ソケットのはんだ付けから千切れることが多いので、ホットメルトを流し込んで、LANケーブルの被覆を差し込んで保護している。その上に、赤黒のリード線をより合わせて千切れる事故を防いでいる。

 ところが、グルーで止めていないソケットが一つあった。アツアツのグルーを流し込んで、LANケーブルのチューブをぎゅっと押し込んでおいた。この細工をしてから数年経つが、ソケットの断線事故は一度もない。

 それはそうと、IT化の波が進んではんだ付けって技術の出番が少なくなってきている。コンピュータを触るのに半田ごてを使うのは邪道だからだ。今の先生ではんだ付けがうまく出来る人は居るのだろうか。

 

 あとは、手回し発電機と、キャパシタの動作試験だが、ま、大丈夫だろ。だめなら、取り換えることにしよう。

 

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半田付けのやり方

電子オルゴールにハンダ付け

 まずはコテの手入れ。鏝先は減って変形していることが多いので、金属用のヤスリで削って四角推の形に整える。但し、鏝先が鉄などでコーティングされていて変形していないものはヤスリをかけない方が良い。

 通電して、削った銅色の表面にハンダメッキをしておく。

電子オルゴールにハンダ付け自記温度計のデータ燃焼匙

 電子回路だと15W~30W程度のハンダ鏝を、中、右のようなもっと大きな面積の銅版、ブリキ板などなら60W以上の鏝を使う。

てんぷらハンダてんぷらハンダ端子磨き

 ミノムシクリップをはがしてみると、マズいハンダ付けの例が出てきた。天ぷらの衣のようにはがれるので「てんぷらハンダ」という。こんなになるのは、半田付けをしようとする面が錆びていたり汚れていたり、脂が付いていたりするのが原因。

 右のミノムシクリップは、コードをかしめていた部分が断線していたので分解したところ。こんな古い部品にハンダ付けするには、てんぷらハンダにならぬように、半田を付けようとするところにヤスリをかけて新しい金属の面を出してやるといい。

太陽電池モーターの準備
リード線のかしめストップウォッチの修理

 ハンダ付けをすると溶接のようにしっかりと付くと思うのは間違い。ズレない程度に導通を確保していると思う方が良い。結線だけで導通している状態でハンダを流して固めるものだ。

 ハンダが染みると、より線は硬くなるので、ハンダのキワで金属疲労を起こして断線しやすい。筐体内の配線以外なら導線を固定しておかないと持ちが悪い。

 下右はストップウォッチの水晶振動子。グルーで固定してあったのが外れてハンダも外れて計時しなくなっていた。ハンダが外れないような工夫が必要なのだ。

ミノムシクリップミノムシクリップミノムシクリップ

 ミノムシクリップはペンチやドライバの軸などに噛みつかせると作業がしやすい。

 導通のある状態につないで、双方の金属を鏝で温めてからハンダを当てるのが上手にハンダ付けをするコツ。ミノムシクリップの金属の上を流れて広がるようなら確実にハンダ付け出来ている。

 そのあと、銅線をかしめて固定をしておく。

 

 

 

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太陽電池のチェック作業 <電気のはたらき>


太陽電池のミノムシクリップの不具合が多い。ミノムシのくちばしが黒くなっているのは、20年は経過している証拠。私が現役の頃にはすでにあったから。
剥いてみると、クリップの際で折れ曲がる。テスターで導通を見ていると、その部分を動かすとつながったり切れたりする。軽く引っ張っただけで取れてしまう。芯の銅線が切れていて、被覆のビニールだけでつながっていた状態。
カシメている部分をコジて広げて、被覆のビニールを取り除いて、新しい導線に替える準備。芯の銅線は残ってしまった。

クリップの奥の方に改めて新しい導線をハンダ付けして、広げた金具でカシメる。中には1つだけ見事なテンプラハンダがあった。

こんなコードトラブルは実験していてイヤなもの。チェックしてみてよかった。もう一つ良かった点は、太陽電池へのハンダ付けが下手だったのが原因というのは一つもなく、全部ミノムシクリップのせいだったこと。少々、自己満足。
 

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ミノムシクリップコードが天ぷらだった <発電と電気の利用>

ミノムシクリップの修理
6年生が実験のために要るだけのミノムシクリップコードを持って行った。授業中だがこんなチャンスはまたとない。
コードがもつれないように収納する方法として、段ボール箱のふちに噛みつかせていたが、そこは段ボール。ミノムシに食いちぎられつつある。コードが少なくなっている間に、縁に布テープを巻き付けて補強をした。

実験中に机間巡視をしていると、太いニクロム線よりも細いニクロム線が先に発熱している班があった。オカシイ!
どのコードだろうと探ってみると怪しいのが見つかった。
ミノムシクリップの修理
クリップを鉛筆に咥えさせて、ミノムシの蓑を剥いてみた。この通り、見事な天ぷら。
天ぷらって、衣がはがれやすいでしょ。それみたいに、ハンダがはがれてしまっている。これでは運がいい時しか通電しない。
ミノムシクリップの修理ミノムシクリップの修理ミノムシクリップの修理
ビニール線をかしめている金具を起こし、ハンダ付けをやり直す。古いクリップなのと、フラックスで汚れているので、一度ヤスリがけをするときれいについた。
ビニール線をかしめ直して修理完了。
こんなコードトラブルは、実験している最中に見つけるのが効率的。
 

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半田付けのテクニック

銅線の半田メッキ半田メッキプラグも半田メッキ
半田付けクリップの半田付けリード線のかしめ
プラグや端子に半田付けする場合の手順です。上の写真が「半田メッキ」、下が半田付けです。
まず、リード線の先を「半田メッキ」します。より線をまとめるのと、半田を盛っておくとあとの作業がしやすいのです。
端子・プラグ側も半田メッキをしておきます。端子は汚れやサビで半田の乗りが悪い時があるので、薄くでもハンダを盛っておくのです。
糊のように“溶かしたハンダを付ける”のではなく、端子や銅線をコテで熱してハンダが溶ける温度になってから、端子や銅線に半田を押し付けて“合金を作る”感覚で半田付けをするのがコツです。
うまく出来た時は、ハンダが富士山の裾野のように流れて金属に馴染んでいるはずです。金属とよく馴染むようにと、半田にはヤニが封入されていたり、フラックスという薬剤を使うのです。玉のように金属に乗っているのではハンダ付けができていないのです。
クリップやプラグのように小さな金属の場合は、上の写真のように固定する工夫が必要です。半田を付けたあと、冷めるまでに動かすと失敗するからです。プラグは木材に穴を開けて、クリップは銅板に噛み付かせて、リード線は試験管バサミに挟んで固定しています。端子の場合は、銅線を巻きつけて止め、それだけで通電する状態にしてから半田付けします。
ミノムシクリップには、リード線が外れないようにカシメる爪がついています。冷めてから締めると断線事故を減らすことが出来ます。

ここまで出来て、シマッタ!ということがよくあります。ミノムシやプラグのカバーをあらかじめリード線に通しておくのを忘れることがあるからです。

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最終更新日: 2020/07/09

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