機体カーボンフレームの補修方法

梅雨ですね、雨でなかなか飛ばしにいけない方も多いかと思います。
そこで、このタイミングで痛んだカーボンのフレームを補修しておきましょう。

今回補修するのはクラッシュで少しかけてしまったアームです。

5インチ機のアームは4mmカーボンの場合が多いのでかなり頑丈だと思うのですが、それでも石やコンクリートなどに当たると、こんなふうに欠けてしまう事があると思います。

 ボディ部分や3インチ機のアームなどは2.5mmカーボンの事が多く、4mmカーボンに比べると随分傷みやすいです。

ごっそり欠けてしまう場合だけでなく、端の部分やアームの中盤がほつれてくると言うか、パイとかミルフィーユとかベニア板みたいに何層にも剥がれてきてしまうケースもあると思います。

弱くなっている部分が衝撃にさらされると、さらに深くダメージを受ける事になりますし、フレームが一気に破損した場合電子部品へダメージが及ぶ事も考えられます。

愛機を長く飛ばせる様に、早めに補修しましょう。

DIY CHEAP Carbon Fiber Repair | FPV Drone

今回はこの動画を参考に作業して行きたいと思います。

用意するのは画像の様なアイテム。

左上の石墨粉と言うのは、俗にカーボンパウダー(グラファインパウダー)と呼ばれる炭素の粉で、ドレッシングの容器みたいのに詰め替えてあります。
これがなかなか手に入らず、もしかしたらもっと良いカーボンパウダーがあるかもしれませんが、とりあえず悪くなかったのでこれを当分使う事になりそうです。

右上のタッパーはフレームの角を削る際にそのタッパーの中で作業する事で机が汚れない様にする目的と、削って発生したカーボンパウダーを保管しておく為に使っています。

カーボンパウダーが肺に入ると凄く健康に悪いらしいので必ずマスクをして作業しましょう。

左下に写っているのがバイス、中央のプレートは使っているバイスの片側に溝があるので、平らにする為に当てる百均で買った金属板(本来はお菓子作りに使うみたいです)、あとハンマーみたいなものと瞬間接着剤。

Mr.steeleの使っている接着剤を使ってみたかったのでLOCTITE 401を入手してみましたが、この用途ならアロンアルファでも大丈夫そうです。

まず、欠けた部分に接着剤を塗ります。

ほつれて層が剥がれてきてしまっている部分にも塗り込みましょう。あとで気づきましたが接着剤は薄めに塗る方が最後に強くなります。

塗り終えたら、塗った部分にカーボンパウダーを吹きかけましょう。

こんな感じです、余分な粉をタッパーに落として、欠けている部分がしっかり埋まっているか確認します。

足りない部分があれば再度接着剤を塗り、またカーボンパウダーを吹きかけます。

十分な厚みになったところで、バイスで圧着します。

接着剤がカーボンパウダーでしっかり覆われていないと、バイスにくっついて大変な事になるので、しっかり覆いましょう。

接着剤が厚く塊になってしまうとやはり挟んだ時にカーボンパウダーの膜を破って出て来てしまうので、薄めに塗り重ねる方が良いです。

ハンマーで叩いて圧着。

こんな感じになりましたが、欠けている部分の厚みがまだ足りない感じだったので、足りない部分をもう一度同じ流れで足しました。

これで欠けた部分は十分補えたのではないでしょうか。

最後にヤスリで形を整えます。

じゃーん。

もちろん、元のカーボンプレートほどの強度は出ないのですが、かなり良い線行ってるのではないかと思います。

今回使ったカーボンパウダーが鉛筆の削りカスの粉みたいな色をしていたので、ちょっと心配だったのですが、出来上がってみると特に問題無いようです。

ちなみに、画面中央のグレーの粉が今回吹きかけたもの、右の隅に溜まっているのが新品のフレームの角を削った際に発生した粉。

フレームを削って沢山粉を貯めておけばカーボンパウダーを買う必要も無いですね。

ネジ穴も含めてごっそり欠けてしまった場合でもなんとか復元できますが、ネジ穴もヤスリで削って復元する必要があるので、穴の位置を把握する為にも強度の為にも、割れて欠けた部分の破片を回収できるかどうかが結構重要になってきます。

アームの中盤でカーボンの層が分かれてしまい、アームが手の力でも軽く曲がってしまう様な壊れ方の場合は、各層の間に瞬間接着剤を流し込んで層同士を接着するイメージで、カーボンパウダーはほとんどバイスの養生みたいな感じになります。

もちろん完全に強度は復活しないので、破損部分が振動の原因になるのであれば、その部分を買い換えてしまった方が良いかも知れません。

カーボンパウダーが手に入るまでは、上の画像の「メタルロック」を塗りつけ、バイスを養生テープで養生した上で圧着していました。

アームの角が欠けている場合には、メタルロックでも補修しないよりは随分良かったのですが、メタルロックの方が仕上がりが柔らかく、完全に硬化するのに時間がかかる為、瞬間接着剤とカーボンパウダーの方が作業効率も仕上がりも良いと思います。

3インチ機のアーム中盤が折れてしまった事があり、メタルロックで補修を試みたのですが、液自体の粘度が高くうまく隙間に流れ込まない事と、固まった後もこれでは柔らかすぎて振動の原因になり、あまり良くなかったです。

再度モーターを取り付けた様子。

形状はほとんど元どおり、カーボンパウダーを使用しているだけあって、見た目も自然です。

カーボンパウダーの品質も気になるところですが、カーボンパウダーは接着剤が能力を発揮する為の繋ぎと言った印象で、強度はほとんどLOCTITE 401の性能なのでは無いかと思います。

早め早めの補修が長持ちの秘訣!

これでまだまだ飛べますね、是非お試し下さい!

 

2022/04/09 追記

この記事を書いてからしばらく経って、今でも定期的にカーボンの補修を行っているのですが、そんな中でいくつかお勧めのアイテムがあるのでご紹介したいと思います。

ロックタイト 高機能瞬間接着剤 401

接着剤は色々試して見たのですが、今でもやはりこれが一番使いやすいです。

硬化後の強度は401に匹敵するものもあるのですが、硬化するのが早く非常に作業がしやすいので、やはりこの接着剤がお勧めですね。

コスパは悪いのですが、自分はこの3gの小分けタイプが特に良いと思っています。

一回に使用する量が少ないので、大きなボトルだと使い切る前に大部分が固まってしまい、ほとんど捨てる事になる為です。

XRICH 塗装棒50本&塗装ベースセット 

これはわざわざお勧めしなくても、何か代わりになるものがあればなんでも良いのですが、こう言った塗装棒とベースがあると便利です。

100均でもこう言った商品を取り扱っている店舗があり、自分は100均で購入したものを使用しています。

作業の最後に、カーボンの側面、特にアームの先端周辺に、ぐるりと401を塗っておくと耐久性がアップするので、その作業後にこう言ったベースを使用して半日〜1日程度しっかり乾かしています。

ポリエチ手袋

作業中手に接着剤がついてしまうのが非常にストレスなので、最後お勧めするのはポリエチ手袋です。

近所の薬局でも取り扱っている可能性は高いので、何かのついでに探してみるとよいかも知れません。

粗悪なものは、新品なのに張り合わせが悪く穴が空いていたりするのですが、それでも十分役に立ちますので、安いもので良いと思います。

Benchwork

JACK によるブログ

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