駅ホーム用の照明をチップLEDで作る

さて、Nゲージレイアウト「駅前商店街(仮)」製作、次は駅周りの地面をセメントで作成しようと思ったのですが、その前にホームの照明用LEDがひとつ点灯しなくなっていたので交換しておきます。

駅ホームのLED点灯せず

最初に点灯していない事に気がついた時にはLEDに触ると点いたりしていましたが、そのうちに全く点灯しなくなってしまいました…おそらく、取り付け時に負荷が掛かって半田付けした端子部分が接触不良になったと思われますので、交換の際にはそのあたりに十分注意して作業したいと思います。

そして、 LED交換はしたのですが…

駅ホームの照明1

ふと気がつくと、駅名標と時刻表が見えない…。急遽、駅名標と時刻表が見えるように改造することにしました。

今回は、電気の基礎的な知識や半田付け作業などの基本的な部分まで全て説明していると大変長くなってしまうので、その辺りは別の機会にということで、省かせていただきましたのでご了承くださいませ。

まず、参考までにこのレイアウトに使っている電飾用の回路。回路といっても必要最低限、簡単すぎて恥ずかしいですが…。パワーユニット無しでもジオラマとして夜景を楽しめるようにボタン電池を使用していますので電源は3Vです。電圧が低いとLEDの明るさのバラツキが心配になりますが、ジオラマの場合には個々のLEDを別々の場所に使うのでほとんど気になりませんし。

「駅前商店街」電飾回路図

ベースボード裏の配線はこんな感じ。メンテを考えて各建物への配線は別々にして個々にミニプラグで給電、電流制限抵抗は建物側に配置します。

電飾用の配線

本来、ミニプラグを電源に使うのは良くないとは思いますが、私としてはカシメより半田付けの方が慣れていて、かつDCプラグ、ジャックは値段が高かったのでこういう選択になりました。いちおう短絡防止用に抵抗を入れてます。今度はカシメに挑戦して、ちゃんとコネクタを使いたいと思っています。

駅ホームはトミーテック ジオコレの建物コレクション 駅Bを改造したものですが、もちろん屋根に照明を付けるようには考慮されているわけではないですから、狭いスペースにむりやりチップLEDを付けてしまうことになります。

チップLEDはもともと基板に付ける物ですが、スペースが狭いので直接リード線をチップLEDに半田付けして使用します。前作のレイアウトでの街灯、看板照明なども同じように作りましたので、やり方を覚えれば値段の高い既製品を買わなくて済みます。

チップLEDを使った商店街の夜景
チップLEDを使った前作レイアウトの夜景

チップLEDへのリード線の半田付けはとにかく細かい作業でなかなか難しく、みなさん色々な方法を工夫なさっていますが、私はおそらくもっともシンプルであろうやり方に落ち着きました。手早くできる反面、少々難しくもありますが。

使用するのは、リード線ポリウレタン銅線 0.2mmユニバーサル基板抵抗 160Ω 3個。チップLEDは1608電球色2個を使用しましたが、商品検索しても、いわゆる電球色としてチップLED単体で売っているものは見つかりませんでした。以前は、マルツオンラインで、確か5個単位で買えたのですが…。

白色の物ですが、一応リンクを載せておきます。

Chip SMD 1608(0603)チップ LED白色 (120° 1015mcd)50個■083

少々値段は高いですが、配線済みの物も売っていますので、半田付けはちょっと苦手、あるいは面倒だなあ、という方は使ってみるのもいいのではないでしょうか。

[鉄道模型]こばる ME-02P 配線済みチップLED(電球) [コバル ME-02P]【返品種別B】

チップLED交換の材料

まずポリウレタン銅線を適当な長さに切ります。プラス側とマイナス側の2本×2組で4本。プラス、マイナスがすぐわかるように長さを変えて、私はプラスに長い方を使うようにしてます。今回は20cmと25cmくらい。

バイスにピンセットを挟み、さらにそのピンセットの先でチップLEDを挟んで固定します。

両面テープでLEDを固定したりもしますが、手早く作業を済ませないと熱で動いてしまいます。半田付けする銅線を利用して固定したりとか、いろいろ試してはいるのですが、今回はとりあえず2個だけだし、シンプルな方法にしました。

きつく挟むと破損する可能性があるので慎重に。以前クリップにはさんで作業したら、破損してしまったらしく点灯しなくなってしまった事がありました。それにしても、チップLEDちっちゃい…。

チップLEDの固定

私が使用しているバイスはSK ミニチュアバイス S-1。本当はもっと精度の高いバイスが欲しいですが、高いですからねえ…。その点このバイスは値段を考えるとなかなか優れものです。

少量の電子部品用フラックスを塗り、半田ゴテの先にちょこっと半田をのせて、チップLEDの端子に半田をのせます。熱で破損しないように短時間で済ませます。

LED端子に半田をのせる

ポリウレタン銅線は、まず両端に半田ゴテを押し付けて熱で被膜を溶かし、半田をのせます。1〜2mmでOK。けっこうしっかり熱を加えないとなかなか半田がのりません。先端部分、ボケててよくわからないですね…。

ポリウレタン銅線に半田をのせる

この先端をチップLEDの端子に半田付けします。銅線の先端をLEDの端子にのせて、上から半田ゴテを当てて半田が溶けたらコテを離します。1、2秒で固まりますが、固まる前に銅線が動いて端子から離れてしまったらやり直し…。最初のうちは何回もやり直してLEDを何個か壊してしまいましたが、だいぶ慣れてきて、ほぼ一回で出来るようになってきました。あ、ちなみにこのLEDの極性は、「T」のマークの上側がプラス、下側がマイナス。製品によって表示は違うので、使う前に仕様書などでしっかり確認しましょう。

ポリウレタン銅線の半田付け

この状態のまま、半田付けした部分に余計な力が加わらないように注意しながら点灯確認。ちゃんと点灯しました!

チップLEDの点灯確認

点灯確認に使っているのは、自作の治具「電飾くん1号」。いたって簡単な回路ですが、いちいち電源や抵抗をつないで確認するのは面倒なので重宝します。

電飾くん1号回路図

点灯を確認したら、断線の防止の為に半田付けした端子の部分と、2本の銅線を1〜2cm分ほど瞬間接着剤で固定します。こういう時も、やはり瞬間接着剤硬化剤があると作業が早いです。

ちなみに、念のため瞬間接着剤の絶縁性を調べてみたら、アロンアルファで体積絶縁抵抗10^14Ωcm!端子間にまたがっても全く問題なさそうです。

瞬間接着剤で断線防止

ホーム屋根にLEDと銅線を瞬間接着剤で固定。あ、ホーム屋根の内側はLEDの光が透けないようにブラックジェッソを塗っています。LED側から少量の瞬間接着剤と硬化剤で、順番に何箇所か接着していきます。瞬間接着剤を一度にべたっと大量につけると、もしまた交換が必要になった時に外すのが大変になります。今回の交換で思い知りました…。

ホーム屋根にチップLEDを固定

銅線にはジェッソを塗って、古い駅によくあったような気がする、用途がよくわからない配管だか配線だかを装ってごまかします。

ポリウレタン銅線の塗装

次に基板を用意します。ユニバーサル基板をプラ板用カッターで切断。

ユニバーサル基板を切断ユニバーサル基板を切断2

先に交換したLEDも一つの基板にまとめてしまいますので、抵抗3個と、ミニジャックを付けたリード線を半田付け。

抵抗とリード線を半田付け

抵抗とリード線を半田付け2

ポリウレタン銅線をホームに開けた穴から裏に通し、基板に半田付け。しっかり加熱しないと銅線の被覆が溶けないので、ちゃんと半田が銅線にのっているかどうか目視でも確認します。

ポリウレタン銅線を半田付け

半田付け作業に重宝するのがこれ、goot ヘルパー レンズ・クリップ付 。私が使っている物はもう古い機種らしく見つかりませんでしたが、これが後継機種のようです。ど近眼の私でもさすがに老眼が進んできているので、レンズ付きというのもありがたいです。もちろん半田付け以外の作業にも活躍しています。

余分な銅線をカットし、基板を駅ホーム裏に瞬間接着剤と硬化剤で固定。これも、あまり量をつけすぎると外すのに苦労するので注意。今まで使ってたアルテコ 瞬間接着剤硬化剤が無くなってしまったので、今度はウェーブ 瞬着硬化スプレーを買ってみました。低臭タイプとありますが、確かに多少は匂いが少ないかな?効果はほぼ同じ気がしますが。

基盤の固定

さて、点灯確認。

点灯確認

あまり前方に光が来ないようにブラックジェッソを塗って調整。

ブラックジェッソで光量調整

よし完成!と思いきや、半田付け作業の際に半田ゴテが当たってしまったらしく、屋根の一部が溶けてました…。

溶けた屋根

こういう時の修正にはヒートペンが便利。別売りの精密オプションビットを駆使して溶かしながら寄せて上げて?形を整えます。

ホーム屋根の修正1

ホーム屋根の修正

仕上げにヤスリをかけてから塗装。遠目ならわからない程度にはごまかせたか?

ホーム屋根の修正3

改造終了!

駅ホームの照明2

ちょっと長くなってしまいました…。

レイアウトやジオラマの電飾を自分で作るのはちょっと難しそうだし、手間もかかりそう…と思ってしまう方も多いでしょうが、こんな電飾がしてみたい!でも望んでいるような製品は売ってない…そんな場合でも自分のアイディア次第で実現出来るし、何より既成の製品を買って使うより安く済みます。がんばって挑戦してみてはいかがでしょうか。

ではまた!

ジオコレ建物コレクションの改造・建物編

さて、前回の裏庭製作に続き、今回もトミーテック ジオコレ 建物コレクション商店長屋B2の改造の続きです。

まず、基礎と建物の隙間がこんなにあるので、フィッティング作業から。建物の方を少し削ればいいかと思ってたら、どうやらベース部の方に反りがあるようで、ベース部を大幅に削ることに。ひたすらヤスリがけ…。

建物の隙間

 

ベース部のヤスリがけ

もう、このくらいで勘弁してもらおう…。

建物の隙間2

広い範囲や、直線・平面を出す必要があるヤスリがけは、アルミ角棒に両面テープで紙ヤスリを貼って使ってます。曲線用にアルミ円柱も。

アルミ角棒・円柱のヤスリ

 

さて、今度はウェザリング。

最初にウォッシング。エナメルのフラットブラック溶剤で5倍程度に薄めてペタペタと塗りますが、窓の周りは窓の中に浸透しないように細めの筆で慎重に。

窓周辺のウォッシング

ドライヤーで乾燥させて、濃すぎるところや不自然に跡がついてしまったところなどを、溶剤をつけた綿棒で修正。細かい部分は、先の尖ったダイソーのメイク用綿棒が便利。メイク用綿棒をまとめ買いしているおじさん(私)って、はたしてどう思われているのやら…あ、隣は一緒に買った箸置き。気にしないでください。

綿棒で修正

ダイソーメイク綿棒

次にドライブラシ。塗料をつけた筆をペーパータオルでよく拭いてから、叩いたり擦ったりして塗料をつけます。

木材の部分はエナメルのデザートイエローでエッジを出し、トタンなどは同じくエナメルのフラットブラウンで錆びをつけるのですが、フラットブラック、フラットブラウン、デザートイエロー三色を混合しながらやってます。色の濃い部分には濃いめ、薄い部分は薄めにして、色の違いが大きすぎない方が不自然にならずに上手くいく気がします。

ドライブラシの塗料

私はドライブラシには毛先の広がってしまった筆の先を1/3くらい切って使っています。専用の筆も売ってますけど、これでとりあえず用は足りてるので…メーカーさんすみません。

ドライブラシ用筆

とりあえず、この時点でのビフォー・アフター。

ウェザリングビフォー側面

ウェザリングアフター側面ウェザリングビフォー前面ウェザリングアフター前面

さて、物干しとか看板とかのパーツも取り付けて…と思ったら、そうだ、この間チェックしたら、物干しの足がひとつ無かったんだった…。

物干しの足欠品

プラ材1mm角棒で代用します。接着して穴埋めしてもヤスリがかけられる強度を得るのは難しそうなので、ヒートペンで溶接することにしました。ヒートペンの説明書には、プラ棒などの押し出し成形品とキット等の射出成形品の溶接では強度がうんぬん、と書いてありますが、とりあえずやってみます。

ヒートペンで溶接

写真撮り忘れましたが、案の定、ヤスリかけ中に取れました…。でも、一度溶接しているので切断面はピッタリ合い、瞬間接着剤で接着したらヤスリをかけても取れない程度の強度が出ました。接着面の面積が小さくて強度が不足しそうな時には、この方法はまた使えそうです。

マホガニーで塗装。少し色合いが違うかなー。まあいいか。

修理した物干し

各パーツを取り付け、同じようにウォッシングとドライブラシ。さっそくビフォーアフター。

パーツ取り付けビフォー後面

パーツ取り付けアフター後面

パーツ取り付けビフォー前面

パーツ取り付けアフター前面

次に、付属していた便所煙突があまありに貧相なので自作します。

付属の便所煙突

プラ丸棒1.0mmを4〜5cmに切って少量の瞬間接着剤をつけて2mmプラパイプに差し込み、プラパイプを2〜3mm残してカット。

※2mmプラパイプは、数年前に東急ハンズ新宿店で手に入れた物ですが、現時点(2018年2月2日)ではアマゾン、楽天で扱っている商品は見つかりませんでした…すみません。

便所煙突の製作1

切り口をヤスリで整えます。この時に手間をかけてトンガリ帽子や円錐形に削り出しても楽しいですよね。今回は2本作ることもあってちょっと手を抜いて軽くドーム形にするだけでご勘弁を。

便所煙突の製作2

これは、完成したらよく見ないとわからないので省略してもいいですが、プラパイプの側面に1mm幅彫刻刀を押し付けて、ぐるっと一周細かく縦に溝をつけていきました(写真撮るの忘れたので後から作業を再現しました)。

臭突の頭に溝をつける

頭の部分を塗装。今回はグリーンにしてみましたが、青とかグレーとかもありますよね。管の部分は、今回使用したプラ丸棒がグレーで、ちょうど塩ビパイプっぽく見えるのでこのまま塗装せずに使います。

便所煙突の製作3

そうだ、あの、便所煙突を支えてるやつ?を付けないと。名称を調べたら、臭突バンドというらしい。ということは便所煙突の正式名称は臭突!?知らなかった。うーん、ジオラマ作りは勉強になるなあ。まあ、たいして日常生活の役には立たないですけど。

0.2mm真鍮線をプラ棒に沿って曲げて、瞬間接着剤を垂らし、硬化促進剤を吹きます。細かい部分は、付け過ぎを防ぐ為に瞬間接着剤を一旦楊枝の先に付けてから付けてます。あ、これも再現写真です。

臭突バンドの接着

こっちは実際の画像。

便所煙突の製作4

頭の部分を5倍程度に薄めたフラットブラックでウォッシング、綿棒で拭って先ほどの溝に墨入れ。軽くフラットブラウンでドライブラシ。臭突バンドはフラットブラウンを塗って錆びた表現。真鍮はしっかり洗浄、脱脂してプライマーを塗らないと塗料は定着しませんが、こういう細かい部分だったら瞬間接着剤を塗ってコーティングしてから塗ると多少塗装が落ちにくいようです。手抜きプライマー?

管の部分はフラットブラックとフラットブラウンを混ぜて2〜3倍に薄めて塗り、一部に色が残るように綿棒で拭いました。

便所煙突の製作5

さて、取り付け!1mmプラ丸棒なら元々開いている穴にピッタリです。

商店長屋の裏庭

塗装前の写真もあったのでビフォーアフター。

改造前の商店長屋の建物

改造後の商店長屋の建物

ジオコレ建物コレクションは元々塗装やウェザリングがよく出来ていますが、少し手を加えるだけでよりリアルになって楽しいですよ。ぜひ挑戦してみてはいかがでしょうか。まあ、要は汚すわけですから、好みもあるでしょうけど…。

ではまた!