【STA25】センサ防水構造完成その１３＜5か所の防水構造で２か月かかった＞

曲げセンサ本体は、長尺アルミ板２２０ｘ１２ｘ２ｍｍの細い部材ですが、そこに４枚ひずみゲージが貼ってあって、８本のリード線が外にでます。さらに、片持ち梁なので、根本をがっちり固定して、先端は
点支持でせん断力だけ入力されるようにしないとセンサのモーメント精度がでないので、先端部は、防水構造の外に出さないといけません。

●防水構造が５箇所もあって、２か月かかった。
①の開発に３週間、④、⑤の開発に３週間、②、③の開発に３週間かかってます。
昨年は、フタ１か所だけで、６か月かかったので、防水技術は向上してます。

ノウハウ１：シール部は透明な部材にして、漏れ解析をしやすくする。
当初のフタは、透明アクリル５ｍｍ厚さで、Oリングのつぶれ具合を観察して防水確認できました。
透明ホースにしたことで、テーパ嵌合部からの水漏れを目視できました。

ノウハウ２：漏れ確認評価方法の改善　ストロー泡ぶくぶく法
ホースをストローのように口にくわえて加圧して防水部を水につけて、漏れがあると泡がぶくぶくでるので
その箇所が漏れる原因ということが直ぐわかります。しかし、ホース嵌合部の微小な漏れは、加圧力が小さいため
この方法では検出できませんでした。

ノウハウ３：防水剤の乾燥時間は、小物部品の複雑な形状の場合は２４時間乾燥必要
昨年の箱状のケースでは、塗装を裏表でたっぷり塗って低温風で乾燥してました。しかし、今回のキャップは、複雑な形状で、内部を塗ることができませんでした。ですので、重量を測定しながら二重塗りを１２H乾燥をいれてますので
造形してから２日後に組み立て、漏れ試験にはいりました。それを何回か試作したので
２か月もかかってしまってます。

●各構造の解説

①先端部貫通穴防水シール構造
薄板が貫通する四角穴の周囲をシールするので、通常のOリングでは覆うことができないので、オリジナルゴムシールが必要になりました。いろいろ考えた結果
自己融着型ブチルテープを緩く巻いて圧着されることで、独自の皿型のシールゴム構造
をプレスして作られるシール構造を考案しました。
緩く３重に巻いて、圧縮されたときに広がるように巻きます。
はまった点１：当初ネジ部を５ｍｍ厚さにしていたのですが、圧力で、割けると
いう事件があって、１０ｍｍ厚さにしました。
はまった点２：ブチルゴムの巻き方ですが、軽めに広がるように三角錐型に
巻いたほうが円盤状になりやすいです。圧縮してから２時間くらいかけないと
自己融着しません。

②と③　ホースの嵌合で、防水する２箇所
今回の目玉が透明塩ビホースを防水ケースとするというアイデアで一番の肝となった
箇所です。当初フラットな面で嵌合させていたのですが、漏れが発生していたので、
専門メーカーのホースニップルの図面を参考にしてテーパー形状を設計しました。
https://flobal.jp/c4/c118/10919.html

ハマった点１：３段テーパーで防水したのですが、１段目に浸水しやすいことがわかりました。ホースの先端部が圧入で伸びているので、締まらないので、最初のテーパー山の防水密着が弱いことがわかりました。そこで、先端部のシリコンコーキングを塗布してなんとかホース先端から浸水を防止しました。恒久対策としては、先端部にOリングなりブチルテープを設置しようと思います。
ハマって点２：テーパへのホース圧入がきついので、ドライヤーで５０－６０度に加熱して徐々に圧入する方法でないとないりませんでした。

④フタの防水Oリングと⑤ケーブルグランドのOリング
内径１９ｍｍ太さ４ｍｍの太いＯリングを採用しました。太さ２ｍｍを使ったらつぶれ代が少なくて
シールが不十分だったので、４ｍｍにしました。内径１９ｍｍになったのは、ケーブルグランドの止めナットの外形が１６ｍｍだったので、Ｏリングとの距離が１．５ｍｍしかないです。
今回使ったケーブルグランドは、ひずみゲージ線８本を束ねてデコボコなので、樹脂製でなく
金属製で強い締め付け力にしました。
Amazonで購入しました。
https://www.amazon.co.jp/dp/B00AOBGK54?ref=ppx_yo2ov_dt_b_fed_asin_title