仙人のガレージセール


エンクロージャの組立と塗装について

(1)組立に付いて
スピーカーボックス、エンクロージャは6枚の板を貼り合わせるだけのことですが、簡単なようで意外と奥が深いです。
箱のサイズや組み立てに使う道具の有る無しでもずいぶん違います。
コーナークランプやハタガネなどを持っているひとには解説は不要ですが、このような特殊な工作道具がない場合の方法も考えてみました。

私の場合はすでに道具をそろえたり、組み立てに使う治具を自作してしまったので、これはあくまでもシミュレーションにすぎません。実際にこの方法でやってみたということではありません。


シンプルな小型バスレフの箱は、私は左の図のような構造で作ってます。
さほど深い意味はないのですが、強いて言えば、バッフル面に板の木口が出ないことと、裏板を胴体にネジ止めできるという点です。

以下の説明はこのような構造の箱の組み立てに付いてのものです。
寸法精度
仙人工房のページで「キット」と名前が付いているものは主にYahooのオークションで販売しているのですが、寸法精度の高さで高い評価を頂きます。組立品につきましても仕上がりにびっくりされることもあります。
これは外部に依頼し大型パネルソーでカットしてもらっているからと、板取に工夫しているからです。
設計寸法通り正確にカットすることも大切ですが、部材の寸法が同一になることも大事です。
例えば、カット寸法に多少の狂いが出ても寸法が同一であれば問題ない部分と、可能な限り正確を要する部分とがあります。
上のカラー図で説明しますと、胴体の部分、赤の側板とオレンジ色の天地板は幅が同一であれば寸法が多少狂っても問題ありません。
同様に、黄色の前後板と赤い側板の高さは寸法が狂っても高さが同じであれば問題はありません。

問題は天地板の幅です。
具体的に数字で示しますと、板厚15mm、前後の板の幅を130mmと設計しますと、130mm−(15mm×2)=100mm がオレンジ色の天地板の幅ということになりますが、この通りにカットしますと組み立てたときにズレが出る場合があります。

これは、カットのわずかな誤差、板厚の誤差に接着剤の厚みが加わるからで、多くの場合、組み立てた胴体の幅が前後板の幅よりわずかに大きくなって段差ができてしまいます。
これは最大でも1mm、多くの場合はカミソリの厚み程度なのですが、完成後の見た目は良くありません。
できればツライチに仕上がって欲しいのですが、これが難しいです。

そんなこともあって、私の作るキットの場合、天地板はできるだけ自分で現物合わせで、テーブルソーでカットしています。
丸鋸の大きなパネルソーに比べるとカット面の精度が落ちるのですが、この微妙な部分だけは他人任せにはできません。

今まで作った中で一番仕上がりがきれいだったのは、前後板がわずかにはみ出るくらいの寸法にして、接着組み立てした後に、はみ出た部分をトリマ−でカットしたものです。これですとプロ級の仕上がりになります。
そこまでこだわらないにしても、前後板がわずかにはみ出るくらいの方がルックス的には良いようです。
大事なこと
スピーカーボックスを作るとき一番大事なことは機密性でしょう。空気が漏れないようにする。
外観の出来不出来はともかく、機密性が良ければ合格ということですね。
これは板材が正確にカットされていて、接着剤が必要な分だけ使われていれば、さほど難しいことではありません。
吸音材の調整のため裏板はネジ止めにしますが、調整することが無ければ接着してしまった方が良いわけです。

奥が深いと思うのは、見た目良くきれいな箱を作ることです。

まず、板材の寸法精度ですが、個人レベルで電動工具を使って板をカットしても、なかなか精密にカットするのは難しいことです。
大型パネルソーでカットすれば正確ですが、これも作業者の技量によってわずかな誤差が出ます。

もうひとつ、言われていることは、原板自体が正確に90度の角を持っているか?という点と、厚みの誤差です。
それでも、小さな電動工具でカットしたものに比べれば、その精度は高いと言えると思います。

このようなことから、精密にカットされた板でも、組み立て上の狂いなどによってズレは出てきます。
これをできるだけ少なくして、狂った部分は最後の仕上げで調整することで、かなりきれいな仕上がりにもって行けます。
ここまで来ると、その人の好みと根気、熱意に依るところが大きいみたいですが。
道具があればいいのか?
といいますと、あるに越したことはないのですが、道具も機能を理解して使いこなさないと完璧な仕事はしてくれません。
例えば、コーナークランプは直角に保持するために有益ですが、これ自身は圧着する機能はありませんから、ハタガネを併用しなければなりませんし、箱が小さくなると一辺が8cmのコーナークランプで四隅を支持するのもできなくなります。
ハタガネは締め付ける道具ですが、直角に締め付けてくれるわけではありません。
もし板の木口が直角に切断されていない場合は、締め付けるとその角度で接着したり、板が接着剤で滑ったりします。

これらの専用道具が無いと不便ですが、無ければ無いなりに、工夫すれば良い物は作れるかもしれません。

左の写真の道具は「アルミ台付きスコヤ 250mm」です。
材料自体が直角仁カットされていれば、それを使って直角出しをすればいいのですが、この写真の板材のようにアバウトにカットしたものを直角に接合しようとすると、カットの不出来が露呈します。

これは台付きスコヤの中でも一番小さなサイズですが、学生用の曲尺なら数百円で買えます。
直角を出す道具はあるとなかなか役に立ちます。
組み立てシミュレーション
バッフルに胴体の板を接着して行く方法と、胴体部分を先に組み立ててしまう方法とが考えられますが、まず前者の手順から・・・。
これも一枚ずつ丹念に接着して乾燥させてから次の一枚を・・という方法と、二枚ずつという方法、さらには4枚全部を一度に・・という方法が考えられますね。

一度にたくさんの枚数を接着すると収拾がつかなくなったりすることがあります。
左の写真は側板@と天板Aを接着する状態のシミュレーションです。
赤い円で示したところを密着させるのが問題です。
接着してから30分〜1時間くらいすると、ボンドが硬化し始めますから、その時に手で圧着してやるといいかもしれません。
安定するまでそばを離れられないので忙しいときにはできないことですが。

ボンドは木口に薄く均一に塗ってから、それぞれの板に力を加えてバッフルに押しつけます。硬化が始まる時間はボンドの種類とか気温などによって違いますから、慣れるほかはありませんね。
接着する板が一枚とか二枚くらいですと、位置合わせもさほど難しくはありません。

ニスなどで透明塗装する場合は、ボンドがはみ出る外側にはマスキングテープを貼ってMDFにボンドが付かないようにして、外側にはみ出たボンドをかきとります。
この状態で半日から一日置いて接着してから、胴体の残り2枚を同じように接着します。
このとき、右写真のように倒してから底板を接着し、もう一枚の側板を載せて位置決めをした後、重しを載せておくといいでしょう。
この方法だと接着部分が5ヶ所になってしまうので、できれば底板を接着し、さらに半日から一日置いてから側板を接着する方が安全です。

接着部分が多くなると、それらのすべてを位置合わせして、さらに手で圧力をかけて接着剤を押し出すのが難しくなります。

4枚の胴板をバッフルに接着したとき、裏板と接する木口がツライチになっていなければなりません。もしずれてしまった場合はパッキンを入れて裏板をネジ止めすればいいことなのですけど。
左の写真は胴体部の板4枚を先に接着してしまう方法です。
この方法ですと、側板の上に重いものを載せて接着部に圧力をかけられます。前後の木口をツライチにするのが大切です。
箱が歪んで接着してしまわないように、前後の板を支え兼スコヤ代わりに使うといいでしょう。この方法の方が早く確実かもしれませんね。
接着剤が硬化し始めたら、裏板などをあてがって歪みを調整することもできます。
最後に接着するバッフルの現物に合わせるのが一番理想的ですし。
キットの組み立て(私の場合)
キットはどのように組み立ててもかまわないのですが、一応私の手順を紹介しておきます。

(1)胴体部の接着
(2)バッフルへダクトの取りつけ
(3)裏板へターミナル用とネジ穴の穴開け

この三つを同時に進行させます。
(2)のダクトの接着は箱のかたちと塗装によっては塗装が終わってから接着することも考えられます。

塩ビのダクトはわずかな木工ボンドで補助板に接着し、バッフル裏側に正確に接着します。
補助板はできる限りタイトな穴が開けてありますので穴の内側をサンドペーパーで削るか、あるいは木ハンマーなどで叩き込んだりします。
ほとんど接着剤が不要なほどですが、ゆるい場合は接着剤をそれなりに入れます。
(1)の胴体の接着はバッフルと裏板に接する両端がツライチになるように、そして角が直角に接着されるようにすることが大切です。
写真の右手前では片側の側板に天板と地板を接着していますが、この状態で硬化させるので、半日から一日はこのままにしておきます。
写真では下には黒いプラスチック製のコーナー保持板?、上にはコーナークランプを使っています。
コーナークランプは役に立ちますが、これを使えば確実に90度に保持できるとは限りません。わずかな狂いが出る場合がありますので、スコヤなどで確認しながら接着部を締め付ける必要があります。

木工ボンドはあまりたくさん塗布しない方がいいです。ただし、切れ目無く塗布することが大事です。多めに塗ってもいいのですが、圧着するのでほとんどはみ出してしまいます。
内側にはみ出すのは好ましいのですが、外側にはみ出しのは掻き取らなくてはなりません。ニス塗りする場合はわずかでも表面にボンドが付着しますとニスを弾いてまだら模様になってしまうので、接着する前にマスキングテープで保護しておきます。

圧着はハタガネやクランプ類を使いますが、道具がたくさんあると使い分けができます。
ハタガネでいきなり締め付けますと、はみ出したボンドがハタガネに付着しますしボンドのかきとり、拭き取りもやりにくいですから、左の写真のような「ふところ」のあるバークランプ、ラチェットバークランプで締め付けて接着部の不要なボンドを押し出し、拭き取ってから再度位置や角度を調整してハタガネで締め付けます。ハタガネではなくバークランプを使ってもOKです。

天板地板はハタガネを固定した外側に引っ張られますので、この時直角が狂う可能性があります。
上の写真では黒い樹脂製のコーナークランプの上で作業してますが、平らな板、ガラス板などの上で作業をするとねじれとかズレが出にくくなります。
この状態で接着硬化が終わってからもう1枚の側板を接着します(上の写真右奥を参照)。
理論的には側板はピタリと位置が合うはずですが、わずかにズレが出る場合がありますから、この時は天板の仕上がりを優先して位置決めし、地板の方で調整します。
クランプをうまく使い分ければ、わずかなズレは調整できます。
このように2ステップで組み立てず、4枚の板を一度に接着しても良いのですが、調整箇所が増えるので収拾が付かなくなることもあります。

胴体の接着ができたら次はバッフルを接着します。
ここでも接着部分外側はマスキングテープで保護しておきます。
左の写真では立てて接着していますが、普段はバッフルを上に向けて接着しています。
どちらでもよいのですが、できるだけ正確に位置を決めることです。
4辺が完全にぴたりと一致することはまれですから、ズレる部分は箱の下側に来るようにします。
この写真ではクランプ類をたくさん使って締め付けてますが、必ずしもここまで締め付ける必要は無いです。手でバッフルを押しつけて余分な接着剤を押し出してから位置決めするだけでも問題ないハズです。
接着部裏側は均等にボンドがはみ出しているはずです。
もしはみ出していないところがあったら、後からでもボンドを入れてシールしておきます。
バッフルを接着すると箱としての強度が出ます。人間が踏台にして乗っても壊れないでしょう・・・たぶん。
裏板も正確に位置決めをしてからネジ止めします。ネジ2本で仮止めして確認してから全部を止めると良いかもしれません。
(リンク画像あり)
キットの部材はかな精度が高いと思いますが、それだけに組み立ての狂い、わずかなズレが目立ちます。
天板やバッフルまわりなど目に付く部分は正確に位置決めし、ズレは地板の方に出るようにします。
ニス塗りする場合は木工ボンドによる接着の間、板材の表面にボンドが付着しないようにしてください。濡れ雑巾を近くに置いて、手に付いたボンドはすぐ拭き取りましょう。手に付いたボンドが板に付着することがあります。この場合は即座に拭き取りますが、完全には拭き取れずニスを弾くことになります。
(2)塗装に付いて
このホームページのあちこちで断片的に書いてきた塗装仕上げに付きまして、ここにまとめておきますが、あくまで合成木材MDFの塗装に関してのみです。MDFは木目がなく表面が平滑であるという大きなメリットと、吸い込みが激しい、特に木口の部分の処理が難しいというデメリットを持っています。
塗膜が厚いハケ塗りペイント塗装などはこれらの欠点をカバーできますが、着色透明のニス塗りなどはかなり難しいものがあります。
最初に今現在私がやっている着色透明塗装の手順を説明します。

マスキング
ニスなど透明塗装する場合、木材に木工ボンドがわずかでも付いていますと塗料を弾いてしまいますので、組立の段階で接着部両側にはマスキングを施し、はみ出たボンドが付着しないようにします。もちろん指先に付いたボンドで木材に触れるのもダメですし、はみ出たボンドを濡れ雑巾などで拭き取っても手遅れです。
塩ビ管のダクトは塗装が終わってから接着するか、ダクトを接着してから塗装する場合はあらかじめダクトの内側にマスキングテープを貼っておきます。

目止めシール
吸い込み止めのシール塗料を下塗りします。水性シーラーでも良いのですが、サンディング・シーラーを塗ります。平面の部分は問題ないのですが、木口の部分は溶剤で薄めたり刷毛にたっぷり付けて塗らないと木の粉で弾かれます。
乾燥硬化したあと、木口の部分は細かいサンドペーパーなどで研磨して平滑にしてから、シーラーを重ね塗りします。
この工程を念入りにやれば仕上がりがよくなります。

着色ウレタンニス仕上げ
着色剤ステインの混じった着色ニスをきれいに塗るのはかなり難しいものがあります。
ただ、ラワン合板などと違って木目というものがないMDFの場合は、クリヤとかチーク色などの明色系よりマホガニー、ローズウッドなど暗い色の方が仕上がりの高級感は出ます。
ただ、濃い色ほど刷毛ムラ、色むらが出やすいですし、垂直面でタレた場合、顔料が集まりますからタレがいっそう目立ちますし、拭き取っても色むらは残ります。
理想を言えば、塗装面は水平にするのが良いのですが、そうも行きません。垂直面に塗る場合は、厚塗りせず、刷毛を上から下に向かって動かし、塗膜を薄くするのがコツと行ってよいと思います。

ニス塗りの場合、刷毛は白毛か赤毛の腰の弱い質の良い刷毛(ニス刷毛)を使うと仕上がりがきれいになります。あらかじめ抜けそうな毛は抜いておくといいですね。塗装の途中で塗装面に抜けた毛が混じることがありますので、ピンセットのようなものを用意しておくとといいでしょう。
薄く塗り、乾燥→ペーパーで研磨を何度もくりかえすこと。1回や2回で仕上げようとしないことが大事です。
塗装して乾燥した表面は多少ザラザラしていますから、細かい耐水ペーパーで平滑に研磨してから塗り重ねるときれいな表面になります。
塗料の濃さなどは実際にトライ&エラーを繰り返して体得しないと分からないですね。

ラワン合板で試作して油性着色ウレタンニス塗りした試作品の写真です。
写真では分かりませんが、よく見ると色ムラがあります。
それでも天然素材のラワン合板の場合はニス仕上げが良い雰囲気です。特にニスの色が明るいものはラワン合板に合います。
(リンク画像あり)

油性ウレタンニスは乾燥に時間がかかるのが最大の難点です。
左の写真は暖房用のハロゲンヒーターを使って強制乾燥させているところです。
塗料が焦げたり板が発火する恐れがないとも言えないので、必ずしも無条件でお勧めはできませんが、乾燥硬化時間を短縮できますし、塗料を焼き付けするような効果はあるかもしれません。

日差しの強い晴天なら屋外で太陽光にさらすのも良いですが、この場合は塗装の表面が皮張りしたころで風のない状態が必要条件です。
ニス塗りを完璧に仕上げるのは至難の業ですし、何度も失敗を経験しないと細かなコツは分からないものですが、思いつくままにポイントを上げてみますと・・・

(1)サンディングシーラーを使った下地調整が仕上がりを左右します。塗って細かいペーパーかけを最低2回は繰り返し、表面がツルツルの状態にしてから塗装に入ります。シーラーのタレに注意。ペーパーがけで出た粉は雑巾などで完全に拭き取っておきます。

(2)ニスは決して厚塗りしないこと。下地が完全であれば、薄めたニスで何度か塗り重ねるだけで充分光沢が出ますし乾燥も早いです。

(3)垂直塗りは絶対にしないこと。

(4)乾燥時間短縮のためのハロゲンヒーター、電気ストーブ、作業灯などの使用はとても有効
この手順は、油性ウレタンニスを水性ニスに変更すれば、乾燥時間も早く塗料の扱いも楽になります。

また、着色剤の入った油性ニスを、着色剤ステインとウレタン透明ニスに分けて作業すれば、塗りムラは解消される可能性はあると思います。
この場合は、ステイン→サンディングシーラー→透明ニス という手順になると思います。

油性着色ウレタンニス・スプレー塗装
コスト的には割高になりますが、刷毛ムラができないと言う意味ではスプレー塗装は優れていますし、乾燥時間も短いのがメリットです。
ラッカースプレーに比べるとタレやすいので垂直面に絶対に塗らないのがコツです。薄く何度も塗り重ねます。ニス塗りではこれが一番きれいに仕上がります。
(リンク画像あり)

ラッカースプレー塗装
小型のバスレフ箱の場合は、透明塗装にこだわらなければラッカースプレーで着色塗装するのが一番手軽で作業も早く、仕上がりもきれいになります。サンプル画像はこちら
この場合もサンディングシーラーによる吸い込み防止の下地処理がポイントになります。
塗膜が薄く浸透性の強いラッカーの場合は、木口の部分を何度も塗り重ねないと光沢が出ません。
できれば木口の部分だけでも刷毛塗り用ラッカーで厚塗りしておくと仕上がりが平滑になります。

スプレーによる塗装は、とにかく薄く塗って乾燥させ、なんども塗り重ねるのがコツです。厚塗りするとタレます。
水性系のスプレーはあまり使ったことがありませんが、塗膜が厚く被りが良いものがあるようです。

油性オイル仕上げ
半ツヤ仕上げになりますが、木彫オイルなどを使うと刷毛ムラや塗りムラは出ません。
刷毛で塗った後、すぐにウェスで拭き取るからです。光沢よりも、とりあえず汚れ防止として塗装するには良いかもしれませんが、どちらかというと木目を強調するのに向いているようです。

刷毛塗り不透明塗装
油性でも水性でも同じですが、いわゆる合成樹脂ペイントです。
塗膜が厚いのでシーラー処理を省いて、下塗りをシーラー代わりにできます。面倒な木口の処理なども、塗膜が厚いので塗り重ねとペーパーがけを繰り返せばきれいに仕上がります。
合成木材のため、天然木材のような質感に乏しいMDFにはこれが一番合っているのではないかと思います。サンプル画像はこちら

* ワシン工芸うるし塗装
アルキド樹脂の塗料ですが、Page 29 に塗装例があります。
ラワン合板に塗装テスト
奥のが元の板で、かなり古い粗悪なラワン合板。
一応ステイン塗装はしてあります。
手前側はこれにボンドを混ぜた砥の粉で目止めをして水性ステインを塗ったところです。
中央部は砥の粉を塗らない生地のまま。これだけ違いがあります。
右の写真手前はウレタン着色ニスを塗った状態。
奥のは水性絵具セラムコートの黒をいきなり塗って着色してからウレタンニスを・・・。

下地の処理によってこれだけ光沢が違います。
(リンク画像あり)
塗装テストした端材をトールボーイ型の箱のベースにしました。
このような使い道には光沢仕上げよりつや消しブラックの方が似合うみたいです。
(リンク画像あり)
MDFへの塗装テスト
上が生地の状態のMDF。
これに油性のニッペ・ウッディガード(木部保護塗料)ガ−ディアンブルーを着色剤として塗ってみたのが下です。
この塗料は屋外木部用で防腐剤が入っているため、かなり臭いのと浸透性がすごいのです。
雨に濡れても木材が腐らないようにするための塗料ですからしかたがないのですけどね。

それから、生地の状態では分からないのですが、平面部分には木材のチップが混じっていて、このような塗料を塗るとはっきり色が変わって目立ってしまいます。
リンク画像を見るとよく分かります。


右は木口(コグチ)の写真です。
サラサラした塗料をいきなり刷毛塗りすると、スポンジのように吸い込んでしまいます。

特に断面からの吸い込みの激しさがこの写真からも分かりますね。
シーラーで目止めをしてから着色すると色むらになるので、この手順を試してみました。
左の写真上が透明ウレタンニスを塗った完成テストピースです。かなりいい加減な塗りですが、光沢のない状態の方が良かったかも・・・。
いずれにしても屋外用の防腐防虫防水塗料ですので、スピーカーに塗るものではありませんね。

下の赤いテストピースはラッカーの赤を薄めて着色剤として使ってからサンディングシーラーを塗り、左側に透明ウレタンニス、右側にラッカースプレー・クリヤでコートしてみたものです。
いまいちピンと来ない塗装テストでした。