ガラス盾の製作手順について

サンドブラストで名前やメッセージを彫刻した、ガラス盾の製作手順の紹介です。図案の作成、サンドブラスト用のマスキングシートの製作、マスキング工程、サンドブラスト工程などを説明しています。

1.彫刻用図案の作成

ガラス盾の大きさに合わせて文字や図柄をレイアウトして彫刻用図案を作成します。
文字が小さすぎると、彫刻した時につぶれて判読できなくなるので、大きさに注意します。数字やアルファベットに比べ、漢字はつくりが複雑なので、漢字を用いた文書をレイアウトする場合は、文字の大きさや太さに注意します。

2.図案の印刷

1.で作製した図案を、透明なフィルムに黒のインクで印刷します。図案を裏彫りする場合は、この時点で反転して印刷します。このフィルムを基にして、サンドブラスト用のマスキングシートを作製します。
透明なフィルムに印刷する理由は、このフィルムに紫外線を当てて紫外線硬化型の樹脂シートに図案を転写する際、紫外線の当たる部分と当たらない部分を作り出すためです。また、黒のインクで印刷する理由は、黒色は紫外線を吸収して通しにくいためです。

3.紫外線硬化型の樹脂シート

紫外線を当てることによって硬化する樹脂シートです。このシートに彫刻用図案を転写して、サンドブラスト用のマスキングシートを作成します。
気温によって反応性が変わるため、紫外線を当てる時間で反応の度合いを調節します（気温が低いときは反応性が落ちるので、紫外線を当てる時間を長くします）。しっかりと反応して硬化していないと、次の工程でシート全体が溶けてしまうので注意が必要です。

4.マスキングシートの製作

図案を印刷したフィルムと、3.の樹脂シートを重ねて紫外線を照射します。
その際、紫外線ランプ側から図案を印刷したフィルム、樹脂シートの順に重ねて紫外線を照射します。
透明フィルムに印刷された図案の黒い部分が紫外線をカットするので、樹脂シートに硬化している部分としていない部分が生じます。
紫外線照射後、樹脂シートを弱アルカリ性溶液で洗うと、硬化していない部分が溶けて、写真のような文字や図柄の部分が抜けたマスキングシートが出来上がります。

5.図案を彫刻するガラス盾

厚さ5mmのガラス盾です。
ガラス盾の裏側から彫刻を施します。（裏彫り）
反転した図案を、ガラス盾の裏側から彫刻するので、ガラス盾を表側から見たとき、奥行き感のある立体的な仕上がりです。

6.マスキングシートの貼り付け

4.で作製したマスキングシートを、接着剤を使ってガラス盾に貼り付けます。
マスキングシートは一度貼り付けると綺麗に剥がすのが難しいので、位置合わせをしっかりと行い失敗しないように貼り付けます。うまく貼り付けるコツは、ガラス盾サイズの透明なフィルムを用意し、接着剤が塗布してあるガラス楯に貼り付けます。その透明フィルムの上に、マスキングシートを置いて位置合わせをします。接着剤を塗った面とマスキングシートの間に透明フィルムがあるため、マスキングシートがガラス盾に貼り付くことなく位置合わせできます。位置を合わせたら、透明フィルムの端を少しだけ剥がし、接着剤を塗った面を露出させ、マスキングシートの端を貼り付けます。次に透明フィルムをすべて剥がし、マスキングシートを端から少しずつ指で圧着していきます。

7.全体のマスキング

サンドブラスト工程で、マスキングシートを貼った部分の他に砂が当たるのを防ぐため、ガムテープでガラス盾のエッジやマスキングシートが貼ってない面をマスキングします。サンドブラスト中に、エアーの圧力でガムテープが剥がれてこないように、しっかりと指で圧着します。隙間があると、そこから砂が当たり仕上がりに影響するので、注意深くマスキングします。

8.金剛砂

サンドブラストの研磨材として用いる金剛砂です。粒度によって種類分けされ、細かいものを彫刻する場合や深く彫刻する場合など、状況によって使い分けます。
使用しているうちに小さく軽くなり作業効率が悪くなるので、その場合は金剛砂を補充します。

9.サンドブラストの装置について

サンドブラスト加工で使う縦1.5m×横1mぐらいの箱状のキャビネットです。前面の扉には、作業中に内部を見るためのガラス窓と、扉を閉めたまま内部に手を入れて作業するための手袋が付いている小穴が開いています。
このキャビネットの中でサンドブラスト加工を行います。下の部分には金剛砂がたまっていて、それをコンプレッサーからのエアーの圧力で吸い上げブラストガンから吐出して、サンドブラスト加工を行います。加工中は砂やガラス粉がキャビネット内を舞うため、それらが外に出ないように密閉された装置となっています。

10.サンドブラストガン

キャビネット内で使うサンドブラストガンです。本体は金属製で、先端ノズルの横にキャビネット内の金剛砂を吸い上げるホース、握りの部分にコンプレッサーからのエアーを供給するホースがつながっています。エアーを吐出すると圧力で金剛砂が吸い上げられ、先端ノズルからエアーと砂を吐出します。エアーのオンオフは、足元にあるフットスイッチで電磁弁を開閉します。
ノズルはセラミック製なので、使用しているうちに砂によって摩耗され、穴の内径が大きくなってきます。吐出される砂が広がって、彫刻がしづらくなるので、必要に応じてノズルを付け替えます。

11.サンドブラスト工程

ガラス盾をキャビネットの中に入れ、前面の扉を閉めます。サンドブラスト装置の密閉されたキャビネット内で、マスキングシートの文字や図柄の形に抜けた部分（ガラスが露出している部分）に、サンドブラストガンから吐出される金剛砂をぶつけて彫刻を施します。
吐出するエア圧、金剛砂の粒度や当てている時間によって彫刻する深さを調節します。深さが部分的に深くなったり浅くなったりして均一でない場合、仕上がりが美しくないので、彫刻する深さに注意します。均一な深さを彫刻するコツは、ノズルから吐出される砂で、小さな円をゆっくりと描くように砂をぶつけ、全体に砂が均一に当たるようにします。

12.サンドブラスト完了

サンドブラスト加工が完了した状態のガラス盾です。写真ではわかりにくいですが、彫刻された部分は白くスリガラス状になり、しっかりと図案が彫刻されました。
彫刻部をより際立たせるために着色加工する場合は、このまま塗料を流し込み、乾燥させます。

13.ガラス盾の完成

マスキングシートとガムテープを剥がして水洗すれば、ガラス盾の完成です。
ガラス表面についている細かな砂で傷がつく場合があるため、水洗はやわらかいスポンジで、やさしくなでる様に行います。