Ricordate il nostro esperimento sul diavoletto di Cartesio? Ecco a voi un prototipo creato con la stampante 3D che con cui potrete eseguire l’esperimento!
Come è stato progettato?
Per progettare il modello del diavoletto di Cartesio ho utilizzato il CAD Onshape. Personalmente ho preferito creare due parti separate, partendo dalle forme geometriche essenziali proposte. La base del diavoletto è costituita dal cilindro parzialmente cavo, che successivamente ho assemblato con la parte superiore. Quest’ultima è composta a sua volta da due cilindri, il primo con diametro pari a quello della base, mentre quello interno di diametro inferiore, completamente cavo. Dopo aver assemblato le due parti il risultato è quello che potete vedere nella foto di seguito!!
Slicing
Per lo slicing ho utilizzato il software di stampa 3D Ultimaker Cura.
Stampa 3D
Ed infine, l’ho mandato in stampa*!! La mia stampante è l’Alfawise U30 Pro. Dopo circa 16 minuti avrete il vostro diavoletto pronto per essere utilizzato per il vostro esperimento!! Scaricate il nostro prototipo e divertirvi con il vostro diavoletto di Cartesio!!
*Makers ITIS Forlì non si assumono alcuna responsabilità per danni a cose, persone o animali derivanti dall’utilizzo delle informazioni contenute in questa pagina. Tutto il materiale contenuto in questa pagina ha fini esclusivamente informativi.
Vi siete mai chiesti come sarà la civiltà nel futuro, ma soprattutto si ricorderanno del nostro passato? Beh ecco per evitare di essere dimenticati, potete realizzare una CAPSULA del TEMPO, ben differente dalla macchina del tempo.
Che cos’è la Time Capsule e cosa centra con i Makers ITIS Forlì?
La capsula del tempo (Time Capsule) è un contenitore dove mettere degli oggetti tipici dell’epoca, poi seppellita sottoterra o murata all’interno di un edificio ecc.. ed infine aperta quando sarà il momento prestabilito.
I Makers ITIS Forlì hanno partecipato, in collaborazione con la scuola I.T.T.S Guglielmo Marconi, all’iniziativa proposta da IoKreo dal titolo “Viaggi mentali e non …”. Per maggior informazioni andate a leggere l’articolo su ForlìToday.
Progettazione cad della Capsula del Tempo
La progettazione della Capsula del Tempo parte da due problematiche da risolvere:
Quale plastica resisterà meglio sottoterra per oltre 50anni?
Evitare che l’acqua possa entrarvi all’interno della capsula
La Capsula del Tempo è stata stampata in 3D con materiale plastico altamente performante e resistente agli agenti atmosferici e ai raggi UV, ovvero l’ASA. Inoltre la Capsula del Tempo è stata rivestita esternamente da Resina Epossidica Trasparente Atossica per chiudere eventuali micro fori tra i vari strati depositati dalla stampante 3D. Infine la Capsula del Tempo è dotata di intercapedini dov’è possibile riempire con Schiuma Epossidica o una colata di Resina Epossidica per aumentare l’isolamento tra il contenuto della capsula e il resto.
Per evitare all’acqua di penetrare all’interno della Capsula del Tempo, è stata progettata una chiusura ermetica del coperchio, utilizzando due o-rings e ben 6 viti in acciaio inox.
Qui di seguito lascio i file da scaricare cliccando sul pulsante e alcune foto del modello cad realizzato.
Per la stampa della Capsula del Tempo ha richiesto diverse ore per la realizzazione del prodotto finito. Di seguito riporto alcune foto della stampa completata e un breve video.
Capsula del Tempo – Assemblata – H=30 cm
Capsula del Tempo – Smontata
Timelapse della stampa della Base Esterna della Capsula del Tempo :
Timelapse della stampa dell’Ogiva della Capsula del Tempo :
Sviluppo successivo della Capsula del Tempo 2.0
Per andare in contro a differenti necessità, la Capsula del Tempo è stata rivista a livello progettuale cioè:
Ridimensionata a livello d’ingombro
Aumentata la capacità interna
Tolto l’intercapedine laterale e superiore, in quanto non deve essere più seppellita sottoterra
Sostituita la chiusura ermetica, formata da due o-rings e 6 viti, con il coperchio svitabile normalmente.
Di seguito alcune foto per capire le modifiche effettuate.
Quante volte ti capita di essere seduto comodamente sul divano a riposarti, dopo una lunga giornata di lavoro, ma la velocità del ventilatore non è quella giusta e ti tocca alzarti !!! Dopo questa lettura risolverai il tuo problema.
Prototipo iniziale :
Un primo prototipo del progetto è stato realizzato da Davide Di Stasio, utilizzando un ventilatore, Arduino UNO, un vecchio trasformatore e un telecomando della tv.
Scatola, progettata e stampata in 3D in PLA grigio
Viti di fissaggio
Realizzazione circuito elettrico
Per realizzare la parte di controllo del ventilatore tramite un telecomando per esempio della televisione, ho utilizzato componenti poco costosi e di facile utilizzo. Qui di sotto riporto i collegamenti fatti tra il ventilatore e il controllore.
Circuito di controllo del ventilatore
Per alimentare Arduino UNO ho riciclato un vecchio alimentatore da 9V e 0,5 A. Il motore del ventilatore ha 3 fili che gestiscono le velocità e vanno collegati ai 3 Moduli relè, 2 fili vanno collegati al condensatore di spunta e l’ultimo al neutro. Il quarto relè serve come interruttore generale del progetto ovvero accende o spegne il ventilatore. Il sensore IR serve per la ricezione del segnale a infrarosso del telecomando. Per alimentarlo servono i 5V presi da Arduino UNO, un piedino di massa (GND) e il pin digitale 9 di Arduino UNO.
Programma per il controllo del ventilatore con telecomando
Per la realizzazione del codice di controllo del ventilatore, ho adottato una tecnica molto efficace ed affidabile: Automa a Stati. Permette di avere uno stato per ogni fase di lavoro del ventilatore, ovvero quando si clicca un pulsante si determina una velocità. Ovviamente l’algoritmo deve essere estremamente sicuro, ovvero senza bugs, cioè quando si attiva una velocità, le altre velocità del motore devono essere spente perchè si rischia di bruciare* il tutto. A maggior ragione, quando si vuole spegnere il ventilatore con il telecomando, bisogna poterlo fare in ogni istante del suo funzionamento. La libreria da scaricare e installare su IDE di Arduino, serve per il controllo del sensore IR.
Dato che ogni telecomando ha una serie di codici associati ad ogni tasto, bisognerà utilizzare l’esempio IRrecord.ino contenuto nella libreria IRremote.h per codificare il proprio telecomando.
Progettazione scatola stampata in 3D con il PLA grigio
La scatola per contenere tutta l’elettronica di controllo del ventilatore è stata progettata al CAD con Inventor e poi stampata in 3D con il PLA grigio perchè non sono richieste proprietà meccaniche.
Per scaricare i file, cliccare il pulsante qui sotto.
Una volta che avete capito come realizzare il Circuito Elettrico, il programma caricato su Arduino e aver stampato la scatola per i componenti, è il momento di assemblare i vari pezzi.
Smontare il selettore delle velocità del ventilatore, ovviamente assicuratevi di staccare la spina dalla 220V !!!
Sfruttando i fori presenti nel ventilatore, montare la scatola stampata in 3D in PLA grigio, come mostra la foto qui di seguito:
Collegare i 4 relè con i fili delle velocità del motore e il suo condensatore di spunta, come mostra la foto qui di seguito:
Prendere il primo coperchio, dove va alloggiato l’alimentatore e Arduino UNO, fissatelo con 4 viti.
Collegare poi alimentatore, i pin di controllo dei relè e il sensore IR ad Arduino UNO. Il sensore IR andrà posizionato nella parte frontale del ventilatore.
Per finire prendere il secondo coperchio e fissarlo con due viti.
*Makers ITIS Forlì non si assumono alcuna responsabilità per danni a cose, persone o animali derivanti dall’utilizzo delle informazioni contenute in questa pagina. Tutto il materiale contenuto in questa pagina ha fini esclusivamente informativi.
Non bisogna per forza essere un mago dei programmi di modellazione 3D (CAD), perchè ci sono dei siti web dove hanno un’infinita di disegni da scaricare e stampare gratuitamente. Di seguito ne elencheremo alcuni tra i più famosi e utilizzati
La stampa 3D permette la realizzazione di oggetti tridimensionali, partendo da un progetto cad sul computer.
Dobbiamo pensare a una stampante “normale” d’ufficio che stampa dei documenti o immagini depositando inchiostro, ecco la stampante 3D adotta un processo simile ma utilizza materiali, prevalentemente plastici.
Scatola disegnata al computer (CAD)
Scatola stampata in 3D
La nascita e la diffusione della Stampa 3D
La stampa 3D nasce nel lontano 1986, con il rilascio di un brevetto di Chuck Hull, che inventa la stereolitografia.
A partire dal 2009, il brevetto sulla stampa 3D è scaduto. Da qui in avanti avremmo un’esplosione di stampanti 3D, economicamente accessibili alle piccole e medie imprese, nonché a noi makers.
Impieghi della Stampante 3D
L’impiego principale della stampante 3D è la Prototipazione Rapida, ovvero creare prototipi di nuovi progetti in maniera veloce ed economica.
I campi d’applicazione sono vari:
Prototipi e Componenti industriali.
Medicale, per stampare protesi per i pazienti.
Selfie, tramite scanner 3D, è possibile realizzare un modello su pc della propria persona e poi stamparlo.
Edilizio, per costruire intere case in un giorno
Oggetti di Design
Cibo
Veicoli
Organi e altri.
Materiali utilizzati nella stampa 3D
Nella stampa 3D, in particolare quella FDM (Filament deposition manufactoring), i materiali più utilizzati sono PLA e ABS per via della semplicità di stampa e per il costo contenuto.
Il PLA (Acido Polilattico) è biodegradabile, disponibile in diversi colori e ha un bassa temperatura di stampa 210°C. I lati negativi sono la poca resistenza meccanica alle sollecitazioni e il calore eccessivo.
L’ABS (Acrilonitrile butadiene stirene) non è biodegradabile, le colorazioni a disposizione sono molto meno e ha un’alta temperatura di stampa 250°C. I lati positivi sono, a differenza del PLA, un’alta resistenza meccanica che permette di creare oggetti meccanici.
Il PLA e ABS sono materiali “comuni” che normalmente si utilizzano per le varie stampe. Con il progresso della tecnologia si riesce a stampare anche i metalli tra cui l’Acciaio, tramite il processo di sinterizzazione o fusione. Per poi arrivare alle stampe realizzate con il Cioccolato, condivido qui il link del video.
