Drying Film Tester
Maker Spot Welder
Smart incubator
Smart Incubator
Smart Incubator è un progetto sviluppato per la gestione automatizzata e precisa dell’incubazione di uova di gallina, ma adattabile anche ad altri tipi di uova.
L’idea nasce dal recupero e miglioramento di una vecchia incubatrice tradizionale, trasformata in un sistema moderno ed intelligente attraverso l’integrazione di componenti elettronici e digitali.
Sistema*
Il cuore di Smart Incubator è un microcontrollore ESP32, programmato per monitorare e regolare i parametri fondamentali per la corretta incubazione: temperatura e umidità.
Per ottenere un controllo accurato dei parametri sono stati installati i seguenti componenti aggiuntivi: un sensore di temperature ed uno di umidità, una resistenza riscaldante ed una ventola per garantire una distribuzione uniforme del calore all’interno della camera.
Inoltre è presente un piccolo vaporizzatore d’acqua, attivato automaticamente quando l’umidità scende al di sotto di una soglia preimpostata, in base ai valori raccomandati per l’incubazione.
Il Smart Incubator funziona in modo completamente automatico, mantenendo condizioni ambientali stabili e ideali per la schiusa, riducendo eventuali errori umani aumentando così il tasso di successo dell’incubazione.
L’utilizzo di un ESP32 rende l’intero sistema facilmente programmabile e personalizzabile, con possibilità di espansione futura come la connessione Wi-Fi. Quasto per garantire il monitoraggio da remoto tramite l’installazione di una piccola camera, posta all’interno dell’incubatrice per registrare le varie fasi di schiusa delle uova. Si può anche implementare un algoritmo AI per riconoscere eventuali anomalie delle uova.
Dal punto di vista costruttivo, l’incubatrice originale era già di ottima fattura in quanto dodata di isolamento in polistirolo ed inoltre dotata già di piccolo prese d’aria per il corretto ricirlo dell’aria.
Stampa 3D
Tramite la stampante 3D è stata creata una scatola per ospitare i nuovi componenti aggiuntivi, riposizionandoli in modo tale che siano con una disposizione ottimizzata per facilitare la manutenzione.
Il progetto dimostra che è possibile unire il riuso di materiali con l’innovazione tecnologica. Ciò in linea con i principi di sostenibilità e creatività tipici della cultura maker.
Punti chiave
L’elemento innovativo principale è la capacità di Smart Incubator di autoregolarsi, rendendo accessibile una tecnologia di solito costosa. Ciò anche per chi desidera avviare piccole produzioni locali o progetti educativi legati alla biologia, all’allevamento e alle scienze naturali.
Makers ITIS Forlì: https://www.makers-itis-forli.it
*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.
Maker Spot Welder
Questa Maker Spot Welder è una saldatrice a punti. Nasce dall’unione tra creatività maker e recupero di materiali, con l’obiettivo di realizzare uno strumento funzionale ed economico, adatto a piccoli laboratori o ambienti educativi.
Composizione del progetto*
Il cuore del progetto è un trasformatore recuperato da un vecchio forno a microonde, modificato per generare impulsi di saldatura a bassa tensione e alta corrente.
Si smonta il trasformatore e si priva del suo avvolgimento secondario, sostituito da un avvolgimento in cavo di grosso spessore. Si fa questo per ottenere un’uscita adatta alla saldatura. La carcassa esterna della maker spot welder è stata realizzata riutilizzando un vecchio cassetto in ferro, originariamente parte di un banco da lavoro.
La base, invece, è in legno, scelta per garantire un buon isolamento elettrico e una struttura stabile.
I puntali per la saldatura sono stati realizzati al tornio utilizzando ottone, un materiale resistente e altamente conduttivo.
Le barre di conduzione, fondamentali per trasferire la corrente ai puntali, sono state ottenute da vecchi rami in tubo. I rami sono piegati con una pressa e poi saldati a cannello, creando un circuito robusto e ben isolato.
All’interno della macchina sono presenti due circuiti elettronici distinti: il primo regola la potenza dell’impulso, mentre il secondo ne controlla la durata.
Questa doppia regolazione consente di personalizzare la saldatura in base allo spessore e al tipo di materiale, migliorando la precisione e la sicurezza dell’operazione.
Stampa 3D
La stampa 3D è stata utilizzata per realizzare la manopola che permette di premere i due pezzi da saldare e i piedini di supporto della macchina, contribuendo così alla funzionalità e alla stabilità del dispositivo.
Aspetti chiave
Il progetto si distingue per la sua attenzione alla sostenibilità, grazie all’uso di materiali di recupero, e per l’approccio didattico: può infatti essere un ottimo strumento per spiegare concetti legati alla trasformazione dell’energia, all’elettronica di potenza e alla sicurezza nei lavori di saldatura.
La saldatrice è un esempio concreto di come sia possibile, con conoscenze tecniche di base e spirito creativo, costruire attrezzature utili in modo economico, valorizzando materiali altrimenti destinati allo scarto.
Makers ITIS Forlì: https://www.makers-itis-forli.it
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Drying film tester
Il Drying Film Tester è uno strumento pensato per misurare in modo preciso e standardizzato il tempo di asciugatura e il comportamento dei film sottili come vernici, inchiostri, resine e rivestimenti.
Questo dispositivo, sviluppato secondo la filosofia del making e costruito prevalentemente con materiali di recupero, rappresenta una soluzione economica, versatile e replicabile, perfetta per l’uso in ambito didattico, in laboratori low budget e anche in piccole aziende che necessitano di strumenti di test affidabili a costi contenuti.
Funzionamento della Drying film tester*
La macchina funziona facendo scorrere un carrello dotato di aghi o punte metalliche su un campione ricoperto dal materiale da testare.
Il movimento, estremamente preciso e uniforme, viene garantito da un motore stepper e da un sistema meccanico di guide lineari, in grado di trasformare il moto rotatorio in un moto traslatorio regolare.
Durante il passaggio del carrello, gli aghi tracciano il film ancora fresco lasciando delle incisioni che, una volta asciutte, consentono di osservare con chiarezza le varie fasi del processo di essiccazione: dall’asciugatura superficiale alla completa solidificazione del rivestimento.
L’intera struttura del tester è realizzabile con materiali di scarto o facilmente reperibili: guide lineari da vecchi stampanti o scanner, profili in alluminio, elettronica riciclata, e pannelli ottenuti da vecchi arredi o imballaggi.
L’adozione della scheda ESP32, un microcontrollore potente e open-source, consente di controllare il movimento in modo programmabile e, grazie alla connettività Wi-Fi e Bluetooth integrata, di integrare la macchina in sistemi di monitoraggio IoT, salvando i dati dei test o inviandoli in tempo reale a un computer o a uno smartphone.
Questa impostazione open hardware non solo riduce drasticamente i costi rispetto alle macchine industriali, ma consente anche una personalizzazione del progetto in base alle esigenze specifiche del laboratorio o del contesto didattico.
Ogni componente può essere facilmente sostituito, adattato o migliorato, rendendo il dispositivo uno strumento didattico utile per apprendere meccanica, elettronica, automazione e scienza dei materiali in modo pratico e coinvolgente.
Applicazioni
Il Drying Film Tester trova applicazione in diversi ambiti: può essere utilizzato nelle scuole e università per dimostrare le proprietà dei materiali e le tecniche di controllo qualità, nei fablab e nei maker space per sperimentazioni su vernici o inchiostri autoprodotti, oppure in piccole imprese e startup dei settori chimico, cosmetico o della stampa che necessitano di uno strumento semplice ma efficace per testare le proprie formulazioni.
In sintesi, il Drying Film Tester rappresenta una soluzione sostenibile, economica e educativa, perfettamente allineata con i valori del movimento maker.
È un dispositivo che unisce funzionalità professionale a facilità di costruzione e accessibilità, dimostrando come anche con risorse limitate sia possibile realizzare strumenti di misura di alto valore tecnico e didattico.
Makers ITIS Forlì: https://www.makers-itis-forli.it
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Maker testing machine
La Maker Testing Machine è uno strumento progettato per effettuare prove meccaniche di resistenza sui materiali. Ciò permette l’analisi delle loro proprietà fisiche in risposta a sollecitazioni quali trazione, compressione, taglio e affaticamento.
Questo dispositivo rappresenta una soluzione compatta, economica e replicabile per laboratori scolastici, universitari, fablab e contesti di ricerca a basso costo.
Descrizione della macchina*
Al cuore della macchina vi è un motore stepper abbinato a un sistema di guide meccaniche di precisione che consente di trasformare il moto rotatorio del motore in un movimento lineare molto accurato.
Grazie all’elevato guadagno meccanico ottenuto da questo sistema, la macchina è in grado di applicare forze considerevoli sui materiali da testare, mantenendo al contempo un controllo preciso del movimento. Questo è fondamentale per garantire l’affidabilità e la ripetibilità delle misure.
La Maker Testing Machine utilizza celle di carico di diversa sensibilità per rilevare con precisione sia lo sforzo applicato al materiale. Inoltre si misura anche l’allungamento del campione testato.
Cosa misuriamo
In questo modo è possibile ottenere curve sforzo-deformazione dettagliate. Queste curve sono utili per determinare le caratteristiche meccaniche dei materiali analizzati. I principali parametri sono il modulo di elasticità, il punto di snervamento, il carico di rottura e il comportamento a fatica.
Un altro aspetto innovativo è l’integrazione della scheda ESP32, un microcontrollore potente e versatile dotato di connettività Wi-Fi e Bluetooth.
Questa scelta consente alla macchina di rientrare nell’ambito dell’Internet of Things (IoT), offrendo la possibilità di monitorare e controllare i test a distanza. Oltre a questo può salvare e inviare dati in tempo reale a dispositivi esterni per l’analisi e l’archiviazione.
La Maker Testing Machine è stata realizzata con una filosofia Do It Yourself: molti dei suoi componenti sono stati ricavati da materiali di recupero. Questo rendende il progetto accessibile anche a chi ha budget limitati.
La sua struttura modulare e la documentazione open-source permettono una facile replicabilità, manutenzione e personalizzazione.
Applicazioni della macchina
Le applicazioni di questa macchina sono numerose: nel mondo del making e della prototipazione rapida, può essere utilizzata per testare la resistenza di filamenti per la stampa 3D, pezzi stampati in resina, strutture in legno, cartone, tessuti e altri materiali comunemente impiegati nei laboratori artigianali o educativi.
Trova anche impiego nel settore della ricerca scientifica e nelle piccole imprese, dove può servire come strumento economico e affidabile per il controllo qualità delle materie prime e dei prodotti finiti.
In sintesi, la Maker Testing Machine rappresenta una soluzione innovativa, sostenibile e accessibile per chiunque voglia eseguire test meccanici professionali senza dover investire in costosi macchinari industriali.
Makers ITIS Forlì: https://www.makers-itis-forli.it
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Pompa a siringa da laboratorio
Pompa a siringa da laboratorio
Una pompa a siringa è uno strumento molto comodo da avere in laboratorio, no solo per condurre esperimenti ma anche per piccole produzioni come l’elettrofilatura.
Come tutte le pompe volumetriche serve a distribuire una quantità di liquido precisa. La differenza fra questo tipo di pompa e altre pompe volumetriche è l’utilizzo di una siringa per contenere il liquido di interesse. Per l’utilizzo bisogna prima riempire la siringa, per poi impostare i parametri per la fase di dispensazione.
Il riempimento della siringa può essere fatto a mano per poi montare la siringa sul telaio della pompa, oppure si può montare la siringa vuota sulla pompa e sfruttare la funzione di ricarica automatica. Quest’ultima funzione non è presente su tutti i modelli.
A cosa serve una pompa a siringa da laboratorio?
In un laboratorio chimico di ricerca si studiano i meccanismi alla base di reazioni chimiche, per fare questo alcune volte bisogna ripetere le sintesi per avere dei dati attendibili e per esplorare tutte le variabili che ne influenzano il risultato.
I chimici sfruttano queste apparecchiature semi automatiche che permettono di dispensare i reagenti dentro dei reattori per far avvenire le reazioni e monitorarle, garantendo precisione e ripetibilità.
Inoltre con lo sviluppo di tecniche come la microfluidica ha permesso ai chimici di utilizzare dei quantitativi di reagenti sempre più piccoli, abbattendo gli sprechi e i costi. Questi benefici per la sintesi e l’analisi chimica si devono anche all’affidabilità e la precisione di queste pompe.
Per piccoli quantitativi e precisioni elevate si montano siringhe più piccole, per quantitativi da erogare più grandi si montano siringhe di volume maggiore.
Parametri da impostare
Le pompe a siringa hanno dei parametri che memorizzano i diametri delle siringhe montate, la portata con cui erogare il liquido oppure dei quantitativi di liquido da erogare singolarmente, lavorano perciò o in continuo o a dosi fisse.
Il diametro della siringa fa capire alla pompa quanto fluido fuoriesce dalla punta per ogni avanzamento del pistone. Se approssimiamo la siringa a un cilindro, conoscendo il diametro possiamo calcolare l’area di base (circonferenza) e quindi il volume per ogni millimetro che avanza il pistone secondo la formula: volume = area di base * avanzamento del pistone.
Struttura di una pompa a siringa
La pompa a siringa è formata da 3 parti fondamentali:
- elettronica di controllo e interfaccia utente
- telaio
- motore passo-passo o stepper
L’interfaccia e l’elettronica sono specifiche per ogni modello di pompa, ma svolgono funzioni simili a quelle descritte in precedenza.
Il telaio serve per fissare saldamente la siringa in posizione e a movimentare il pistone con movimenti precisi. La vite converte il movimento rotatorio del motore in uno spostamento lineare del pistone.
Il motore stepper o passo-passo è un particolare tipo di motore che non gira in maniera continua e incontrollata ma esegue degli incrementi di angolo ben precisi dettati da impulsi della scheda elettronica.
Costruzione di una pompa a siringa*
Dopo aver trovato e riparato l’elettronica di una vecchia pompa a siringa, abbiamo costruito il telaio e tutta la parte meccanica. Molte parti sono state progettate e stampate in 3d con PLA, mentre la guida lineare, le pulegge, il motore, la barra filettata e i cuscinetti sono stati acquistati.
Una cinghia in gomma passo 2mm trasmette il moto del motore da una puleggia da 15 denti a una puleggia da 28 denti montata sulla vite di trasmissione. Il passo della vite è di 1,5 mm.
Le pulegge sono del tipo T2 M8 e la cinghia è una 140-2GT larghezza 9mm.
Questi dati sono coerenti con le caratteristiche meccaniche della pompa a siringa da laboratorio da cui proviene l’elettronica di controllo.
Per abbattere i costi del progetto si utilizza una barra filettata M10 in acciaio per ricavare la vite di trasmissione della pompa. Una volta tagliata della lunghezza desiderata si tornisce un’estremità fino al diametro di 8mm per poter inserire la puleggia e i cuscinetti.
Tutte le parti meccaniche sono fissate tramite viti, bulloni e grani filettati. Tutte le parti stampate in 3d sono condivise su Thingiverse.
Makers ITIS Forlì: https://www.makers-itis-forli.it
*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.