Gert Burkhardt - Soporte para plantas

Como ingeniero eléctrico e ingeniero mecánico de profesión, trabajé en el desarrollo de hardware electrónico, gestión de ingeniería y gestión de operaciones, y finalmente me jubilé en 2017 (¡bien!).

Soy carpintero desde niño, ya que mi padre era profesor de carpintería y arte (hace mucho tiempo en Alemania). Sin embargo, durante la mayor parte de mi vida no tuve taller y solo contaba con equipo mínimo, lo que limitaba mis actividades de carpintería.

Solo en los últimos 15 años encontré el espacio y me interesé por la carpintería CNC. Compré una pequeña NextWave Shark (con VCarve Pro) en 2011 y aprendí lo básico, pero la vendí después de unos meses. Sin embargo, esta máquina me permitió cortar las piezas para mi fresadora CNC casera de tamaño mediano. Esta última está hecha principalmente de madera contrachapada de bambú, es bastante rígida y pesada (340 kg), y me ha servido muy bien durante los últimos 9 años.For some projects, I wrote my own dedicated CAM software that allowed e.g. flat machined finger joints and dovetails, to calculate maze patterns and tool paths and guilloche patterns. I sold such apps as a side business for several years but discontinued the sale last year since real-time customer service as a one-man company can be kind of challenging.

We wanted to hear more about why he decided to create the plant stand…

We moved to Colorado earlier this year (I made sure the house had a 1300 sqft shop space in the basement) and for the new dining room, we bought solid acacia furniture. However, there was an empty corner that we wanted to decorate with some plants. Looking over the usual sources we did not find something we liked or that fit with the rustic appearance of the other furniture. So, I decided to design and build my own plant stand.

After coming up with the idea and getting the materials together, Gert went to work planning and designing the project…It is made from solid acacia hardwood. I really love this material with its wild grain patterns. It is very hard and dense, machines nicely without much fuzz, and can be sanded really smooth. Acacia is not oily like many other exotics and does not clog abrasives. It glues very well.

However….it is almost impossible to buy board lumber here (that I know of). Therefore, I ended up buying a box with 26 sqft of acacia hardwood floorboards at a local flooring supplier. They were 19mm thick but after planing off the back-side ridges and drum sanding off the top finish only 14mm thickness were left. It was helpful to have a helical carbide cutter head for the planer because this wood is very hard (2200 Janka).

With the planed boards (half of the box) I glued up the blanks double-thick (to 28mm) for machining the components on the CNC.I hand sketched a few ideas of how to allow for 3 potted plants in a room corner and ruminated over that for a week. At some point, I focused on the barstool like design and how to attach the lower shelves to the legs.

At first, I had planned on using a glued mortise/tenon attachment. But the new Aspire version with threading tool path came out just in time to change my mind and consider a bolted construction with wooden screws.

The detailed design was made using IRONCAD, a mechanical design package that I have been using for 20+ years. Not as well-known as e.g. Solidworks, it has similar capabilities (and price…). I did not need 3D models for this project and transferred only the 2d-drawings as .dwg to Aspire. There I completed the 2D work for the hole circles, threads, nut recesses, and rounded bevel guide vectors.No necesité funciones especiales del software CAD. Una vez que tuve la idea, se trataba de un diseño mecánico muy básico. Podría haberse hecho igual de bien en muchos otros programas CAD, como SketchUp, que permiten ensamblajes.

Gert pasó entonces a hablar sobre las trayectorias de las herramientas y el corte del proyecto.…

Obviamente, las trayectorias de roscado eran la función clave que quería probar. Pero, por lo demás, utilicé trayectorias de vaciado y perfilado, así como trayectorias de moldeado y taladrado. Las trayectorias de moldeado se usaron exclusivamente para el biselado de radio de los bordes del estante y las patas. Esto podría haberse hecho más rápido a mano con una fresa de redondeo, pero, bueno, ya no tengo una fresadora manual que funcione.…

Realicé todos los cortes de perfil, cavidad y taladrado con una fresa de corte ascendente de ¼” (las brocas de carburo Freud estándar de Home Depot) a una profundidad moderada de 0,15”, ~12 000 rpm y una velocidad de avance variable de 40 ipm para taladrar hasta 150 ipm para cortes rectos. Al tratarse de un proyecto único en un material desconocido, fui bastante conservador.El roscado se realizó con una broca de roscar Magnate de 90 grados similar a la n.° 796 (ya no recuerdo el número exacto) y el perfil biselado con un destornillador de punta esférica de ¼” de procedencia desconocida. El único corte con una broca de 1/8” fue para las ranuras del destornillador en las cabezas de los tornillos.

Gert explicó el acabado y el montaje del proyecto con algunas reflexiones.…

Después del mecanizado, todas las piezas se lijaron con lijadora orbital de grano 80 hasta que desaparecieron todas las marcas de mecanizado, luego con grano 120, 240 y finalmente 400. El tiempo total de lijado para todas las piezas fue de aproximadamente 2 a 3 horas. Pero después del grano 400, la madera comenzó a brillar.

Se aplicó una primera capa de acabado de aceite danés y se dejó secar durante la noche. Después de eso, la veta quedó genial y normalmente lo habría dejado así, tal vez con otra capa de aceite.Sin embargo, dado el propósito previsto y el riesgo de daños por agua, apliqué a todas las piezas una generosa capa de barniz de poliuretano semibrillante (Varathane Triple-Thick). Aún luce bien, pero no me gusta la textura algo plástica del poliuretano.

Me gustaría realizar más proyectos con la madera de acacia, pero esto se limita a piezas pequeñas que se pueden fabricar, por ejemplo, con tablas de cortar de acacia económicas. El método de encolado utilizado para este proyecto es posible, pero me llevó casi el mismo tiempo cepillar, lijar y encolar las piezas que el resto del proyecto. Probablemente no lo vuelva a hacer.The wooden screws and threaded inserts were cut individually while held in a machine vice. I did this mainly to avoid making a special jig for multiple parts. The downside was a LOT of bit changes (end mill for the bolt and head shape and threading bit) and part swapping. That kind of ticked me off and I would come up with a method of gang machining all required bolts and nuts (12 each) at one time.

As mentioned above, if not for the water damage risk, I would not use the polyurethane varnish on fine furniture. The Danish Oil (or tung oil) gives a much more natural appearance.

We then asked Gert if he has any tips or advice to fellow makers…

Maybe some pro’s and con’s for using the threaded connectors (compared with mortise/tenon joints) for furniture:

Pro’s:

Makes a pretty strong connection. I think it is well comparable with M/T joints

Obviously, it can be disassembled for storage, transport, or shippingSi una unión se afloja con el tiempo, simplemente se puede volver a apretar, sin necesidad de desmontar ni volver a encolar.

Todas las piezas se pueden terminar antes del montaje, lo que ahorra mucho tiempo y facilita un trabajo mucho más limpio, sin esquinas estrechas ni lugares inaccesibles.

Dependiendo del diseño, estos tornillos de madera pueden tener un aspecto único.

Desventajas:

Se requiere tiempo adicional para fabricar los tornillos y los insertos (aunque, si una máquina CNC puede realizar la sujeción vertical, las tablas podrían roscarse directamente sin insertos).

Para tornillos de madera maciza, por ejemplo, de ¾” de diámetro o más, se requiere un grosor de tabla de 1” o más para los insertos roscados (tuerca). El método que se muestra aquí no funcionaría con tablas de ¾”. En ese caso, la posición del tornillo y la tuerca debería invertirse (es decir, un perno roscado insertado encolado en la tabla y fijado a la pieza contigua con una tuerca floja).

Las uniones de espiga y mortaja pueden hacerse completamente ciegas. Todavía no he averiguado cómo hacerlo con conectores roscados.El arduo trabajo de Gert claramente ha dado sus frutos y se nota en este proyecto, y esperamos que en muchos más por venir. Antes de despedirnos de él, le preguntamos a Gert qué planes tenía para el futuro.…

Bueno,…este proyecto fue una agradable distracción de la triste realidad de que mi taller aún no está completamente equipado. Todavía tengo unas 40 cajas de mudanza con herramientas, piezas y materiales que necesito desempaquetar y organizar. Supongo que ahora volveré y me pondré con eso. Después de eso, tal vez muebles nuevos para el baño, pero mis intereses cambian a diario. Sufro de un caso grave de TDAH de proyectos.

Queríamos agradecer enormemente a Gert por tomarse el tiempo para hablar con nosotros sobre su proyecto, lo que nos permitió inspirar a nuestra comunidad a probar algo nuevo. Si tienes una historia que te gustaría que publicáramos, ponte en contacto con nosotros, simplemente envía un correo electrónico a online@vectric.com. Nos encantaría saber de ti.