Possiamo affermare con certezza che la community di Vectric non smette mai di stupirci qui alla sede centrale di Vectric. Vediamo tantissimi progetti fantastici, ma ce n'è uno in particolare che cattura sempre la nostra attenzione. Ed è proprio questo che ci ha colpito quando abbiamo visto il lavoro di Anthony Hurter... gli ingranaggi!
Gli oggetti meccanici con ingranaggi a vista ci fanno sempre chiedere "come è stato realizzato?". Per fortuna, nel caso di studio di questo mese, Anthony ci ha raccontato come ha creato questo incredibile orologio con ingranaggi. Prima di addentrarci nel suo processo creativo, volevamo chiedere ad Anthony qualcosa sul suo background…
Ho 81 anni, sono un ingegnere meccanico e ho fondato una grande azienda che produce combustibili idrocarburici alternativi da oli esausti. Ho iniziato tre anni fa con una stampante 3D e una macchina CNC Stepcraft, realizzando prototipi di componenti per impianti. Mi sono annoiato della stampa 3D, la Stepcraft era inadeguata per le mie esigenze, quindi ho costruito la mia macchina.
Volevamo sapere cosa ha ispirato Anthony a creare questo progetto e quali materiali riteneva più adatti. Ecco cosa ci ha detto…
Cercavo un progetto interessante e la costruzione di orologi era perfetta. Ho deciso di creare un orologio con ingranaggi in legno. Per cominciare ho acquistato due progetti per orologi in legno, ma ho scoperto che non erano sufficienti per le mie idee. L'introduzione del dispositivo per la creazione di ingranaggi Aspire di Vectric mi ha permesso di progettare i miei orologi, cosa che mi ha entusiasmato molto!Realizzare un orologio a ingranaggi in legno che mantenga il tempo con precisione è una sfida, ma il sistema di azionamento a pendolo elettromagnetico di Dick Bipes di Carveshop.com ha risolto il problema. Questa scheda PCB varia l'oscillazione del pendolo per mantenere un tempo perfetto.
Il legno, come il faggio e il teak, è la mia prima scelta, ma può essere difficile da reperire in Francia. Ho provato il compensato di betulla, ma si è scheggiato durante la lavorazione. Un amico che stavo aiutando mi ha mostrato un pezzo che aveva tagliato da compensato di bambù: eureka, problema del materiale risolto! Usando frese a gambo dritto da 2 mm, gli ingranaggi sono venuti benissimo. Ho comprato bambù da 10 mm per corrispondenza da Amsterdam e dell'impiallacciatura di bambù da 0,6 mm. I bordi impiallacciati e arrotondati finiti sono stupendi. Tutto un processo di apprendimento!
A questo punto Anthony aveva una buona idea di cosa volesse realizzare, così come dei materiali di cui avrebbe avuto bisogno, ma come ha fatto a iniziare il suo progetto? Continua a leggere per scoprirlo…Inizialmente, progettavo con il programma Bricscad (simile ad AutoCAD) e trasferivo il file DXF ad Aspire di Vectric per la creazione del percorso utensile. Ma ora il programma Aspire è così completo che posso creare e calcolare il percorso utensile di tutto in un unico posto.
Per il progetto dell'orologio, utilizzo un foglio di calcolo con i rapporti e il numero di denti degli ingranaggi. Quindi, tramite il gadget per gli ingranaggi, ottengo il PCD (diametro centrale del cerchio di denti) e di conseguenza la spaziatura tra i centri degli ingranaggi. Poi passo al layout in pianta di Aspire, con ogni componente su un nuovo livello. Aspire non gestisce bene la vista in pianta e in elevazione, ma è possibile creare un layout laterale a fianco della pianta.
Nei progetti di orologi, la maggior parte della lavorazione viene eseguita con frese a gambo cilindrico da 3,15 mm e 2 mm, con percorsi utensile per profili e tasche. La velocità di avanzamento è impostata a 2500 mm/min, la profondità di affondamento a 1200, la profondità di passata al 70% del diametro dell'utensile (2 mm per una fresa da 3,15), la velocità del mandrino a 16000 giri/min.Avvito il compensato a una tavola di pino da 18 mm con viti in ottone. Programmo la posizione delle viti con una svasatura profonda 4 mm da 8,5 mm e un foro per la vite da 4 mm, tagliato con la fresa da 3,15 mm. Nel progetto del portabottiglie, si usa anche la scanalatura con una fresa a punta sferica da 4 mm e la fresa a punta sferica da 3,15 mm per l'intaglio.
I bordi del compensato sono impiallacciati con strisce di impiallacciatura larghe 11,5 mm e spesse 0,6 mm, incollate con colla vinilica. Una volta asciugate, vengono rifilate con un coltello da rifilatura e levigate con carta vetrata a grana 150.
In alcuni progetti, arrotondo poi i bordi con una fresa a raggio di 3 mm. Levigatura minima della superficie del compensato. Ho provato a usare la gommalacca fusa in alcol, con risultati altalenanti. In Francia si possono acquistare solo vernici a base d'acqua, che sono un disastro. Quindi ora uso l'olio danese: facilissimo da applicare!!
Di solito è solo dopo aver completato i progetti che si riesce a capire cosa si cambierebbe se si dovesse rifare il progetto, ma l'esperienza di Anthony gli ha permesso di individuare alcune delle aree problematiche e di elaborare un piano in anticipo…The gear shaft design from the purchased clock plans were inadequate. So, I started from scratch, and now use 5mm threaded bar for the shafts and 10 x 5 x4 ball bearings. The bearings are a little loose on the shaft, so thread seal tape is used to take up the slack. I use 12mm of copper water tube as a casing, which houses bearings either end. The copper tube is dimpled to retain the outer race. The bearings are spaced on the inner race by 6mm of copper tube, drilled out to 5mm. The 5mm nuts bear on the inner race without fouling the outer race.
Another challenge was the clutch mechanism to permit the minute hand to be moved. The trick here was a felt pad (like one you would use under chair legs) glued to a disc, which is bolted to the centre shaft. The disc presses against the centre wheel with a small spring.Gestire l'oscillazione a ampiezza variabile del pendolo che aziona il cricchetto è un problema. Dick Bipes ha progettato un ingegnoso meccanismo a camma, ma era troppo complesso per me. Ho progettato un sistema a doppio nottolino per azionare la ruota a cricchetto, ma è piuttosto difficile descriverlo qui.
Lavorare in un appartamento richiede attenzione ai livelli di rumore e all'abbattimento della polvere. I motori del mandrino raffreddati ad aria sono da evitare. Sono passato a un mandrino raffreddato ad acqua e lavoro a un livello di 60-70 dB all'interno di una stanza con doppi vetri. I mandrini raffreddati ad acqua possono funzionare a basse velocità, ottimo per la foratura. Ho un filtro a sacco da 0,75 kW e un condotto di aspirazione della polvere rettangolare in 3 parti: un argomento che tratteremo più avanti!!
Volevamo ringraziare di cuore Anthony per aver dedicato del tempo a rispondere alle nostre domande e a descrivere i suoi progetti, in modo da poter ispirare la nostra comunità a provare qualcosa di nuovo. Il duro lavoro di Anthony ha chiaramente dato i suoi frutti, dato che ha già realizzato progetti straordinari. Prima di lasciarlo andare, abbiamo chiesto ad Anthony quali fossero i suoi progetti per il futuro…Tantissime! Sempre che la mia salute e la mia mente me lo permettano! I supporti per bottiglie di vino sono un'ottima idea regalo per una cena. Mio figlio vuole delle nuove cornici per gli architravi, dovrebbe essere un gioco da ragazzi con le clipart architettoniche. Non ho ancora capito bene come funziona la tornitura, e l'incisione su legno sembra affascinante, ma probabilmente è al di là delle mie capacità, quindi vedremo.
Per acquistare i progetti per creare i vostri orologi come questo, andate su: Lisaboyer.com
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