Gert Burkhardt - Portavasi

Qui alla sede centrale di Vectric, rimaniamo sempre colpiti dai progetti realizzati dai nostri utenti. Il progetto Plant Stand di Gert Burkhardt ci ha colpito sul Forum Vectric per l'eccellente utilizzo del percorso utensile di fresatura a filettatura e la finitura del supporto. Per il case study di questo mese, abbiamo incontrato Gert e gli abbiamo chiesto del suo background e di come è arrivato al mondo del CNC…

Come ingegnere elettrico e meccanico di professione, ho lavorato nello sviluppo di hardware elettronico, nella gestione ingegneristica e nella gestione operativa, per poi andare in pensione nel 2017 (evviva!).

Ho lavorato come falegname fin dall'infanzia perché mio padre era un falegname e insegnante d'arte (molto tempo fa in Germania). Tuttavia, per gran parte della mia vita non ho avuto un laboratorio e ho avuto solo un'attrezzatura minima, il che ha limitato le mie attività di falegnameria.

Solo negli ultimi 15 anni ho trovato lo spazio e mi sono interessato alla lavorazione del legno CNC. Ho acquistato una piccola NextWave Shark (con VCarve Pro inclusa) nel 2011 e ho imparato le basi, ma l'ho venduta dopo pochi mesi. Tuttavia, questa macchina mi ha permesso di tagliare i componenti per la mia fresatrice CNC di medie dimensioni fatta in casa. Quest'ultima è realizzata principalmente in compensato di bambù, piuttosto rigida e massiccia con i suoi 340 kg, e mi ha servito bene negli ultimi 9 anni.Per alcuni progetti, ho scritto un mio software CAM dedicato che permetteva, ad esempio, di realizzare giunzioni a pettine e code di rondine piatte, per calcolare modelli a labirinto, percorsi utensile e motivi guilloché. Ho venduto queste app come attività secondaria per diversi anni, ma ho interrotto la vendita l'anno scorso perché, per un'azienda individuale, fornire un servizio clienti in tempo reale può essere piuttosto impegnativo.

Volevamo saperne di più sul perché avesse deciso di creare il portavasi…

Ci siamo trasferiti in Colorado all'inizio di quest'anno (mi sono assicurato che la casa avesse uno spazio commerciale di 120 metri quadrati nel seminterrato) e per la nuova sala da pranzo abbiamo acquistato mobili in massello di acacia. Tuttavia, c'era un angolo vuoto che volevamo decorare con delle piante. Consultando le solite fonti, non abbiamo trovato nulla che ci piacesse o che si adattasse all'aspetto rustico degli altri mobili. Così, ho deciso di progettare e costruire il mio portavasi.

Dopo aver avuto l'idea e aver raccolto i materiali, Gert si è messo al lavoro per pianificare e progettare il progetto…È realizzato in legno massello di acacia. Adoro questo materiale con le sue venature selvagge. È molto duro e denso, si lavora bene senza troppi peli e può essere levigato molto bene. L'acacia non è oleosa come molti altri legni esotici e non intasa gli abrasivi. Si incolla molto bene.

Tuttavia…è quasi impossibile acquistare tavole di legno qui (che io sappia). Pertanto, ho finito per acquistare una scatola con 26 piedi quadrati di assi di legno duro di acacia da un fornitore di pavimenti locale. Erano spesse 19 mm, ma dopo aver piallato le creste del lato posteriore e levigato a tamburo la finitura superiore, ne sono rimasti solo 14 mm di spessore. È stato utile avere una testa di taglio elicoidale in metallo duro per la pialla, perché questo legno è molto duro (2200 Janka).

Con le assi piallate (metà della scatola) ho incollato i pezzi grezzi con uno spessore doppio (fino a 28 mm) per la lavorazione dei componenti sul CNC.Ho abbozzato a mano alcune idee su come inserire 3 piante in vaso in un angolo della stanza e ci ho rimuginato sopra per una settimana. A un certo punto, mi sono concentrato sul design simile a uno sgabello da bar e su come fissare i ripiani inferiori alle gambe.

Inizialmente, avevo pensato di usare un attacco a mortasa/tenone incollato. Ma la nuova versione di Aspire con percorso utensile filettato è uscita giusto in tempo per farmi cambiare idea e prendere in considerazione una costruzione imbullonata con viti per legno.

Il progetto dettagliato è stato realizzato con IRONCAD, un pacchetto di progettazione meccanica che utilizzo da oltre 20 anni. Non è così noto come SolidWorks, ad esempio, ma ha funzionalità simili (e un prezzo…). Non avevo bisogno di modelli 3D per questo progetto e ho trasferito solo i disegni 2D in formato .dwg su Aspire. Lì ho completato il lavoro 2D per i cerchi dei fori, le filettature, gli incavi dei dadi e i vettori guida degli smussi arrotondati.Non avevo bisogno di funzionalità specifiche del software CAD. Una volta avuta l'idea, si è trattato di un progetto meccanico molto elementare. Avrei potuto realizzarlo anche con diversi software CAD, come Sketchup, che consentono di creare assemblaggi.

Gert ha poi parlato dei percorsi utensile e del taglio del progetto…

Ovviamente, i percorsi utensile filettati erano la caratteristica chiave che volevo provare. Per il resto, ho utilizzato percorsi utensile per tasche e profili, oltre a percorsi utensile per modanature e forature. I percorsi utensile per modanature erano esclusivamente per la smussatura radiale dei bordi del ripiano e delle gambe. Questo avrebbe potuto essere fatto più velocemente a mano con una fresa a raggio, ma, beh, non ho più una fresatrice portatile funzionante….

Ho eseguito tutti i tagli di profilatura, tasca e foratura con una fresa a candela ascendente da ¼" (le semplici punte in metallo duro del marchio Freud di Home Depot) a una modesta profondità di 0,15", ~12.000 giri/min e una velocità di avanzamento variabile da 40 ipm per la foratura fino a 150 ipm per tagli dritti. Trattandosi di un progetto unico su un materiale sconosciuto, sono stato piuttosto conservativo.La filettatura è stata eseguita con una punta per filettatura Magnate a 90 gradi simile alla n. 796 (non sono più sicuro di quale numero esatto) e il profilo smussato con una punta sferica da ¼" di provenienza sconosciuta. L'unico taglio con una punta da 1/8" è stato per le fessure per cacciavite nelle teste delle viti.

Gert ha spiegato la finitura e la costruzione del progetto con qualche riflessione…

Dopo la lavorazione, tutte le parti sono state carteggiate con ROS a grana 80 fino a quando tutti i segni di lavorazione non sono scomparsi, poi a grana 120, 240 e infine a grana 400. Il tempo totale di carteggiatura per tutte le parti è stato di circa 2-3 ore. Ma dopo la grana 400, il legno ha iniziato a diventare lucido.

È stata applicata una prima mano di finitura di olio danese e lasciata asciugare per una notte. Dopodiché la grana è venuta benissimo e normalmente l'avrei lasciata così, magari con un altro strato d'olio.Tuttavia, dato lo scopo previsto e il rischio di danni causati dall'acqua, ho dato a tutte le parti un generoso strato di vernice poliuretanica semilucida (Varathane Triple-Thick). L'aspetto è comunque gradevole, ma non apprezzo la sensazione un po' plastica del poliuretano.

Vorrei realizzare altri progetti con il legno di acacia, ma questo è limitato a parti più piccole che possono essere realizzate, ad esempio, da taglieri di acacia economici. Il metodo di incollaggio utilizzato per questo progetto è possibile, ma per piallare, levigare e incollare i pezzi grezzi ci è voluto quasi lo stesso tempo impiegato per il resto del progetto. Probabilmente non lo farò più.Le viti in legno e gli inserti filettati sono stati tagliati singolarmente, mantenendoli in una morsa. L'ho fatto principalmente per evitare di dover realizzare una dima specifica per più pezzi. Lo svantaggio era che dovevo cambiare MOLTI utensili (fresa per la forma del bullone e della testa e punta per filettare) e sostituire i pezzi. Questo mi faceva un po' incazzare e ho escogitato un metodo per lavorare in serie tutti i bulloni e i dadi necessari (12 ciascuno) contemporaneamente.

Come accennato in precedenza, se non fosse per il rischio di danni causati dall'acqua, non userei la vernice poliuretanica su mobili pregiati. L'olio danese (o olio di tung) conferisce un aspetto molto più naturale.

Abbiamo quindi chiesto a Gert se avesse suggerimenti o consigli per i colleghi costruttori…

Forse alcuni pro e contro nell'utilizzo dei connettori filettati (rispetto ai giunti mortasa/tenone) per i mobili:

Pro:

Crea una connessione piuttosto forte. Penso che sia ben paragonabile ai giunti M/T

Ovviamente, può essere smontato per lo stoccaggio, il trasporto o la spedizioneSe un giunto si allenta nel tempo, può essere semplicemente serrato di nuovo, senza bisogno di smontarlo e incollarlo nuovamente.

Tutte le parti possono essere rifinite prima del montaggio, risparmiando molto tempo e rendendo il lavoro molto più pulito, senza angoli stretti e punti inaccessibili.

A seconda del design, queste viti per legno possono avere un aspetto unico.

Contro:

Ci vuole più tempo per realizzare le viti e gli inserti (anche se, se una macchina CNC può eseguire il serraggio verticale, le tavole potrebbero essere filettate direttamente senza inserti).

Per le viti per legno massello, ad esempio con un diametro di ¾" o superiore, è richiesto uno spessore della tavola di 1" o superiore per gli inserti filettati (dado). Il metodo mostrato qui non funzionerebbe con assi da ¾". In tal caso, la posizione di vite e dado dovrebbe essere invertita (ad esempio, un inserto filettato incollato nell'asse e fissato alla parte adiacente con un dado allentato).

I giunti a mortasa/tenone possono essere realizzati completamente ciechi. Devo ancora capire come farlo con i connettori filettati.Il duro lavoro di Gert ha chiaramente dato i suoi frutti e si vede in questo progetto e, si spera, in molti altri a venire. Prima di lasciarlo andare, gli abbiamo chiesto quali fossero i suoi progetti per il futuro…

Beh…questo progetto è stato una piacevole distrazione dalla triste realtà che il mio negozio non è ancora completamente allestito. Ho ancora circa 40 scatoloni da trasloco con attrezzi, pezzi di ricambio e materiali che devono essere disimballati e organizzati. Immagino che ora tornerò indietro e farò solo quello. Dopodiché, forse nuovi mobili per il bagno, ma i miei interessi cambiano ogni giorno. Soffro di una grave forma di ADHD.

Volevamo ringraziare di cuore Gert per essersi preso il tempo di parlare con noi del suo progetto, così da poter ispirare la nostra community a provare qualcosa di nuovo. Se avete una storia che vorreste che raccontassimo, contattateci via email all'indirizzo online@vectric.com. Ci piacerebbe molto sentire la vostra opinione.