FERRO SPIKES: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Ferrofluids zijn colloïdale vloeistoffen gemaakt van nanoschaal ferromagnetische deeltjes gesuspendeerd in een dragervloeistof (meestal een organisch oplosmiddel of water). Elk klein deeltje is grondig bedekt met een oppervlakteactieve stof om klonteren te voorkomen.

Dit project is een kunstwerk, in voortdurende ontwikkeling en verkenning. Voornamelijk samengesteld uit een kamer met enkele ferrofluïdums. Vooraf gespecificeerde plekken op het oppervlak van deze vloeistof worden in beweging gezet door een Bluetooth-verbonden afstandsbediening die signalen verzendt die een elektromagneet activeren die met de vloeistof meebeweegt.

De controle over de vloeiende beweging is minimaal, waardoor de vloeistof een ruimte is voor willekeur in beweging en veel ruimte voor kunst om getuige te zijn!

• Dit project is gedaan door: Shefa jabber
• Bezoek haar website voor meer informatie: Shefa jaber

Stap 1: De elektromagneten maken

Omdat de elektromagneten de belangrijkste actieve componenten van het project waren, en vanwege het grote effect op de vloeiende beweging, was het belangrijk voor mij om te begrijpen hoe ze werken.

Dus besloot ik ze helemaal zelf te maken. Ik probeerde het eerst met een draad die om een schroef was gewikkeld. Dit was een proof of concept voordat ik de exacte specificaties vaststelde die ik nodig had.

De belangrijkste factoren die de sterkte van een elektromagneet beïnvloeden zijn:

1. Aantal windingen op de draadspoel rond de kern.
2. Sterkte van de toegepaste stroom.
3. Het materiaal van de spoel:

Stap 2: Ontwerp en fabricage

Ik begon eerst met het tekenen van een 3D-model van mijn gewenste ontwerp, zodat ik later alle benodigde onderdelen één voor één zou fabriceren: ik wilde het zo eenvoudig mogelijk houden. Functioneel gezien was het belangrijkste onderdeel een houder voor de elektromagneten die uit 6 delen bestonden.

Hier was ook een basis voor het hele apparaat, een container voor de vloeistoffen en enkele andere stukjes en beetjes die zullen worden getoond

Er was ook een basis voor het hele apparaat, een container voor de vloeistoffen en enkele andere stukjes en beetjes die hierna zullen worden getoond. De CAD-modellering is gedaan met behulp van Fusion.

2D-ontwerp en lasersnijden

Gebruikte AutoCAD-software, maakte een ronde plaat met gaten om de elektromagneten onder de vloeistofcontainer te dragen.

Ik besloot om hout van 4 mm dikte te gebruiken.

Zittend voor Multiplex 4,00 mm dikte is:

1. Vermogen = 100%
2. Frequentie = 50000.
3. snelheid = 0,35.

3d printen

Het onderdeel dat de meeste componenten droeg en een goede esthetische uitstraling gaf, was een halve bol, gedrukt van PLA-plastic. Ik besloot om Ultimaker +2 te gebruiken.

1. Materiaal: PLA
2. Mondstuk: 0,4 mm
3. Laaghoogte: 0,3 mm
4. Wanddikte: 0,8 mm
5. Afdruksnelheid: 60 m/s
6. Reissnelheid: 120 mm/s

CNC

Snijd houten houders, converteerde de 3D-onderdelen naar 2D om ze te snijden met behulp van de Shopbot CNC-machine met behulp van de volgende instellingen:

Het gereedschap dat we gebruikten is de 1/4 vingerfrees.

1. Spindelsnelheid: 1400 tpm
2. Aanvoersnelheid: 3,00 inch/sec
3. Duiksnelheid: 0,5 inch/sec

Vormen en gieten

Het materiaal dat ik heb gebruikt is Mold Star 30.

Het belangrijkste kenmerk van dit materiaal is:

1. Mold Star-siliconen harden uit tot zachte, sterke rubbers die scheurbestendig zijn en een zeer lage krimp op lange termijn vertonen.
2. Temperatuur: (73°F/23°C). Hogere temperaturen zullen de verwerkingstijd en uithardingstijd drastisch verminderen.
3. Uithardingstijd: moet 6 uur bij kamertemperatuur (73°F/23°C) uitharden alvorens te verwijderen.

Maak een holle doos en plaats de houten houders op hun plaats, giet het mengsel op zijn plaats en laat het 24 uur uitharden.

Stap 3: Ontwerp en productie van elektronica

Om het bord te ontwerpen, is de software die ik hiervoor ga gebruiken Eagle.

De componenten van het FERRO SPIKES-bord zijn:

1. ATMega328/P x1
2. Condensator 22 pF x2
3. Condensator 1 uF x1
4. Condensator 10 uF x1
5. Condensator 100 nF x1
6. Kristal (16 MHz) x1
7. Weerstand 499 ohm x2
8. Speldenkop x3
9. FTDI-kop x1
10. AVRISPSMD x1
11. spanningsregelaars x2

Stap 4: Netwerken en communicatie

Ik heb HC-05 Bluetooth gebruikt om de elektromagneet te bedienen.

Ik gebruikte een Android-applicatie genaamd Arduino Bluetooth Control om te communiceren tussen de Bluetooth en de ferro-spikes.

De Ferro Spikes-code is bijgevoegd.