Creare un orologio da parete con ingranaggi mobili tagliato al laser
Difficoltà: facile. Tempo: 20 minuti di progettazione, un pomeriggio di lavoro. Metodi migliori: compensato o acrilico tagliati al laser.
Un orologio da parete con ingranaggi mobili segna l'ora con un normale movimento al quarzo e aggiunge un quadrante pieno di ruote dentate a vista che si innestano e girano per l'effetto estetico. Ci sono due modi per azionare le ruote, e sceglierne uno per primo decide cosa tagli e come lo monti.
Planetario usa un solo movimento. Una ruota del sole centrale sta sull'asse del movimento, i pianeti le orbitano attorno e una corona esterna borda la piastra posteriore. Quando l'asse gira, il sole gira, i pianeti orbitano e le lancette scorrono, tutto con un unico movimento. La piastra posteriore non ha altri fori oltre a quello centrale.
Gruppo rotante usa due azionamenti indipendenti, ed esiste a causa del carico. Appendere ruote in legno o acrilico sull'asse che tiene l'ora aggiunge peso e attrito che possono rallentare, bloccare o esaurire un solo movimento al quarzo quando gli ingranaggi diventano grandi. Per questo qui ruote fisse circondano una ruota centrale libera con il foro maggiorato, il perno del movimento principale arriva alle lancette senza mai muovere gli ingranaggi, e un secondo movimento al quarzo o un piccolo motore dietro una ruota aziona tutto il gruppo attraverso fori extra nella piastra posteriore. I due azionamenti non si caricano mai a vicenda.
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Cosa ti serve
Materiali
- Ruote: compensato di betulla da 3 mm o acrilico da 3 mm, così restano leggere e girano agilmente. L'acrilico tiene il bordo del dente netto, il compensato dà un aspetto più caldo.
- Piastra posteriore e corona: compensato o acrilico da 3 a 6 mm. Più è spesso, più solido appare sulla parete.
- Solo per il gruppo rotante: un perno o un distanziale corto per ogni ruota fissa, per fissare ciascuna ruota attraverso il suo foro nella piastra posteriore.
- Fissaggi: un po' di colla per la corona e rondelle sottili per tenere le ruote appena sollevate dalla piastra posteriore.
Movimenti
- Planetario: un comune movimento al quarzo con un perno lungo quanto basta per la piastra posteriore più la pila di ruote, e il relativo set di lancette.
- Gruppo rotante: lo stesso movimento per le lancette, più un secondo movimento al quarzo o un piccolo motoriduttore per azionare le ruote.
Passo 1 - Scegli lo stile degli ingranaggi, poi un preset
Imposta prima Stile degli ingranaggi. Scegli Planetario per un solo movimento che fa girare tutto, o Ingranaggi fissi per un gruppo azionato da un secondo movimento. Poi parti da un preset: Orologio da parete steampunk e Orologio da esposizione minimalista sono planetari, mentre Gruppo di ingranaggi rotante e Ingranaggi rotanti semplici sono fissi con il secondo movimento già attivo. Attiva il Quadrante per le tacche delle ore e dei minuti, che finiscono sul livello di segnatura da incidere invece che da tagliare.
Passo 2 - Dimensiona le ruote
- Ruote dei pianeti / Ruote esterne impostano quante ruote circondano il centro. Più ruote danno un aspetto ricco e steampunk, meno ruote uno pulito e moderno.
- Denti del sole / della ruota centrale e Denti dei pianeti / delle ruote esterne dimensionano le due ruote. In planetario la corona viene calcolata per te come il sole più il doppio dei denti dei pianeti, così si innesta sempre.
- Il Modulo è la dimensione del dente in millimetri e stabilisce quanto è grande tutto l'orologio, perché le ruote e la piastra posteriore crescono con i denti.
- In planetario, la somma dei denti del sole e della corona deve essere divisibile per il numero dei pianeti, così i pianeti si distribuiscono in modo uniforme. Il generatore ti avvisa quando non lo è.
Passo 3 - Imposta il foro e il secondo movimento
Imposta il foro dell'asse sul perno filettato del tuo movimento al quarzo. In planetario questo foro porta il perno che fa girare insieme il sole e le lancette. In fisso la ruota centrale è disegnata con un foro maggiorato, così il perno arriva solo alle lancette, e l'opzione indipendente Muovi gli ingranaggi con un secondo movimento aggiunge il foro extra per il perno e un ingombro inciso dietro una ruota, dove si montano il secondo movimento o il motore.
Passo 4 - Dai stile alle ruote e alle lancette
Centri delle ruote ritaglia le razze da ogni ruota: pieno dà un aspetto pesante e industriale, razze e fori di alleggerimento danno un aspetto più leggero, la filigrana è più ornata, e una ruota più leggera gira più facilmente. Poi scegli lo Stile delle lancette, pala, bastone o puntatore, intonato al quadrante.
Passo 5 - Controlla in 3D, poi esporta
Apri la scheda 3D e premi Riproduci. In planetario i pianeti orbitano attorno al sole; in fisso la ruota motrice e il gruppo girano sul posto. Quando funziona senza intoppi, scarica l'SVG dalla disposizione Foglio di taglio, che affianca la piastra posteriore, la corona (planetario), la ruota centrale, le ruote esterne, le lancette e una dima di posizionamento.
Scegli il tuo metodo di costruzione
Taglio laser
Cosa tagliare e incidere
- Taglia ogni contorno dei pezzi e ogni foro: la piastra posteriore e il suo foro centrale, le ruote e i loro centri, la corona (planetario), le lancette e la dima di posizionamento.
- Incidi solo il livello di segnatura: le tacche delle ore e dei minuti del quadrante e, in modalità fissa, gli ingombri rotondi che indicano dove si monta ogni movimento. Non tagliarli.
- Taglia le ruote da 3 mm di spessore, così restano leggere. La piastra posteriore può essere da 3 a 6 mm.
- Taglia le ruote una alla volta invece di sistemarle molto vicine, perché il calore accumulato allarga il kerf sui pezzi successivi, e carteggia la bruciatura da ogni faccia del dente, così si innestano in modo pulito.
Montare un orologio planetario (un movimento)
- Incidi le tacche del quadrante sulla piastra posteriore, poi incolla la corona sul bordo della piastra, allineando i due cerchi.
- Monta il movimento al quarzo dietro la piastra posteriore con il suo perno attraverso il foro centrale.
- Fissa la ruota del sole sul perno in modo che giri con il movimento, sollevata dalla piastra posteriore dello spessore di una rondella.
- Inserisci i pianeti nello spazio tra il sole e la corona, così i loro denti si innestano con entrambi. Restano in sede senza perni; per un'orbita più scorrevole puoi fissarli con perni a un sottile disco portapianeti trasparente.
- Monta le lancette sul perno e imposta l'ora. Ora un solo movimento muove insieme lancette, sole e pianeti.
Montare un gruppo rotante (due azionamenti)
- Incidi le tacche del quadrante e i due ingombri dei movimenti sulla piastra posteriore.
- Monta il movimento al quarzo principale al centro. Il suo perno attraversa il foro maggiorato della ruota centrale libera fino alle lancette, così non aziona mai gli ingranaggi.
- Fissa ogni ruota esterna attraverso il foro corrispondente della piastra posteriore con un perno o un distanziale corto, appena sollevata dalla piastra, e controlla che tutto il gruppo si innesti senza bloccarsi.
- Dietro la ruota segnata dal secondo ingombro, monta un secondo movimento al quarzo o un piccolo motore e collega il suo perno a quella ruota attraverso il foro extra. Quella ruota aziona il resto del gruppo.
- Monta le lancette sul perno principale e imposta l'ora. Ora lancette e ingranaggi vanno con i propri movimenti e non si caricano mai a vicenda.
Impostazioni di taglio e accoppiamento
Dato che nulla porta carico, basta un leggero accoppiamento a frizione. Allarga leggermente qualsiasi foro che fa presa e aggiungi una rondella sottile dove una ruota sfrega la piastra posteriore. Usa la dima di posizionamento per segnare la distanza delle ruote invece di misurare, e lascia funzionare il movimento per qualche minuto per confermare che nulla si inceppa prima di appenderlo.
Stampa 3D
Impostazioni di stampa
- Stampa le ruote da 3 a 4 mm di spessore con 4 perimetri e i denti nella parete, mai nel riempimento.
- I denti stampati tendono a venire spessi, quindi aggiungi 0.2 mm di gioco prima di stampare tutto il set.
- Stampa le ruote in un colore che contrasta con la piastra posteriore, così l'innesto si legge chiaramente.
Prossimi passi e idee di progetto
- Taglia la piastra posteriore e la corona in compensato di noce scuro e le ruote in betulla, così gli ingranaggi risaltano sulla parete.
- Taglia le ruote in tre strati di acrilico in un colore che contrasta, per un aspetto moderno.
- Sostituisci le tacche con i numeri nell'Editor di design dopo aver esportato la piastra posteriore.
- Nel gruppo rotante, sostituisci il secondo movimento al quarzo con un motoriduttore lento, così le ruote girano senza fermarsi.
- Per i soli ingranaggi, compresi set planetari e coppie non circolari, usa il Generatore di ingranaggi.
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