Mag 3D Aparato Experimental

Descrição da construção 3D

Todas as peças plásticas utilizadas neste projeto e cuja montagem é descrita de seguida, podem ser encontradas e descarregadas no seguinte link.

A experiência Mag3D consiste (i) numa espira magnética retangular de elevada razão de aspeto, com ângulo ajustável e (ii) num carrinho móvel equipado com um sensor magnético.

Vista lateral da experiência.

A correia, ligada ao carrinho, é puxada pelo motor através da engrenagem do motor de translação. O carrinho, subsequentemente, é puxado ao longo do perfil de alumínio, chegando ao fim do percurso quando atinge o interruptor fim-de-curso da translação.

A espira gira em torno do círculo central, controlada pelo motor axial, chegando ao limite do seu movimento quando atinge o interruptor fim-de-curso do movimento axial da espira.

Vista de cima da experiência.

Montagem

Passo 1

A montagem do suporte da espira consiste na ligação das três peças que o constituem, ligadas pelo aperto de 4 parafusos M3 de 8mm. Posteriormente é enrolado o cabo elétrico AWG24 envernizado compreendendo 50 voltas.

Passo 2

Peças necessárias:

Parafusos necessários: 2 Parafusos (M3 16 mm) e duas porcas. Inserir a peça: translation_lower_gear_holder no final da extrusão de alumínio (qualquer ponta serve).

Inserir o motor, com os parafusos (2 Parafusos M3 de 8 mm e 2 porcas):

Inserir nos lados respectivos, as peças switch_stabilizer_to_rail_connector e motor_stabilizer_to_rail_connector, sem apertar:

Preparar as peças coil_assembly_coil_holder_right, coil_assembly_coil_holder_left inserindo porcas M3 nos orifícios assinalados na imagem:



Juntar as peças coil_assembly_coil_holder_right, coil_assembly_coil_holder_left à peça central da espira middle_coil usando os parafusos M3 de 20 mm.  NOTA: a orientação das peças é indiferente, embora seja preferível que as cabeças dos parafusos estejam na mesma face da espira, ou seja, que os parafusos (dos dois lados) tenham a mesma orientação.



As peças devem ficar como mostrado em baixo:

Adicionar os interruptores de fim-de-curso (2) aos suportes (switch_holder) usando parafusos M3 de 16 mm de comprimento:

NOTA: a patilha branca deve ser afastada gentilmente com um x-ato ou uma lamina relativamente fina, de forma a permitir o parafuso ser inserido:

Inserir dos dois interruptores nas peças coil_assembly_left_stabilizer, coil_assembly_right_stabilizer, onde na segunda peça também se deve inserir o motor usando parafusos de INSERIR TAMANHO:

Inserir de cada lado, as peças dos suportes respectivas:

Prender o coil_assembly_Stepper_gear, ao motor com um parafuso M3 de 8mm.

Inserir translation_stage_upper_gear no motor e inserir o threaded insert M2 com um ferro de soldar encontado à peça  (How to use Brass Inserts on 3D Prints: make your own tips, cheap!, How to Install Heat Set Inserts into your 3D Prints | Markforged Reinforced), e usar um parafuso M2 de 8 mm para prender a engrenagem ao motor. NOTA: não apertar com muita força para o threaded insert não sair.

Prender o coil_assembly_left_stabilizer, coil_assembly_right_stabilizer às peças switch_stabilizer_to_rail_connector e motor_stabilizer_to_rail_connector com parafusos 16 mm:

Inserir o sensor_base na extrusão de alumínio e o translation_lower_gear_holder no final da extrusão:

Prender a correia à sensor_base com belt_locking_left e belt_locking:_right com parafusos M3 de 12 mm:

Prender as sensor_holder_right e sensor_holder_left à sensor_base com parausos M3 de 8mm e prender o sensor com parafusos M2.

Inserir a peça translation_stage_lower_gear na translation_stage_gear_holder com um parafuso M6 com parte não roscada do parafuso A correia deve passar por dentro (a correia  não é visivelr na foto em baixo):

Prender a peça translation_stage_gear_holder à translation_lower_gear_holder com um parafuso M6 e uma porca:

Ao apertar o parafuso, o centro deve ficar em tensão. O kit encontra-se montado:

Conexões elétricas

O esquema geral das ligações elétricas é o seguinte:

 

Os componentes elétricos da experiência são: Os relays com três funções: (i) ligar e desligar a fonte AC, (ii) controlar a voltagem da espira, seleccionando a alimentação de 12 ou 6V e (iii) ligar uma lâmpada led externa para melhor iluminação da experiência.

O conversor analõgico-digital (ADC) permite medir a voltagem aos terminais de uma resistência de shunt de 0.1 Ohm, sendo esta convertida para a medida da intensidade de corrente que atravessa a espira.

Os stepper drivers controlam os motores. Finalmente, os interruptores fim-de-curso, sinalizam o parqueamento da bobine ou do sensor quando pressionados.