Cari amici, da tempo avevo in mente di realizzare una lavabossoli magnetica (magnetic tumbler) a microaghi e lo avrei voluto fare sfruttando materiale di fortuna, in modo da ridurre al minio i costi.
Tuttavia una lavabossoli magnetica cosi realizzata sarebbe stata difficilmente replicabile da chi legge questo articolo, in quanto dipendente dal materiale di fortuna recuperato, diverso per ognuno di noi.
Da qui l’idea di realizzarne una “open source” ovvero di mettere insieme un progettino sotto forma di KIT, con parti acquistabili da chiunque ed eventualmente modificabile e adattabile in base al materiale già in possesso.
In questo articolo dunque vi farò vedere in dettaglio come ho realizzato una Lavabossoli elettromagnetica a microaghi, elencando tutto il materiale usato, linkando possibili fonti e mostrandovi l’assemblaggio. Infine realizzerò un video sul canale YouTube per testare il lavoro e condividere i vostri commenti.
Cominciamo con il dire che questo prodotto esiste in versione commerciale e per chi non avesse voglia di mettersi a smanettare è facilmente acquistabile on line con diversi modelli e costi:
LAVABOSSOLI COMMERCIALE LEM – Modello base
ELENCO MATERIALE UTILIZZATO E LINK PER L’ACQUISTO:
16 x Profili in alluminio a 4 cave 2020 da 300mm (48€)
2 mt Guarnizione per profilo 2020 6mm Nera (2€) (ne bastano 1,2 mt)
Kit angolari 2020 e viti varie (22€)
4 x Piedini di gomma antivibrazioni per profilo 2020 (5€)
1 x gruppo interruttore e Presa elettrica 220v con fusibile (3€)
1 x Inverter mono-trifase 750W MCU T13-400W-12-H (37€)
1 x piastra alluminio 5mm x 350 x 350 (20€)
1 x disco di alluminio 4x250mm (15€)
1 x ripiano di vetro 340x340x3mm (15€) (vetraio locale)
2 x lastre fibra composita nera Xyltech (10€)
1 x Motore Elettrico Trifase 0.25 kW (0.35 HP) 2 poli 2800 giri Mec 63 B14 S1 (50€)
8 x Viti M5x10 per fissaggio piastra al telaio (0,5€)
4 x Viti M5x20 per fissaggio motore a piastra (0,5€)
16 x Viti M5 per fissaggio pannelli Xyltech . (di recupero)
16 x rondelle per fissaggio pannello Xyltech. (di recupero)
1 x Ammortizzatore in PU (tagliato ad hoc) (4€)
1 x flangia 11mm per raccordo disco-albero motore (1,5€)
1 x contenitore trasparente cilindrico (secchio x vernici) (5€)
4 x Gommini adesivi fissaggio contenitore(4€)
4 x Magneti al neodimio 40x40x20 N52 (32€)
100g x microaghi 0.4 mm (11€)
1 x cavo 220v tipo computer (di recupero)
50 x dadi M5 EU20 aggiuntivi per fissaggio pannelli e squadrette.
Il costo complessivo dipenderà dalla vostra capacità di acquistare al miglior prezzo o recuperare materiale usato, con un po’ di pazienza sugli store cinesi si possono ottenere ottimi prezzi, a fronte di una spedizione che può durare però anche un mese.
Quasi tutto il materiale è assolutamente standard e si può trovare ovunque, ad essere fortunati potrebbe anche essere recuperato da altri oggetti, specie per chi abbia a disposizione materiale industriale o una piccola officina.
Il motore dovrebbe essere flangiato (B5 o B14) in modo da poter essere montato verticalmente in modo bilanciato. Un piccolo motore trifase a 2800 giri in alternata, con un piccolo inverter per regolarne la velocità sembra la soluzione migliore (misure Mec 56 o 63) e più che sufficiente per girare un oretta senza fatica. E’ comunque possibile trovarlo usato e adattare il progetto di conseguenza. Se abbastanza potenti anche motori in continua possono essere utilizzati, in questo caso regolare la velocità sarà più facile ed economico, ma il motore verrà a costare un po’ di più. Rinunciando all’inverter per regolare la velocità, potrebbe anche essere usato un motore monofase a 1600 Rpm, ma poter regolare la velocità e’ molto utile, soprattutto se il piatto non e’ perfettamente bilanciato.
Insomma io ho censito tutto il necessario, ma ogni componente può essere sostituito con materiale di recupero meno costoso, in base a ciò che sarete capaci di trovare. In questo senso anche mercatini dell’usato o discariche da cui recuperare vecchie attrezzature potrebbero essere un ottima fonte di approvvigionamento.
Il telaio potrebbe essere realizzato in modo differente, se avete dimestichezza con la saldatura e con il ferro o addirittura con il legno.
I Magneti dovranno essere piuttosto potenti, in modo che il campo magnetico riesca ad estendersi fino al contenitore, attraversando il piano di appoggio in vetro, la base del contenitore e la distanza tenuta tra il piatto rotante e il piano di appoggio. I poli dei magneti devono essere rivolti verso i due lati del disco.
Il montaggio dovrebbe essere effettuato alternando le polarità. con le due coppie di magneti monatti a distanze differenti. Ruotando, i magneti dovrebbero coprire tutta la superficie del secchio. Le polarità invertite dovrebbero far sì che gli aghi saltino da un orbita all’altra, migliorandone l’efficacia.
Fate attenzione i magneti che siano di tipo N52 (potenza elevata). Per le dimensioni richieste questi magneti sono difficili da maneggiare e il rischio di farsi male è dietro l’angolo, agite quindi con molta cautela!
Data la forza dei magneti, nel kit non ci sono parti di ferro, ma sia il telaio che il motore sono in alluminio.
ATTENZIONE – AVVERTENZE
Non mi assumo nessuna responsabilità per eventuali infortuni, tenete presente tutte le seguenti avvertenze prima di cominciare questo progetto:
MAGNETI: Data l’elevata potenza c’e’ il rischio di infortuni, vanno maneggiati con estrema attenzione.
MESSA A TERRA: Assicurarsi che tutto l’impianto, motore , telaio , alimentazione, siano opportunamente collegati alla presa di terra.
CAMPI MAGNETICI: Fare molta attenzione alle correnti ed ai campi magnetici indotti. Se utilizzate un pacemaker o altri impianti evitate di avvicinarvi a questo tipo di macchinario.
TENSIONI ELEVATE: Lavorare in alta tensione può essere mortale, se non avete pratica con circuiti elettrici in alta tensione fatevi aiutare da una persona esperta, evitando rischi inutili.
PARTI IN MOVIMENTO: Accertatevi di aver fissato in modo opportuno tutte le parti in movimento (e verificatelo periodicamente) in quanto le forze in gioco possono essere notevoli e se dovessero staccarsi dei pezzi durante la rotazione (per rottura o allentamento delle viti) potrebbero venir sparati con notevole energia causando danni ed infortuni anche gravi.
TEMPERATURE: Assicurarsi che le parti elettriche, ed in particolare il motore, siano ben ventilate/dimensionate e non si surriscaldano durante l’uso.
PROTEZIONI: Indossate sempre le necessarie protezioni (occhiali, guanti, indumenti da alvoro etc.) adatte alle operazioni che state effettuando.
Fatte le dovute premesse sulla sicurezza (per favore non sottovalutatele) e con tutti i pezzi alla mano possiamo cominciare con il setup della nostra lavabossoli magnetica.
SETUP:
Come prima cosa occorre assemblare il telaio, inseriamo quindi un dado per fissare i piedini su ognuno dei 4 segmenti della base, in modo da poterli poi collegare con gli angolari. Appoggiamo su un piano
4 segmenti 20×20 e con una squadretta verifichiamone l’allineamento prima di stringere i grani sugli angolari.
Utilizziamo quindi questa prima parte del telaio per prendere le misure con cui tagliare la piastra di alluminio che dovrà sostenere il motore. Se utilizzate gli stessi pezzi che ho usato io, trovate le misure esatte per il taglio in questo file:
In alternativa prendete le vostre misure in modo che la piastra sia ruotata di 45° rispetto al telaio, Tagliate gli angoli e praticate i fori in modo da poterla fissare ai dadi che andrete ad inserire sui segmenti 2020 che la supporteranno.
Praticate anche i 4 fori per fissare il motore (nel disegno ho già riportato la posizione dei fori per il tipo di motore che ho usato) e per far passare l’albero motore.
Prendete il foglio in PU da 4mm e tagliatelo/foratelo in modo che possa essere inserito tra la piastra e il motore e possa ammortizzare le vibrazioni, dando solidità al montaggio.
Avendolo a disposizione io ho effettuato il taglio con un laser CNC , vi lascio quindi il disegno per il tipo di motore che ho usato:
Provate quindi a fissare la piastra al motore per verificare che tutte le misure siano corrette. Approfittatene quindi per verificare che montando la flangia su motore e appoggiando il disco, le misure siano opportune per permettere la corretta rotazione del disco, tenendo presente che vi saranno anche delle viti sporgenti per fissare le varie componenti.
Prendete quindi il disco di alluminio, identificatene il centro esatto e posizionate la flangia fissandola con del biadesivo, in modo da usarla come dima per segnare la posizione esatta in cui praticare i fori per poterla fissare al disco.
Aiutandovi con un pennarello indelebile e un bulino, disegnate quindi due linee perpendicolari passanti per il centro e per i fori di fissaggio della flangia. Su queste linee identificate il punto migliore per il fissaggio dei magneti e praticate i fori necessari.
Questa parte e’ molto importante e va fatta con precisione perché impatterà sul bilanciamento del disco, che ruotando a velocità elevate non dovrà presentare vibrazioni eccessive.
Usare fori leggermente più ampi permette di avere un po’ di gioco per tarare tutto il sistema e bilanciarlo opportunamente (un po’ come farebbe un gommista con le gomme dell’auto)
Procediamo quindi a completare il cubo del telaio, ricordandosi di inserire tutti i dadi necessari per poter poi fissare gli angolari per i tramezzi che serviranno a fissare la piastra del motore ed ogni altro dado necessario (eventuali maniglie, pienidini, fissaggio dei pannelli di copertura etc.)
Montiamo quindi gli angoli ai tramezzi e fissiamoli in modo temporaneo sul telaio. Questi infatti dovranno poi essere saldamente fissati al telaio in posizione tale da mantenere il disco rotante a filo del piano superiore.
Prima di proseguire diamo un’occhiata alla parte elettrica.
Prendiamo il motore e colleghiamo i morsetti interni a TRIANGOLO, in modo da poter poi collegare l’inverter, come spiegato in questo video:
Ricordiamoci poi di collegare la messa a terra del motore all’inverter ed al telaio.
L’inverter andrà collegato con il gruppo interruttore/fusibile/presa (ed eventualmente al timer).
Inverter, timer e gruppo presa possono essere montati a pannello, allo scopo prendete le lastre di fibra composita Xyltech (le vendono al Leroy Merlin). Tagliatele in misura con l’aiuto di un taglierino. Saranno abbastanza rigide da ospitare inverter e presa.
Una volta identificate le misure corrette potrete sostituirle con dei piu’ robusti e durevoli pannelli di plexiglass, fatti tagliare in misura con un laser.
A questo punto potete fissare il motore alla piastra di alluminio ricordandovi di inserire l’ammortizzatore in PU. Fissate quindi le calamite e flangia al disco di alluminio, in modo da poterlo montare sul motore.
Le viti per fissare la flangia all’albero motore saranno difficilmente raggiungibili ed occorrerà procurarsi un cacciavite lungo almeno 25 cm (reperibile in ogni caso in ogni ferramenta). Per una migliore presa e’ comunque consigliabile usare delle viti a brugola.
Se il motore e’ dotato di chiavetta e la flangia non prevede questo tipo di attacco, rimuovete la chiavetta e fate in modo che una delle viti della flangia si posizioni nella scanalatura dell’albero motore, lasciata vuota dalla chiavetta appena rimossa.
Fissato il gruppo motore potete avvitarlo ai tramezzi (ancora mobili) ribaltando quindi l’intera struttura del telaio su di un piano, in modo che i magneti vi appoggino sopra. Questo permetterà di allineare in modo perfetto i tramezzi. La guarnizione di gomma che infilerete nelle cave del profilo manterrà una distanza di circa in millimetro dal piano di vetro e dovrebbe essere sufficiente per non farli toccare.
Se cosi non fosse e’ possibile distanziare ulteriormente i magneti dal piano, aggiungendo un distanziatore mentre si prende la misura per la posizione dei tramezzi. Per garantire la tolleranza necessaria a fare in modo che non vi sia poi contatto in fase di rotazione si può quindi usare come distanziatore un pezzo di plexiglass di 2-3-4mm, a seconda dello spazio che si vuole introdurre, che andrà però a scapito dell’efficacia del campo magnetico sui microaghi.
NOTA: Con le misure del materiale proposto i magneti risultano già a filo, per ridurre ulteriormente la distanza occorre evitare di posizionare le staffe angolari nella parte superiore del telaio.
Usare un piano in vetro per sostenere il contenitore con i bossoli vi permetterà di avere un margine inferiore, se invece userete un piano di plastica o non perfettamente rigido, che si potrà flettere sotto il peso dei bossoli, allora il distanziatore dovrà tenerne conto.
Trovata la corretta misura ribaltiamo quindi tutta la struttura.
Inseriamo il profilo di gomma nelle cave superiori, su cui poi andremo a posizionare la lastra di vetro che sosterrà il secchio dei bossoli.
Il vetro può essere fatto tagliare in misura da un qualsiasi vetraio (340×340) in modo da essere contenuto nei pannelli di composito (fatti sporgere per lo spessore del vetro) ed appoggiato sui profili di gomma.
Nei pannello praticheremo poi una scanalatura per facilitare il sollevamento del vetro in caso di necessità.
Appoggiato il ripiano Verificate che tutto sia sistemato a puntino e che il disco, ruotando, sfiori appena il ripiano, in modo da massimizzare il campo magnetico all’interno del contenitore.
ATTENZIONE: La parte più complessa e’ bilanciare il disco in modo che durante la rotazione non assuma un moto eccentrico causando vibrazioni.
Il pannello e le coperture potranno essere facilmente avvitate se in fase di montaggio si saranno inseriti un paio di dadi aggiuntivi per ogni cava, in caso contrario si possono usare dadi specifici, magneti o altri sistemi.
Coprire il telaio con dei pannelli permetterà di rendere più ordinato il lavoro e soprattutto di impedire il contatto con parti in alta tensione (che vanno comunque isolate in modo impeccabile) e con parti in veloce movimento, per le quali agiranno come scudo in caso di incidenti,
Verificate di aver stretto tutte le viti e montato tutto opportunamente e procedete quindi alla prima prova, facendo ruotare il motore a velocità via via crescente. Controllate che non vi siano vibrazioni o problemi di alcun genere.
Posizionate il contenitore sopra alla lastra di vetro (fissando sul vetro i gommini, in modo che il secchio non si sposti per le vibrazioni) e riversatvi dentro i microaghi. Provate a far girare i magneti controllando che il campo magnetico sia sufficiente per agitare i microaghi. ripetete la stessa operazione aggiungendo dell’acqua.
Se il campo magnetico non dovesse essere sufficiente, occorreranno magneti più potenti o una minore distanza dal piano. Verificate anche che il contenitore non presenti bordi che possano distanziare ulteriormente gli aghi dal disco rotante.
Facendo attenzione ad isolare bene tutte le parti elettriche in modo che non ci sia rischio di bagnarle, potete quindi fare la prima prova aggiungendo i bossoli, del liquido per lavastoviglie e un po’ di sapone per piatti. Per una buona pulizia dovrebbero bastare 15-20 minuti, che potrete impostare sul timer.
ACCESSORI
CONCLUSIONI
In conclusione possiamo dire di aver realizzato una lavabossoli magnetica faidate, completa di tutti gli accessori e le caratteristiche di una in versione professionale.
L’obiettivo di realizzarla tramite componenti acquistabili da tutti sembra raggiunto, mentre l’obiettivo di ottenere un prezzo conveniente dipende dalla vostra capacità di acquisto o di recupero di materiale usato.
Effettivamente una lavabossoli gia’ pronta, in versione base ha un prezzo paragonabile ed e’ immediatamente pronta, ma il divertimento di averla realizzata tutta da soli non ha prezzo!