At lave sin egen lommelygte kan virke som et skræmmende projekt, og eksemplerne på nettet af specialfremstillede, drejede lommelygter med titankroppe hjælper ikke på det indtryk. Det behøver dog ikke at være svært at lave en grundlæggende, men funktionel lommelygte. Denne lommelygte kan færdiggøres på et beskedent budget med almindeligt tilgængelige dele og billigt værktøj (du kan få de fleste af dem i isenkræmmerbutikken). Det er et sjovt projekt og er også en god måde at lære lodning og grundlæggende kredsløb på.
De trin, der er beskrevet nedenfor, kan bruges til at lave en enkelt lommelygte for sjov eller til at køre en workshop/kursus til sommerlejre, messer, hackerspaces, opsøgende programmer for unge osv. Der anvendes en billig overflade-monteret LED og ingen kontrolkredsløb (den interne modstand i de alkaliske AA-batterier er tilstrækkelig til at begrænse strømmen til LED’en og forhindre den i at brænde ud). Armaturet er fremstillet af almindeligt tilgængelige kobbervandrør og fittings. Afbrydermekanismen er en skruestik; stram den for at lukke kredsløbet og løs den for at afbryde kredsløbet.
De eneste andre materialer, der kræves, er noget krympeflex, noget tråd, noget skrotplast og eventuelle dekorative elementer, som du ønsker at tilføje. Nødvendigt værktøj omfatter en rørskærer, en butanbrænder, et metalstempel, en loddekolbe, en varmepistol (eller hårtørrer), en hammer, en sekskantnøgle, en saks, en Exacto-kniv og en tang. Du bør også bære sikkerhedsbriller eller anden øjenbeskyttelse hele tiden, og en varmebestandig handske eller en lille skruestik vil være nyttig.
Del I: Forberedelse
Hvis du ønsker at køre dette projekt som en workshop/klasse (især for børn), anbefales det kraftigt, at du gennemfører disse trin i forvejen.
Skær noget 1/2 tommer nominelt, type M kobberrør i et stykke på 4-1/2 tommer længde med en rørskærer. Det er meget vigtigt, at du får den rigtige slags rør; den indre diameter af denne kombination af størrelse og type er lige bred nok til at passe ind i de AA-batterier, der skal drive lommelygten. Det er værd at bemærke, at intet på et “1/2 tommer nominelt” rør faktisk måler 1/2 tomme; den indre diameter er i dette tilfælde faktisk ca. 0,569 tommer. Når du har skåret, skal du fjerne bursten (rillen) på indersiden af røret med sandpapir og/eller en Exacto-kniv (hvis du bruger en Exacto-kniv, må du ikke trykke for hårdt; du kan knuse bladet).
Lod en ekspansionskobling på 1/2 tomme nominelt x 3/4 tommer nominelt på den ene ende af rørstykket. Dette bliver hovedet på lommelygten. En loddekolbe genererer ikke nær nok varme; du bliver nødt til at bruge en butanbrænder eller lignende (hvis du ikke allerede har en, kan du få et sæt med brænder og dunke til ca. 20 dollars i byggemarkedet). Før du begynder at lodde med faklen, skal du sørge for at fjerne alt brændbart materiale fra omgivelserne. Koblingen og røret bliver meget varmt, så du skal ikke regne med at kunne holde dem med din bare hånd, mens du lodder! Forbered forbindelsen med blikkenslagerflux (syre); sørg for at rense dette godt af efter lodningen. Mens koblingen er varm, skal du også lodde enden af et par tommer fortinnet, massiv kobbertråd på indersiden af koblingen. Dette vil gøre det muligt at forbinde lommelygtekroppen med LED’en senere (lommelygtekroppen bliver en del af kredsløbet).
Vælg to #10-32 inderskruer i rustfrit stål (tommelfingerskruer ville også fungere), den ene ca. 3/4 tomme lang og den anden ca. 1/4 tomme lang. Det er ikke noget problem at bruge skruer, der er et par størrelser større eller mindre, så længe hullerne til dem er korrekt dimensioneret (se nedenfor).
Bore et hul i midten af toppen af en 1/2 tommer nominel kobberrørkappe. Forsøg ikke at holde hætten med fingrene; brug handsker, en klemme, en skruestik osv. Brug et bor lidt mindre i diameter end gevinddiameteren på de skruer, du bruger. Skub hætten helt op på rørstykkets ende (dvs. den ende uden ekspansionskobling). Brug det samme bor til at bore endnu et hul gennem den ene side af hætten og gennem røret under den. Tag hætten af røret, og forstør hullet i siden af røret med et bor, der er større end gevinddiameteren på de skruer, du bruger.
Du kan med den kortere skrue med brutal kraft få et anstændigt stykke arbejde ud af at tappe (danne gevind i) hullet i siden af halekappen. Få først gevindet til at “bide” sig fast i kobberet ved at hamre let på skruen i hullet. Derefter strammes skruen ved hjælp af en sekskantnøgle eller en ratleskruetrækker med en sekskantbit. Når du har skruet den ind og ud et par gange, bør den være let nok til at stramme eller løsne den med fingrene. Hvis du har planer om at lave et stort antal lommelygter, vil en gevindskraldenøgle spare tid. Hvis du kun vil lave én, vil denne metode dog fungere fint og sparer dig for at købe et andet værktøj. Tryk gevind med den længere skrue ind i endehullet i hætten på samme måde. Den korte skrue vil fungere som en “indstillingsskrue” for at holde halekappen på lommelygten, mens den lange skrue bliver din afbryder.
Bøj med en lille tang en anden længde af fortinnet massiv kobbertråd til en flad spiral med en lige ledning, der kommer ud fra midten. Spiralen skal være ca. 2/3 så bred som kobberrørets indre diameter (længden af den tråd, du har brug for, afhænger af dens diameter), og den lige tråd skal komme ud fra midten af spiralen ca. 1,75 til 2 tommer. Dette spiralformede stykke ledning bliver det positive ben i dit kredsløb (der forbinder batteripositiv til LED-positiv).
Det sidste forberedelsestrin er at skære nogle cirkler ud af plastikplader. Den ene cirkel skal være 0,565 tommer i diameter (lige lille nok til at passe ind i kobberrøret), med et hul i midten, der er lige stort nok til at passe din fortinnede ledning. En anden skal være 0,874 tommer i diameter (lige lille nok til at passe ind i enden af ekspansionskoblingen), og en anden skal være 0,965 tommer i diameter (koblingens ydre diameter). Alle disse skal skæres ud af relativt stiv plast; stykket med hullet i midten skal være mindst 0,060 tommer tykt; de andre kan være så tynde som 0,030 tommer. Stykket med en diameter på 0,965 tommer skal skæres ud af klar frostet plast. På den måde vil det sprede lyset fra LED’en, og du vil ikke skade nogens syn, hvis du ved et uheld kommer til at skinne det i deres øjne. Fordi disse stykker plastik er så små, kan du normalt bruge skrot fra andre projekter eller endda ting som plastemballage af muslingeskaller. Den nemmeste måde at klippe cirkler på er med en kompasskærer (eller en skæremaskine, hvis du har adgang til en sådan); hvis du har meget tålmodighed, kan du bare bruge saks og sandpapir for at få diameteren til at passe.
Hvis du ønsker at springe del I helt over, kan du også bare købe et sæt.
Del II: Endelig samling
Hvis du ønsker at køre dette projekt som en workshop/klasse, kan du undervise dine elever i de færdigheder, der er nødvendige for at gennemføre disse trin. Afhængigt af din klassestørrelse og deres tidligere færdigheder bør disse trin tage eleverne mellem 20 og 90 minutter.
Vælg en farve LED. Du bør bruge en LED monteret på et strømstyringskort af aluminium med en diameter på 20 millimeter (eller mindre); LED’en bør være beregnet til ca. 3 volt og mindst 3 watt.
Lim LED-kortet fast på plastcirklen med en diameter på 0,874 tommer (prøv at få den centreret). Når limen er tørret, slås et hul gennem LED-pladen/plastcirklen så tæt som muligt på LED’en (pas på ikke at slå på LED’en eller smadre den i opadgående bevægelse; det er let at ødelægge dem). Prøv ikke at slå igennem nogen af de spor (synlige som forhøjede linjer), der forbinder LED’en med loddepladerne på LED-kortet. Hvis du er nødt til at stanse igennem et spor, skal du markere, hvilken loddeplade du lige har afbrudt. Brug en anden plade, når du skal lodde til en af de nedenstående trin.
Brug en loddekolbe til at lodde den spiral sammen, som du lavede tidligere. Udfyld alle mellemrummene mellem trådene med loddetøj, så det bliver en solid skive.
Tråd ledningen fra den af spiralen, du lige har loddet, gennem hullet i plastcirklen med en diameter på 0,565 tommer. Brug en varmepistol, en hårtørrer eller en anden varmekilde til at isolere den (positive) ledning, der er forbundet til den spiral, du lige har loddet, samt den (negative) ledning, der er forbundet til lommelygtekroppen. Lad en lille smule af enden af hver ledning være fritliggende, så du kan lodde dem fast til LED-printkortet.
Drop plastcirklen/trådspiralen gennem lommelygtekroppen fra bagsiden, med den positive ledningsledning pegende fremad. Plastikcirklen vil fange, hvor kobberrøret møder kobberkoblingen, og den positive ledningsledning skal stikke ud fra midten af lommelygtens forside. Sæt nu 2 AA alkalinebatterier ind efter den; sæt et stykke tape eller papir ind efter dem for at blokere kredsløbet. Sæt halehætten på over batterierne, og spænd både “indstillingsskruen” og “afbryderskruen”. Denne skuffesamling vil holde spiralen og ledningen på plads, mens du lodder den positive ledning til LED’en.
Før den positive ledning (forbundet med spiralen) gennem hullet i LED-pladen/plastcirklen, og lod den til en positiv pad på LED-pladen. Lodde den negative ledning (forbundet til lommelygtehuset) til en negativ plade på LED-kortet. LED-pladen vil fungere som en kraftig køleplade, da den er lavet af aluminium. Dette er godt for at holde LED’en fra at overophede, men gør det også svært at lodde til. Hvis du ikke kan få loddet til at smelte og flyde ordentligt på grund af LED-kortet, fordi det trækker varmen væk, kan du bruge en kraftigere loddekolbe eller bare rette din varmepistol mod LED-kortet, mens du lodder. Dette vil modvirke LED-kortets varmeafledende tendens.
Nu er det tid til at teste din lommelygte! Fjern den tape/det papir, der blokerer kredsløbet, og saml lommelygten igen. Når du strammer skruen på bagsiden, bør det lukke kredsløbet og tænde din LED. Hvis det ikke gør det, skal du kontrollere det:
- du har fjernet båndet/papiret fra batterierne
- batterierne er orienteret korrekt (positiv/nubben ende mod lommelygtens hoved, negativ/flad ende mod halehætten)
- alle dine loddeforbindelser er mekanisk stærke og har god elektrisk kontakt
- du har ingen kortslutninger (hvor positive og negative ledere forbindes direkte)
- LED’en er loddet på den rigtige måde: Du har ikke slået et hul gennem sporet på nogen af de pads, du valgte at lodde til.
Når du har testet og fået din LED til at virke, skal du sætte tapen/papiret tilbage (så LED’en ikke skinner dig i øjnene, når du er færdig med lommelygten), og sætte batterierne/haledækslet på plads igen. Skub nu forsigtigt LED-pladen/plastcirklen ind i lommelygtens hoved. Du skal have batterierne og halehætten på plads, så du har noget at skubbe imod. Du bliver nødt til at vippe LED-kortet for at komme ind under det sted, hvor den negative ledning er loddet fast på indersiden af lommelygtehovedet. Når LED-kortet er skubbet helt ind, skal du tage det løse ledningsnet og bøje det til siderne, så det ikke blokerer for lyset fra LED’en.
De følgende trin er valgfrie; du kan springe dem over og bare lime linsen (din matterede plastikcirkel) på lommelygtehovedet. Når det er sagt, ligner lommelygten uden dekoration eller farve af en eller anden art lidt en rørbombe, så det er nok ikke en god idé at bære den rundt på den måde.
Nu kan du dekorere din lommelygte! Pak den ind med farvet tape, mal den, vikl wire rundt om den for at skabe et “greb”, rids mønstre i den; gør hvad du vil for at gøre den personlig og gøre den til din egen. Når du er færdig, skal du bruge et stykke klar krympeflex med en diameter på 1 tomme til at forsegle dine dekorationer på plads og holde linsen på lommelygten (din matterede plastcirkel) på plads. Placér linsen over lommelygtens hoved, og skub krympeflexet hen over begge dele, så det stikker ca. 1,5 cm ud over linsen. Brug din varmepistol til at opvarme de sidste ca. 10 cm af krympeflex jævnt, så det omslutter hovedet. Hvis du bruger varmepistolen i længere tid, bliver lommelygtekroppen for varm til at holde den med de bare hænder, så hav en handske eller klud klar til at holde den med. Få den krympeflex, der stikker ud over enden af hovedet, ret varm, så den bliver blød og smidig, og tryk og hold derefter hovedet mod en glat overflade, indtil den er kølet af. Det skal nu ligge fladt mod linsen.
Krymp resten af varmekrympebåndet på lommelygtekroppen. Hvis varmekrympebåndet overlapper halekappen, skal du skære det varmekrympebånd af, der overlapper. Eller varmekrympes kroppen og halehætten, og når den er afkølet, skæres en linje rundt om enden af halehætten med en Exacto-kniv, så du stadig kan tage den af (skærer også et hul til skruen). Din lommelygte er færdig!
