Hacer tu propia linterna puede parecer un proyecto intimidante, y los ejemplos en línea de linternas personalizadas con cuerpo de titanio torneado no ayudan con esa impresión. Sin embargo, hacer una linterna básica pero funcional no tiene por qué ser difícil. Esta linterna se puede realizar con un presupuesto modesto, con piezas comunes y herramientas baratas (la mayoría de ellas se pueden conseguir en la ferretería). Es un proyecto divertido y también es una gran manera de aprender a soldar y circuitos básicos.
Los pasos que se describen a continuación se pueden utilizar para hacer una sola linterna para la diversión, o para llevar a cabo un taller / clase para los campamentos de verano, ferias, hackerspaces, programas de extensión de la juventud, etc. Utiliza un LED de montaje superficial barato y ningún circuito de control (la resistencia interna de las pilas alcalinas AA es suficiente para limitar la corriente al LED y evitar que se queme). El cuerpo está fabricado con tuberías y accesorios de cobre de uso común. El mecanismo del interruptor es un tornillo de enchufe; apriételo para completar el circuito y aflójelo para interrumpirlo.
Los únicos materiales que se necesitan son un poco de termorretracción, un poco de alambre, un poco de plástico de desecho y cualquier elemento decorativo que quiera añadir. Las herramientas necesarias incluyen un cortador de tubos, un soplete de butano, un punzón de metal, un soldador, una pistola de calor (o secador de pelo), un martillo, una llave Allen, tijeras, un cuchillo Exacto y alicates. Además, debe usar gafas de seguridad u otra protección para los ojos en todo momento, y un guante resistente al calor o un pequeño tornillo de banco sería útil.
Parte I: Preparación
Si quiere llevar a cabo este proyecto como un taller/clase (especialmente para niños), se sugiere encarecidamente que complete estos pasos con antelación.
Corte un tubo de cobre de 1/2 pulgada nominal, tipo M, en una pieza de 4-1/2 pulgadas de longitud con un cortatubos. Es muy importante que obtenga el tipo de tubo correcto; el diámetro interior de esta combinación de tamaño/tipo es lo suficientemente ancho para que quepan las pilas AA que alimentarán la linterna. Hay que tener en cuenta que nada en un tubo de «1/2 pulgada nominal» mide realmente 1/2 pulgada; el diámetro interior en este caso es en realidad de 0,569 pulgadas. Después de cortar, elimine la rebaba (cresta) en el interior del tubo con papel de lija y/o un cuchillo Exacto (si utiliza un cuchillo Exacto, no presione demasiado fuerte; podría romper la hoja).
Suelde un acoplamiento de expansión de 1/2 pulgada nominal por 3/4 de pulgada nominal en un extremo del trozo de tubo. Esta será la cabeza de la linterna. Un soldador no genera suficiente calor; necesitarás usar un soplete de butano o similar (si no tienes uno, puedes conseguir un juego de soplete y bombona por unos 20 dólares en la ferretería). Antes de empezar a soldar con el soplete, asegúrate de retirar todo el material inflamable de los alrededores. El acoplamiento y la tubería se calentarán mucho, así que no pienses en poder sujetarlos con la mano mientras sueldas. Prepare la unión con fundente de fontanero (ácido); asegúrese de limpiarlo bien después de soldar. Mientras el acoplamiento está caliente, suelde también el extremo de unos pocos centímetros de cable de cobre sólido estañado en el interior del acoplamiento. Esto le permitirá conectar el cuerpo de la linterna al LED más adelante (el cuerpo de la linterna va a ser parte del circuito).
Seleccione dos tornillos de cabeza hueca de acero inoxidable del nº 10-32 (los tornillos de mariposa también servirían), uno de unos 3/4 de pulgada de largo y el otro de unos 1/4 de pulgada. El uso de tornillos de un tamaño más grande o más pequeño no será un problema, siempre y cuando el tamaño de los agujeros para ellos correctamente (véase más adelante).
Taladre un agujero en el centro de la parte superior de una tapa de tubo de cobre de 1/2 pulgada nominal. No intente sujetar el tapón con los dedos; utilice guantes, una pinza, un tornillo de banco, etc. Utilice una broca de diámetro ligeramente inferior al diámetro de la rosca de los tornillos que va a utilizar. Desliza el tapón hasta el final de la tubería (es decir, el extremo sin el acoplamiento de expansión). Utiliza la misma broca para perforar otro agujero a través de un lado de la tapa y a través de la tubería debajo de ella. Saque el tapón de la tubería y amplíe el agujero en el lado de la tubería con una broca más grande que el diámetro de la rosca de los tornillos que está utilizando.
Puedes hacer un trabajo de fuerza bruta para golpear (formar roscas en) el agujero en el lado de la tapa trasera con el tornillo más corto. En primer lugar, haz que las roscas «muerdan» en el cobre martillando ligeramente el tornillo en el agujero. A continuación, aprieta el tornillo con una llave Allen o un destornillador de carraca con una broca hexagonal. Una vez que lo hayas enroscado y desenroscado unas cuantas veces, debería funcionar con la suficiente facilidad como para apretarlo o aflojarlo con los dedos. Si piensas hacer un gran número de linternas, una llave inglesa te ahorrará tiempo. Sin embargo, si sólo quieres hacer una, este método funcionará bien y te ahorrará comprar otra herramienta. Golpea las roscas con el tornillo más largo en el orificio final de la tapa de la misma manera. El tornillo corto actuará como un «tornillo de fijación» para mantener la tapa trasera en la linterna, mientras que el tornillo largo será su interruptor.
Usando un pequeño par de alicates, doble otra longitud de alambre sólido de cobre estañado en una espiral plana con un cable recto que sale del centro. La espiral debe ser aproximadamente 2/3 de la anchura del diámetro interior del tubo de cobre (la longitud del alambre que necesita dependerá de su diámetro), y el alambre recto debe salir del centro de la espiral aproximadamente 1,75 a 2 pulgadas. Este trozo de cable en espiral será la pata positiva de tu circuito (conectando el positivo de la batería con el positivo del LED).
El último paso de preparación es cortar algunos círculos de láminas de plástico. Uno de los círculos debe ser de 0,565 pulgadas de diámetro (lo suficientemente pequeño como para caber dentro de la tubería de cobre), con un agujero en el centro lo suficientemente grande como para encajar su cable estañado. Otro debe ser de 0,874 pulgadas de diámetro (lo suficientemente pequeño para encajar en el extremo del acoplamiento de expansión), y otro debe ser de 0,965 pulgadas de diámetro (el diámetro exterior del acoplamiento). La pieza con el orificio en el centro debe tener un grosor mínimo de 0,060 pulgadas; las otras pueden ser tan finas como 0,030 pulgadas. La pieza de 0,965 pulgadas de diámetro debe cortarse de plástico transparente esmerilado. De esta manera, difundirá la luz del LED y no dañará la visión de nadie si accidentalmente le ilumina los ojos. Como estos trozos de plástico son tan pequeños, normalmente puedes utilizar restos de otros proyectos o incluso cosas como envoltorios de plástico. La forma más fácil de cortar los círculos es con un cortador de brújula (o una máquina de cortar si tienes acceso a una); si tienes mucha paciencia puedes usar simplemente tijeras y papel de lija para conseguir los diámetros correctos.
Si quieres saltarte la parte I por completo, también puedes simplemente comprar un kit.
Parte II: Montaje final
Si quieres llevar a cabo este proyecto como un taller/clase, puedes enseñar a tus alumnos las habilidades necesarias para completar estos pasos. Dependiendo del tamaño de su clase y de sus habilidades previas, estos pasos deberían llevar a los estudiantes entre 20 y 90 minutos.
Elija un color de LED. Debe utilizar un LED montado en una placa de control de potencia de aluminio de 20 milímetros de diámetro (o menor); el LED debe tener una potencia nominal de unos 3 voltios y al menos 3 vatios.
Pegue la placa del LED en el círculo de plástico de 0,874 pulgadas de diámetro (intente que quede centrado). Después de que el pegamento se haya secado, haga un agujero a través de la placa de LED / círculo de plástico lo más cerca posible del LED (tenga cuidado de no golpear el LED o aplastarlo en la carrera hacia arriba; es fácil romperlos). Intenta no perforar ninguna de las trazas (visibles como líneas en relieve) que conectan el LED con las almohadillas de soldadura de la placa del LED. Si tienes que perforar una traza, marca la almohadilla de soldadura que acabas de desconectar. Utilice otra almohadilla cuando tenga que soldar a una en los pasos siguientes.
Utiliza un soldador para soldar la espiral que has hecho antes. Rellene todos los huecos entre los cables con soldadura, para que se convierta en un disco sólido.
Pase el cable de la espiral que acaba de soldar por el agujero del círculo de plástico de 0,565 pulgadas de diámetro. Utilice una pistola de calor o un secador de pelo u otra fuente de calor para aislar el cable (positivo) conectado a la espiral que acaba de soldar, así como el cable (negativo) conectado al cuerpo de la linterna. Deje una pequeña cantidad del extremo de cada cable expuesto; esto le permitirá soldarlos a su placa de LED.
Suelte el círculo de plástico/espiral de cable a través del cuerpo de la linterna desde la parte trasera, con el cable positivo apuntando hacia delante. El círculo de plástico quedará atrapado donde el tubo de cobre se une al acoplamiento de cobre, y el cable positivo debería sobresalir por el centro de la parte delantera de la linterna. Ahora coloca 2 pilas alcalinas AA detrás de ella; pon un trozo de cinta adhesiva o papel detrás de ellas para bloquear el circuito. Coloca la tapa trasera sobre las pilas y aprieta tanto el «tornillo de fijación» como el «tornillo del interruptor». Este montaje simulado mantendrá la espiral y el cable en su lugar mientras sueldas el cable positivo al LED.
Pasa el cable positivo (conectado a la espiral) por el agujero de la placa del LED/circuito de plástico y suéldalo a una almohadilla positiva de la placa del LED. Suelde el cable negativo (conectado a la carcasa de la linterna) a una almohadilla negativa de la placa de LED. La placa del LED actuará como un potente disipador de calor, ya que está hecha de aluminio. Esto es bueno para evitar que el LED se sobrecaliente, pero también hace que sea difícil de soldar. Si no consigues que la soldadura se derrita y fluya correctamente debido a que la placa de LED absorbe el calor, puedes utilizar un soldador más potente, o simplemente apuntar con la pistola de calor a la placa de LED mientras sueldas. Esto contrarrestará la tendencia al calentamiento de la placa LED.
¡Ahora es el momento de probar tu linterna! Retira la cinta/papel que está bloqueando el circuito y vuelve a montar la linterna. Cuando aprietes el tornillo de la parte trasera, eso debería completar el circuito y encender tu LED. Si no lo hace, compruébalo:
- has quitado la cinta/papel de las pilas
- las pilas están orientadas correctamente (extremo positivo/nervio hacia la cabeza de la linterna, el extremo negativo/plano hacia la tapa de la linterna)
- todas las soldaduras son mecánicamente fuertes y hacen buen contacto eléctrico
- no tiene ningún cortocircuito (donde los conductores positivo y negativo se conectan directamente)
- el LED está soldado de la manera correcta: el conductor negativo del cuerpo de la linterna a una almohadilla negativa, el conductor positivo de la espiral a una almohadilla positiva
- no has hecho un agujero en la traza de ninguna de las almohadillas que has elegido para soldar.
Una vez que tengas tu LED probado y funcionando, vuelve a poner la cinta/papel (para que el LED no te brille en los ojos mientras terminas la linterna), y pon las pilas/tapón en su sitio. Ahora empuja con cuidado la placa LED/el círculo de plástico en la cabeza de la linterna. Necesitas que las pilas y la tapa trasera estén en su sitio para tener algo contra lo que empujar. Tendrás que inclinar la placa LED para llegar al punto en el que el cable negativo está soldado al interior de la cabeza de la linterna. Una vez que el tablero del LED es empujado todo el camino en, tomar cualquier holgura en los cables y doblar a los lados para que no obstruya la luz del LED.
Los siguientes pasos son opcionales; podrías saltártelos y simplemente pegar la lente (tu círculo de plástico esmerilado) en la cabeza de la linterna. Dicho esto, sin decoración o color de algún tipo la linterna se parece un poco a una bomba de tubo, así que probablemente no sea buena idea llevarla así.
¡Ahora puedes decorar tu linterna! Envuélvela con cinta adhesiva de colores, píntala, envuelve el alambre alrededor de ella para crear un «agarre», graba patrones en ella; haz lo que quieras para personalizarla y hacerla tuya. Una vez que hayas terminado, utiliza un trozo de termorretráctil transparente de 2,5 cm de diámetro para sellar tus decoraciones y mantener la lente de la linterna (tu círculo de plástico esmerilado) en su sitio. Coloca la lente sobre el cabezal de la linterna y desliza el termorretráctil sobre ambos de manera que sobresalga aproximadamente 1/4 de pulgada más allá de la lente. Utiliza la pistola de calor para calentar los últimos cinco centímetros de termorretráctil de manera uniforme, de modo que encapsule el cabezal. Si utilizas la pistola de calor durante mucho tiempo, el cuerpo de la linterna se calentará demasiado para sujetarlo con las manos, así que ten preparado un guante o un trapo para sujetarlo. Calienta bien el termorretráctil que sobresale del extremo del cabezal para que esté blando y flexible, y luego presiona y sujeta el cabezal contra una superficie lisa hasta que se enfríe. Ahora debe quedar plana contra la lente.
Encoge el resto del termorretráctil en el cuerpo de la linterna. Si el termorretráctil se superpone a la tapa trasera, corte el termorretráctil que se superpone. O bien, encoge el cuerpo y la tapa trasera, y cuando se enfríe corta una línea alrededor del extremo de la tapa trasera con un cuchillo Exacto para que puedas quitarla (también corta un agujero para el tornillo de fijación). ¡Su linterna está completa!
