Oman taskulampun tekeminen voi tuntua pelottavalta projektilta, eivätkä netissä olevat esimerkit kustomoiduista, sorvattujen titaanirunkoisten taskulamppujen esimerkeistä auta tätä vaikutelmaa. Yksinkertaisen mutta toimivan taskulampun tekemisen ei kuitenkaan tarvitse olla vaikeaa. Tämä taskulamppu voidaan valmistaa vaatimattomalla budjetilla yleisesti saatavilla olevilla osilla ja edullisilla työkaluilla (useimmat niistä saa rautakaupasta). Se on hauska projekti, ja se on myös hyvä tapa oppia juottamista ja peruspiirejä.
Alhaalla kuvattuja vaiheita voidaan käyttää yksittäisen taskulampun tekemiseen huvin vuoksi tai työpajan/kurssin pitämiseen kesäleireillä, messuilla, hakkeritiloissa, nuorisotyön ohjelmissa jne. Siinä käytetään edullista pintaliitos-LEDiä eikä mitään ohjauspiiriä (AA-alkaliparistojen sisäinen vastus riittää rajoittamaan LEDin virtaa ja estämään sen palamisen). Runko on valmistettu yleisesti saatavilla olevasta kuparivesiputkesta ja liitososista. Kytkinmekanismi on hylsyruuvi; kiristämällä sitä virtapiiri sulkeutuu ja löysäämällä se katkaisee virtapiirin.
Ainoat muut tarvittavat materiaalit ovat lämpökutistemuovi, lanka, muovijätteet ja mahdolliset koriste-elementit, joita haluat lisätä. Tarvittavia työkaluja ovat putkileikkuri, butaanipolttimo, metallia lyövä reikäpistooli, juotosrauta, kuumailmapuhallin (tai hiustenkuivaaja), vasara, kuusiokoloavain, sakset, Exacto-veitsi ja pihdit. Lisäksi sinun tulisi käyttää suojalaseja tai muita silmiensuojaimia koko ajan, ja lämpöä kestävä käsine tai pieni ruuvipenkki olisi hyödyllinen.
Osa I: Valmistelu
Jos haluat suorittaa tämän projektin työpajassa/luokassa (erityisesti lapsille), on erittäin suositeltavaa, että suoritat nämä vaiheet etukäteen.
Leikkaa nimellispituudeltaan 1/2 tuuman kupariputki M-tyypin kupariputkesta 4-1/2 tuuman pituinen pätkä putkileikkurilla. On erittäin tärkeää, että hankit oikeanlaista putkea; tämän koko/tyyppiyhdistelmän sisähalkaisija on juuri riittävän leveä, jotta siihen mahtuvat AA-paristot, joista taskulamppu saa virtaa. On syytä huomata, että mikään ”1/2 tuuman nimellisessä” putkessa ei todellisuudessa ole 1/2 tuuman mittainen; tässä tapauksessa sisähalkaisija on itse asiassa noin 0,569 tuumaa. Kun olet leikannut, poista putken sisäpuolella oleva purse (harja) hiekkapaperilla ja/tai Exacto-veitsellä (jos käytät Exacto-veitsiä, älä paina liian kovaa; terä voi särkyä).
Juota 1/2 tuuman nimelliskokoinen ja 3/4 tuuman nimelliskokoinen paisuntaliitin putkenpalan toiseen päähän. Tästä tulee taskulampun pää. Juotosrauta ei tuota läheskään tarpeeksi lämpöä; sinun on käytettävä butaanipolttimoa tai vastaavaa (jos sinulla ei vielä ole sellaista, saat polttimo-/kanisterisarjan noin 20 dollarilla rautakaupasta). Ennen kuin aloitat juottamisen polttimella, varmista, että poistat kaikki syttyvät materiaalit lähistöltä. Kytkin ja putki kuumenevat erittäin kuumiksi, joten älä suunnittele voivasi pitää niitä paljain käsin kiinni juottamisen aikana! Valmistele liitos putkimiehen (happamalla) juotosliuoksella; muista puhdistaa se hyvin pois juottamisen jälkeen. Kun liitos on kuuma, juota myös muutaman tuuman tinatun, kiinteän kuparilangan pää liitoksen sisäpuolelle. Näin voit myöhemmin liittää taskulampun rungon LEDiin (taskulampun runko tulee olemaan osa virtapiiriä).
Valitse kaksi ruostumattomasta teräksestä valmistettua #10-32 hylsyruuvia (myös peukaloruuvit toimisivat), joista toinen on noin 3/4 tuumaa pitkä ja toinen noin 1/4 tuumaa pitkä. Muutamaa kokoa suurempien tai pienempien ruuvien käyttäminen ei ole ongelma, kunhan mitoitat niiden reiät oikein (ks. alla).
Poraa reikä 1/2 tuuman nimelliskupariputken korkin yläosan keskelle. Älä yritä pitää korkkia kiinni sormillasi, vaan käytä hanskoja, puristinta, ruuvipuristinta jne. Käytä poranterää, jonka halkaisija on hieman pienempi kuin käyttämiesi ruuvien kierteiden halkaisija. Työnnä korkki kokonaan putken loppupäähän (eli päähän, jossa ei ole paisuntaliitintä). Poraa samalla poranterällä toinen reikä korkin toisen sivun läpi ja sen alla olevan putken läpi. Ota korkki pois putkesta ja suurenna putken sivussa olevaa reikää poranterällä, joka on suurempi kuin käyttämiesi ruuvien kierteiden halkaisija.
Voit raa’alla voimalla napauttaa (muodostaa kierteet) kunnolla reiän takakannen kylkeen lyhyemmällä ruuvilla. Ensin saat kierteet ”pureutumaan” kupariin vasaroimalla ruuvin kevyesti reikään. Kiristä sitten ruuvi kuusiokoloavaimella tai räikkäruuvimeisselillä, jossa on kuusiokoloavain. Kun olet ruuvaillut sitä muutaman kerran sisään ja ulos, sen pitäisi toimia niin helposti, että sitä on helppo kiristää tai löysätä sormilla. Jos aiot tehdä suuren määrän taskulamppuja, hana-avain säästää aikaa. Jos kuitenkin haluat tehdä vain yhden, tämä menetelmä toimii hyvin ja säästää toisen työkalun ostamiselta. Napauta kierteet pidemmällä ruuvilla korkin päätyreikään samalla tavalla. Lyhyt ruuvi toimii ”asetusruuvina”, joka pitää takakannen taskulampussa, kun taas pitkä ruuvi on kytkimesi.
Taivuta pienillä pihdeillä toinen pituus tinattua kuparista umpinaista lankaa litteäksi spiraaliksi, jonka keskeltä tulee suora johto. Spiraalin tulisi olla noin 2/3 yhtä leveä kuin kupariputken sisähalkaisija (tarvitsemasi langan pituus riippuu sen halkaisijasta), ja suoran langan tulisi tulla ulos spiraalin keskeltä noin 1,75-2 tuumaa. Tämä spiraalimainen langanpätkä on piirisi positiivinen jalka (joka yhdistää pariston positiivisen ja ledin positiivisen puolen).
Viimeinen valmisteluvaihe on leikata muovilevyistä ympyröitä. Yhden ympyrän tulisi olla halkaisijaltaan 0,565 tuumaa (juuri niin pieni, että se mahtuu kupariputken sisälle), ja sen keskellä tulisi olla reikä, joka on juuri niin suuri, että siihen mahtuu tinattu johtosi. Toisen ympyrän tulisi olla halkaisijaltaan 0,874 tuumaa (juuri niin pieni, että se mahtuu paisuntaliittimen päähän), ja toisen ympyrän tulisi olla halkaisijaltaan 0,965 tuumaa (liittimen ulkohalkaisija). Kaikki nämä on leikattava suhteellisen jäykästä muovista; kappaleen, jossa on reikä keskellä, on oltava vähintään 0,060 tuumaa paksu; muut voivat olla niinkin ohuita kuin 0,030 tuumaa. Halkaisijaltaan 0,965 tuuman kappale olisi leikattava kirkkaasta himmeästä muovista. Näin se hajottaa ledin valoa, etkä vahingoita kenenkään näköä, jos se vahingossa osuu silmiin. Koska nämä muovikappaleet ovat niin pieniä, voit yleensä käyttää romua muista projekteista tai jopa muovisia simpukkapakkauksia. Ympyrät on helpointa leikata kompassileikkurilla (tai leikkuukoneella, jos sinulla on sellainen käytössäsi); jos sinulla on paljon kärsivällisyyttä, voit käyttää vain saksia ja hiomapaperia halkaisijan saamiseksi oikeaksi.
Jos haluat ohittaa osan I kokonaan, voit myös vain ostaa sarjan.
Osa II: Lopullinen kokoonpano
Jos haluat toteuttaa tämän projektin työpajana/luokkana, voit opettaa oppilaillesi näiden vaiheiden suorittamiseen tarvittavat taidot. Luokkasi koosta ja heidän aiemmista taidoistaan riippuen näiden vaiheiden pitäisi viedä oppilailta 20-90 minuuttia.
Valitse ledin väri. Sinun tulisi käyttää LEDiä, joka on asennettu halkaisijaltaan 20 millimetrin (tai pienempään) alumiiniseen tehonsäätölevyyn; LEDin tulisi olla mitoitettu noin 3 voltille ja vähintään 3 watille.
Liimaa LED-ohjauslevy 0,874 tuuman halkaisijaltaan olevan muovisen ympyrän päälle (yritä saada se keskelle). Kun liima on kuivunut, puhkaise reikä LED-levyn/muoviympyrän läpi niin lähelle LED:iä kuin saat sen (varo lyömästä LED:iä tai murskaamasta sitä ylöspäin; ne rikkoutuvat helposti). Yritä olla lyömättä läpi mitään jälkiä (jotka näkyvät kohoviivoina), jotka yhdistävät LEDin LED-levyn juotospintoihin. Jos joudut lyömään jonkin johtimen läpi, merkitse, minkä juotosalustan olet juuri irrottanut. Käytä eri aluetta, kun joudut juottamaan johonkin alla olevissa vaiheissa.
Juota aiemmin tekemäsi kierre juotosraudalla yhteen. Täytä kaikki johtojen välit juotoksella, jotta siitä tulee yhtenäinen levy.
Pujota juuri juottamasi spiraalin johtimen johto 0,565 tuuman halkaisijaltaan olevan muovisen ympyrän reiän läpi. Käytä kuumailmapuhallinta tai hiustenkuivaajaa tai muuta lämmönlähdettä eristämään juuri juottamaasi spiraaliin kytketty (positiivinen) johdinjohto sekä taskulampun runkoon kytketty (negatiivinen) johdinjohto. Jätä pieni osa kummankin johdon päästä paljaaksi; näin voit juottaa ne LED-levyyn.
Pudota muovinen ympyrä/johtospiraali taskulampun rungon läpi takaa siten, että positiivinen johto osoittaa eteenpäin. Muovinen ympyrä tarttuu kupariputken ja kuparikytkimen yhtymäkohtaan, ja positiivisen johdinjohdon pitäisi työntyä ulos taskulampun etuosan keskeltä. Pudota nyt sen jälkeen 2 AA-alkaliparistoa; laita niiden jälkeen teipin tai paperin pala tukkimaan virtapiiri. Laita takakorkki paristojen päälle ja kiristä sekä ”asetusruuvi” että ”kytkinruuvi”. Tämä jäljitelmäkokoonpano pitää spiraalin ja johdinjohdon paikallaan, kun juotat positiivisen johdon LEDiin.
Pujota positiivinen johto (joka on kytketty spiraaliin) LED-levyssä/muovikehässä olevan reiän läpi ja juota se LED-levyn positiiviseen padiin. Juota negatiivinen johto (joka on liitetty taskulampun koteloon) LED-levyn negatiiviseen tyynyyn. LED-levy toimii tehokkaana jäähdytyselementtinä, koska se on valmistettu alumiinista. Tämä on hyvä LEDin ylikuumenemisen estämiseksi, mutta tekee siitä myös vaikeasti juotettavan. Jos et saa juotetta sulamaan ja virtaamaan kunnolla, koska LED-levy vetää lämpöä pois, voit käyttää tehokkaampaa juotosrautaa tai suunnata kuumailmapuhaltimen LED-levyyn, kun juotat. Tämä kumoaa LED-levyn lämmöntalteenottotaipumuksen.
Nyt on aika testata taskulamppua! Poista piiriä tukkiva teippi/paperi ja kokoa taskulamppu uudelleen. Kun kiristät takana olevan ruuvin, sen pitäisi täydentää virtapiiri ja sytyttää LED. Jos näin ei tapahdu, tarkista se:
- poistit teipin/paperin paristoista
- paristot on suunnattu oikein (positiivinen/nuppi pää kohti taskulampun päätä, negatiivinen/litteä pää kohti takakantta)
- kaikki juotosliitoksesi ovat mekaanisesti vahvoja ja muodostavat hyvän sähköisen kosketuksen
- sulla ei ole oikosulkuja (joissa positiivinen ja negatiivinen johdin yhdistyvät suoraan)
- LED on juotettu oikealla tavalla:
- Sinulla ei ollut reikää kummankaan juottamaan valitsemasi tyynyn jäljen läpi.
Kun olet saanut ledisi testattua ja toimivaksi, laita teippi/paperi takaisin paikalleen (jotta ledi ei loista silmiisi, kun viimeistelet taskulamppua) ja laita paristot/häntäkorkki takaisin paikalleen. Työnnä nyt varovasti LED-levy/muovikehä taskulampun päähän. Tarvitset paristot ja takakannen paikalleen, jotta sinulla on jotain, jota vasten työntää. Sinun on kallistettava LED-levyä, jotta pääset sen kohdan alle, jossa negatiivinen johto on juotettu taskulampun pään sisäpuolelle. Kun LED-levy on työnnetty kokonaan sisään, ota kaikki löysät johdot ja taivuta ne sivuille, jotta ne eivät estä LED-valoa.
Seuraavat vaiheet ovat valinnaisia; voit jättää ne väliin ja liimata vain linssin (himmeä muovinen ympyräsi) taskulampun päähän. Tästä huolimatta ilman jonkinlaista koristelua tai väriä taskulamppu näyttää hieman putkipommilta, joten sitä ei varmaankaan kannata kantaa mukanaan sillä tavalla.
Nyt voit koristella taskulamppusi! Kääri se värillisellä teipillä, maalaa se, kiedo rautalankaa sen ympärille luodaksesi ’otteen’, kaiverra siihen kuvioita; tee mitä ikinä haluat personoidaksesi sen ja tehdessäsi siitä omasi. Kun olet valmis, käytä halkaisijaltaan 1 tuuman läpimittaista kirkasta kutistekalvoa sinetöidäksesi koristeet paikoilleen ja pitämään taskulampun linssin (himmeä muovinen ympyräsi) paikallaan. Aseta linssi taskulampun pään päälle ja liu’uta kutistesuljin molempien päälle niin, että se työntyy noin 1/4 tuumaa linssin ulkopuolelle. Käytä kuumailmapuhallinta lämmittääksesi viimeiset noin kaksi tuumaa kutistemuovia tasaisesti niin, että se ympäröi pään. Jos käytät kuumailmapuhallinta pitkään, taskulampun runko kuumenee liian kuumaksi, jotta sitä voi pitää paljain käsin, joten pidä käsine tai rätti valmiina. Kuumenna pään päähän työntyvä kutisteside melko kuumaksi, jotta se on pehmeää ja taipuisaa, ja paina ja pidä päätä sileää pintaa vasten, kunnes se jäähtyy. Sen pitäisi nyt olla litteästi linssiä vasten.
Kutista loput lämpösupistuksesta taskulampun runkoon. Jos lämpösupistus menee päällekkäin takakannen kanssa, leikkaa päällekkäinen lämpösupistus pois. Tai, lämpökutista runko ja takakorkki, ja kun se jäähtyy, leikkaa Exacto-veitsellä viiva takakorkin päähän, jotta voit silti ottaa sen pois (leikkaa myös reikä asetusruuvia varten). Taskulamppusi on valmis!
