Making your own flashlight can seem like an intimidating project, and the examples online of custom, latarki toczone z tytanu nie pomagają w tym wrażeniu. Jednak wykonanie podstawowej, ale funkcjonalnej latarki nie musi być trudne. Ta latarka może być wykonana przy skromnym budżecie z powszechnie dostępnych części i niedrogich narzędzi (większość z nich można dostać w sklepie z narzędziami). Jest to zabawny projekt, a także świetny sposób na naukę lutowania i podstawowych obwodów.
Kroki opisane poniżej mogą być użyte do wykonania pojedynczej latarki dla zabawy lub do przeprowadzenia warsztatów/klas dla obozów letnich, targów, hackerspace’ów, programów młodzieżowych itp. Latarka wykorzystuje niedrogą diodę LED do montażu powierzchniowego i nie posiada żadnych obwodów sterujących (opór wewnętrzny baterii alkalicznych AA jest wystarczający, aby ograniczyć prąd do diody LED i nie dopuścić do jej przepalenia). Korpus wykonany jest z powszechnie dostępnej miedzianej rury wodociągowej i złączek. Mechanizm przełącznika to śruba z gniazdem; dokręć ją, aby zakończyć obwód i poluzuj ją, aby przerwać obwód.
Jedyne inne wymagane materiały to trochę termokurczu, trochę drutu, trochę złomu plastikowego i wszelkie elementy dekoracyjne, które chcesz dodać. Wymagane narzędzia obejmują obcinak do rur, palnik butanowy, dziurkacz do metalu, lutownicę, pistolet do podgrzewania (lub suszarkę do włosów), młotek, klucz imbusowy, nożyczki, nóż Exacto i szczypce. Powinieneś również nosić okulary ochronne lub inną ochronę oczu przez cały czas, a rękawica odporna na ciepło lub małe imadło będą przydatne.
Część I: Przygotowanie
Jeśli chcesz przeprowadzić ten projekt jako warsztat/klasę (szczególnie dla dzieci), mocno sugerowane jest, abyś wykonał te kroki z wyprzedzeniem.
Przetnij trochę rury miedzianej o średnicy 1/2 cala, typ M na kawałki o długości 4-1/2 cala za pomocą obcinaka do rur. Bardzo ważne jest, abyś kupił odpowiedni rodzaj rury; średnica wewnętrzna tej kombinacji rozmiaru/typu jest wystarczająco szeroka, aby zmieścić baterie AA, które będą zasilać latarkę. Warto zauważyć, że nic na „1/2 cala nominalnego” rury faktycznie nie mierzy 1/2 cala; średnica wewnętrzna w tym przypadku jest w rzeczywistości około 0,569 cala. Po przecięciu, usuń zadziory (grzbiet) na wewnętrznej stronie rury za pomocą papieru ściernego i/lub noża Exacto (jeśli używasz noża Exacto, nie naciskaj zbyt mocno; możesz strzaskać ostrze).
Przylutuj łącznik rozprężny o wymiarach 1/2 cala na 3/4 cala na jednym końcu kawałka rury. Będzie to głowica latarki. Lutownica nie wytwarza prawie wystarczającej ilości ciepła; będziesz musiał użyć palnika butanowego lub podobnego (jeśli jeszcze go nie masz, możesz dostać zestaw palnik/kanister za około 20 dolarów w sklepie z narzędziami). Przed rozpoczęciem lutowania za pomocą palnika, upewnij się, że usunąłeś wszystkie materiały łatwopalne z okolicy. Złącze i rura będą bardzo gorące, więc nie planuj, że będziesz w stanie utrzymać je gołą ręką podczas lutowania! Przygotuj połączenie za pomocą topnika hydraulicznego (kwasowego); upewnij się, że dobrze go wyczyścisz po lutowaniu. Gdy złącze jest gorące, przylutuj również koniec kilku cali ocynowanego, litego drutu miedzianego do wnętrza złącza. Pozwoli to na późniejsze podłączenie korpusu latarki do diody LED (korpus latarki będzie częścią obwodu).
Wybierz dwie, #10-32 śruby z gniazdem ze stali nierdzewnej (śruby kciukowe również by działały), jedną o długości około 3/4 cala i drugą o długości około 1/4 cala. Użycie śrub o kilka rozmiarów większych lub mniejszych nie będzie stanowiło problemu, o ile odpowiednio zwymiarujesz dla nich otwory (patrz poniżej).
Wywierć otwór w środku górnej części czapki rury miedzianej o średnicy nominalnej 1/2 cala. Nie próbuj trzymać kapturka palcami; użyj rękawic, zacisku, imadła itp. Użyj wiertła o średnicy nieco mniejszej niż średnica gwintu śrub, których używasz. Wsuń zaślepkę do końca na koniec rury (tj. na koniec bez złączki rozprężnej). Użyj tego samego wiertła, aby wywiercić kolejny otwór z jednej strony kapturka i przez rurę pod nim. Zdejmij zaślepkę z rury i powiększ otwór w boku rury wiertłem o średnicy większej niż średnica gwintu śrub, których używasz.
Możesz brutalnie wymusić przyzwoitą pracę stukania (formowania nici) otworu w boku tylnej pokrywy za pomocą krótszej śruby. Najpierw, aby gwint „wgryzł się” w miedź, lekko wbijamy śrubę w otwór. Następnie dokręć śrubę za pomocą klucza imbusowego lub wkrętaka z grzechotką z końcówką sześciokątną. Po kilkukrotnym wkręceniu i wykręceniu śruby, powinno dać się ją łatwo dokręcić lub poluzować palcami. Jeśli planujesz wykonać dużą ilość latarek, klucz do gwintów pozwoli Ci zaoszczędzić czas. Jeśli chcesz zrobić tylko jedną, choć ta metoda będzie działać dobrze i oszczędza zakup innego narzędzia. W ten sam sposób wkręć gwint dłuższą śrubą w otwór końcowy w nasadce. Krótka śruba będzie działać jako 'set screw’, aby utrzymać tailcap na latarce, podczas gdy długa śruba będzie twoim przełącznikiem.
Używając małej pary szczypiec, wygnij inny odcinek drutu litego z ocynowanej miedzi w płaską spiralę z prostym przewodem wychodzącym ze środka. Spirala powinna mieć około 2/3 szerokości wewnętrznej średnicy rury miedzianej (długość potrzebnego drutu będzie zależała od jej średnicy), a prosty drut powinien wychodzić ze środka spirali na około 1,75 do 2 cali. Ten spiralny kawałek drutu będzie dodatnią nóżką twojego obwodu (łączącą plus baterii z plusem diody LED).
Ostatnim krokiem przygotowawczym jest wycięcie kilku okręgów z plastikowych arkuszy. Jeden okrąg powinien mieć średnicę 0,565 cala (wystarczająco mały, aby zmieścił się wewnątrz rury miedzianej), z otworem w środku wystarczająco dużym, aby zmieścił się w nim ocynowany drut. Kolejny powinien mieć średnicę 0,874 cala (wystarczająco mały, aby zmieścił się w końcówce złącza rozprężnego), a kolejny powinien mieć średnicę 0,965 cala (zewnętrzna średnica złącza). Wszystkie te elementy powinny być wycięte ze stosunkowo sztywnego plastiku; kawałek z otworem w środku powinien mieć grubość co najmniej 0,060 cala; pozostałe mogą być tak cienkie jak 0,030 cala. Element o średnicy 0,965 cala powinien być wycięty z przezroczystego, matowego plastiku. W ten sposób, będzie rozpraszać światło z diody LED i nie uszkodzi niczyjego wzroku, jeśli przypadkowo świecić go w oczy. Ponieważ te kawałki plastiku są tak małe, zwykle można użyć złomu z innych projektów lub nawet takich rzeczy jak plastikowe opakowania. Najłatwiejszym sposobem na wycięcie kółek jest użycie nożyka kompasowego (lub maszyny do cięcia, jeśli masz do niej dostęp); jeśli masz dużo cierpliwości, możesz po prostu użyć nożyczek i papieru ściernego, aby uzyskać odpowiednie średnice.
Jeśli chcesz całkowicie pominąć część I, możesz również po prostu kupić zestaw.
Część II: Montaż końcowy
Jeśli chcesz przeprowadzić ten projekt jako warsztat/klasę, możesz nauczyć swoich uczniów umiejętności niezbędnych do wykonania tych kroków. W zależności od wielkości klasy i ich wcześniejszych umiejętności, te kroki powinny zająć uczniom od 20 do 90 minut.
Wybierz kolor diody LED. Należy użyć diody LED zamontowanej na aluminiowej płytce sterującej o średnicy 20 milimetrów (lub mniejszej); dioda LED powinna być zasilana napięciem około 3 V i mocą co najmniej 3 W.
Przyklej płytkę LED do plastikowego koła o średnicy 0,874 cala (postaraj się, aby była wyśrodkowana). Po wyschnięciu kleju, wybij otwór w płytce LED/plastikowym okręgu tak blisko diody LED, jak to tylko możliwe (uważaj, aby nie przebić diody LED lub nie rozbić jej podczas podnoszenia; łatwo ją złamać). Staraj się nie przebić żadnej ze ścieżek (widocznych jako wypukłe linie), które łączą diodę LED z padami lutowniczymi na płytce LED. Jeśli musisz przebić jakiś ślad, zaznacz, który pad lutowniczy właśnie odłączyłeś. Użyj innego padu, gdy będziesz musiał przylutować się do jednego z nich w poniższych krokach.
Użyj lutownicy, aby zlutować razem spiralę, którą wykonałeś wcześniej. Wypełnij lutem wszystkie szczeliny między drutami, tak aby powstała jednolita tarcza.
Przewlecz przewód spirali, którą właśnie przylutowałeś, przez otwór w plastikowym kółku o średnicy 0,565 cala. Użyj pistoletu termicznego, suszarki do włosów lub innego źródła ciepła, aby zaizolować (dodatni) przewód podłączony do spirali, którą właśnie przylutowałeś, jak również (ujemny) przewód podłączony do korpusu latarki. Pozostaw niewielką ilość odsłoniętego końca każdego z przewodów; pozwoli to na przylutowanie ich do płytki LED.
Przełóż plastikowe kółko/spiralę z drutu przez korpus latarki od tyłu, z dodatnim przewodem skierowanym do przodu. Plastikowe kółko złapie miejsce, gdzie miedziana rurka spotyka się z miedzianym złączem, a przewód dodatni powinien wystawać ze środka przedniej części latarki. Teraz włóż 2 baterie alkaliczne AA, a za nimi kawałek taśmy lub papieru, aby zablokować obwód. Załóż nasadkę na baterie i dokręć zarówno śrubę ustalającą, jak i śrubę włączającą. Ta makieta będzie utrzymywać spiralę i przewód w miejscu, podczas gdy ty będziesz lutował przewód dodatni do diody LED.
Przewlecz przewód dodatni (połączony ze spiralą) przez otwór w płytce LED/plastikowym okręgu i przylutuj go do dodatniego padu na płytce LED. Przylutuj przewód ujemny (podłączony do obudowy latarki) do ujemnego punktu na płytce LED. Płytka LED będzie pełniła funkcję silnego radiatora, ponieważ jest wykonana z aluminium. Jest to dobre rozwiązanie, aby zapobiec przegrzaniu się diody LED, ale również utrudnia lutowanie. Jeśli nie możesz uzyskać lutu do stopienia i przepływu prawidłowo z powodu płyty LED rysunek ciepła od, można użyć bardziej wydajne lutownicy, lub po prostu celować pistolet ciepła na płycie LED, jak lutować. Będzie to przeciwdziałać tendencji do nagrzewania się płytki LED.
Teraz nadszedł czas na przetestowanie Twojej latarki! Usuń taśmę/papier, która blokuje obwód i ponownie zmontuj latarkę. Kiedy dokręcisz śrubę z tyłu, powinno to zakończyć obwód i włączyć Twoją diodę LED. Jeśli tak się nie stanie, sprawdź to:
- usunąłeś taśmę/papier z baterii
- baterie są prawidłowo zorientowane (koniec dodatni/płaski w kierunku główki latarki, minus/płaski koniec w kierunku końcówki)
- wszystkie połączenia lutownicze są mocne mechanicznie i mają dobry kontakt elektryczny
- nie ma żadnych zwarć (gdzie przewody dodatnie i ujemne łączą się bezpośrednio)
- dioda LED jest wlutowana we właściwy sposób: przewód ujemny z korpusu latarki do ujemnego pada, przewód dodatni ze spirali do dodatniego pada
- nie przebiłeś dziury przez ślad żadnego z padów, do których zdecydowałeś się przylutować.
Gdy masz już przetestowaną i działającą diodę LED, włóż taśmę/papier z powrotem (aby dioda nie świeciła Ci w oczy, gdy będziesz kończył pracę z latarką), i włóż baterie/zakrętkę z powrotem na miejsce. Teraz ostrożnie wsuń płytkę LED/plastikowe kółko do główki latarki. Baterie i skuwka muszą być na swoim miejscu, abyś miał do czego naciskać. Będziesz musiał przechylić płytkę LED, aby dostać się pod miejsce, gdzie przewód ujemny jest przylutowany do wnętrza główki latarki. Gdy płytka LED jest już wciśnięta do końca, weź luz na przewodach i wygnij je na boki, aby nie zasłaniały światła diody.
Następujące kroki są opcjonalne; możesz je pominąć i po prostu przykleić soczewkę (twoje oszronione plastikowe kółko) na główce latarki. To powiedziawszy, bez dekoracji lub koloru latarka wygląda trochę jak bomba rurowa, więc prawdopodobnie nie jest to dobry pomysł, aby nosić ją w ten sposób.
Teraz możesz ozdobić swoją latarkę! Owiń ją kolorową taśmą, pomaluj, owiń wokół niej drut, aby stworzyć 'uchwyt’, wyrywaj w niej wzory; zrób cokolwiek chcesz, aby ją spersonalizować i uczynić ją twoją. Kiedy skończysz, użyj kawałka 1 cala średnicy przezroczystego termokurczu, aby uszczelnić swoje dekoracje w miejscu i przytrzymaj soczewkę latarki (twój oszroniony plastikowy okrąg) na miejscu. Umieść soczewkę nad głową latarki i przesuń termokurczliwy nad obiema tak, aby wystawał około 1/4 cala poza soczewkę. Użyj pistoletu termicznego, aby równomiernie podgrzać ostatnie dwa cale lub tak, aby objąć głowicę. Jeśli używasz pistoletu do podgrzewania przez dłuższy czas, ciało latarki będzie zbyt gorące, aby trzymać je gołymi rękami, więc miej rękawiczkę lub szmatę gotową do trzymania. Upewnij się, że klej termokurczliwy, który wystaje poza koniec głowicy jest dość gorący, więc będzie miękki i elastyczny, a następnie naciśnij i przytrzymaj głowicę na gładkiej powierzchni, aż ostygnie. Teraz powinna ona leżeć płasko na soczewce.
Skurcz pozostałą część termokurczu na korpusie latarki. Jeśli osłona termokurczliwa zachodzi na nasadkę, odciąć osłonę termokurczliwą, która zachodzi na nasadkę. Możesz również obkurczyć termokurczliwie korpus i skuwkę, a po ostygnięciu wyciąć nożem Exacto linię wokół końca skuwki, aby można było ją zdjąć (wytnij również otwór na śrubę). Twoja latarka jest kompletna!
