3D打印暑假制作之:反重力器
很多人將3D打印稱為一種未來的制造技術,但就算這樣,我們也很少能夠遇到如此具有未來范的3D打印作品——反重力器(Anti-Gravitator),這是由德國化學家Stefan Kneip設計的,它使用3D打印的設備制造出了一個磁場,該磁場能夠保持小的金屬物體穩定懸浮。
雖然它看起來無比炫酷,簡直像星際時代的東西,但是對于化學家Stefan Kneip而言這只是出于其愛好而設計的一個小項目。“我對于電子技術、復雜的機器等方面的東西十分感興趣,尤其是動力機械、機電一體化等。幸運的是,多虧了我的妻子,我能夠做所有這些我喜歡的事情!彼f。
那么究竟什么是反重力器? Stefan很快強調,反重力器名字雖然很酷,但是它并不是真的能夠隔絕重力!胺粗亓ζ鞯脑硎,通過銅線圈產生的磁場與金屬物體相互作用產生磁力以抵消重力。我使用一個強釹磁鐵作為對象和一個鐵磁體(用一個M6×40mm的螺絲)作為對應一極放在裝置的頂部。當線圈被關閉,你需要將磁鐵球靠近鐵磁體,由于磁力的作用,從而使鐵球處于懸空狀態!彼忉屨f。
Stefan稱如果使用永久磁體,就不可能形成如此穩定的磁懸浮,所以電流是必須的!拔彝ㄟ^銅線圈產生電磁場來覆蓋這個永久吸引力。電流通過線圈(因此生成磁力)是由其下方的磁場傳感器(霍爾傳感器)來控制的。如果浮體升起并接近霍爾傳感器,它就會發出一個信號給OPAMP,以減少通過線圈的電流!Stefan說!皬亩鴮е麓帕p少和球體向下移動。這個運動會瞬間引起傳感器的反應,導致電流再度增加,如此過程將導致球體穩定地懸浮在中間!
Stefan是從2014年底開始打造這個很酷的裝置的。他在建模的時候使用的主要是FreeCAD 0.15軟件。“我的專業是化學,我擁有無機化學博士學位,所以我在工程方面的知識是比較有限的。但是,FreeCAD十分簡單易用,而且它還有一個非;钴S的用戶社區,如果你有問題可以迅速得到幫助。”Stefan稱。電子電路與電路板使用的是CadSoft公司的EAGLE PCB設計軟件,隨后在Stefan自己的小實驗室里打造出來。
這些3D打印部件使用的是Stefan改裝的Hadron Pro 3D打印機,該機器配備了BulldogXL擠出機和E3Dv6 熱端!胺粗亓ζ魉械牟考际怯PLA材料打印的。我花了一整天打印所有部件,包括對CAD文件做一些必要的修改!Stefan稱。
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