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【自造筆記】砂紙測試台

前言

前一陣子測試各品牌木蠟油/木器漆的影片反應不錯(看木器漆比較文章影片點這裡),也促使我們繼續拍其他大家很常有疑問的工具/耗材的比較。這次要來挑戰的就是很多人都會常常使用的「砂紙」。但這篇文章要分享的不是砂紙測試結果,而是分享為了測試「耐久度」我們DIY的一個機器。

說到耐久度測試,最有名也是大家可能最常見的就是IKEA用來測試他們家具的機器。他的機器多數使用「線性制動器(Linear Actuator)」來做前後或上下的擠壓,而這次我們需要的也是很類似的功能,讓一個木塊在砂紙上前後移動。但線性制動器的不容易取得且價格也較高,因此這次是用減速馬達跟連桿來製作。

photo credit: IKEA

原理結構/設計概念

1.四連桿機構:這次的機構是使用最基本的4連桿機構,其中3個為旋轉接點(Revolute joint),而砂紙與木頭接觸處則為*稜柱接點(Prismatic joint),算是最基本的機構之一。
*稜柱接點是只能單軸向移動而無法旋轉的結構

2.使用轉速約90rpm的9V減速馬達,越低轉速的減速馬達有較大的扭力。雖然有扭力更高的馬達但這款是過去專案用剩的就直接拿來使用。

3.因為這次是一次性使用的機器,所以目標是用最簡單的材料跟結構來完成設計。我們有很多拆傢俱剩下來的廢木板,所以儘可能以這些材料來製作。

製作細節

這個測試機最後花了大約6~8個小時才完成,主要的問題在於砂紙跟木塊接觸時的摩擦力很大,因此需要很大的扭力。雖然這款馬達的轉軸已經是D型軸(如圖示),但是我一開始製作幾個3D列印連桿仍在高扭力的時會鬆脫或變形,直到最後第3版才順利完成

  • 旋轉接點處用的是螺絲及螺帽,由於需要重複旋轉因此需要用尼龍螺帽防止鬆脫
  • 3D列印件加厚且利用2個3mm螺絲固定到馬達轉軸處確保不會再旋轉過程中鬆脫
  • 旋轉方向需固定為逆時鐘才不會讓木塊有過多上下移動的受力

結語

作為一個快速的測試工具來說還算蠻成功的,但還是有很多值得進步的環節:

  1. 馬達扭力不夠,無法在木塊上另外加重以模擬正常使用情境
  2. 為了簡化稜柱接點,因此只有限制左右晃動的間隙,但是並沒有限制上下移動。因此導致雖在向前推的時候會貼合砂紙,向後摩擦時卻容易有分離的狀況,降低測試的效率
  3. 這次測試每款砂紙只有進行10分鐘的測試,若需要更長時間測試則需要包含排除木屑的設計,否則大量的木屑堆積會導致砂紙效率大幅下降

如果想看到這個機器測試出來的結果以及我們整理的砂紙比較,歡迎訂閱我們的Youtube頻道,近期內就會將影片釋出,接下來也會以文章的格式分享在vmaker平台上喔~

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林 允涵

透過拍攝影片紀錄創作過程並提供開源設計,讓更多人對於自造運動產生興趣並開始自己動手實現自己的想法