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L'illumination de Pi

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Description du modèle 3D

Cette sculpture lumineuse illumine pi, un nombre qui a apporté l'illumination aux étudiants et aux érudits des mathématiques et des sciences à travers les âges.

Une technique mathématique consiste à déformer les découpes sur les côtés courbes du cylindre de telle sorte qu'une ombre non affûtée est projetée sur le sol. Les chiffres de pi tourbillonnent le long du bras d'une spirale d'Archimède ; la longueur de la séquence avant qu'elle ne s'estompe est une mesure de la capacité de votre imprimante à capturer de fins détails.

Paramètres d'impression 3D

*Ce projet implique des soudures, des petites pièces, des composants électriques et une LED extrêmement brillante. Vous assumez tous les risques et toutes les responsabilités si vous le souhaitez.

Imprimez-le:

La lampe se compose de deux parties, une base et un couvercle. Les découpes sur la base sont plus grandes vers le bas de la lampe et plus petites vers le haut. Pour cette raison, vous devriez obtenir une bonne impression quelle que soit la résolution de votre imprimante -- une impression haute résolution prolongera la longueur de la séquence qui est lisible, mais qui n'est pas nécessaire.

J'ai fait mon impression sur une imprimante FDM grand public à une hauteur de couche de 0,16 mm et la rétraction est activée.

Light it up:

J'ai utilisé une étoile LED verte haute puissance de 20 mm pour ma construction. Un paquet de dix coûte environ 5 $ sur eBay. La LED est calibrée jusqu'à 3W. J'ai trouvé qu'en l'utilisant à peu près la moitié, cela semble donner de bons résultats sans surchauffer et sans avoir besoin d'un dissipateur thermique.

Veillez à ne pas regarder directement la DEL. Il est extrêmement lumineux et pourrait endommager vos yeux.

Power it:

Une étoile LED verte de haute puissance s'éteindra 2.2-3.4V, vous aurez donc besoin d'une source d'alimentation appropriée. J'ai utilisé une alimentation de table ajustable pour les tests, mais dans ma construction finale, j'ai utilisé une verrue murale recyclée de 12V combinée avec un micro convertisseur DC-DC réglable de e-bay. Celui que j'ai utilisé était listé comme "10pcs Mini DC-DC Converter Step Down Module Adjustable Output 1-17V for RC PLANE" et vendu par axeprice. Il était assez petit pour tenir à l'intérieur de la lampe, mais vous pouvez également monter un module plus grand à l'extérieur de la lampe. Le convertisseur a une tension de sortie réglable, de sorte que vous pouvez régler la luminosité de la LED et l'équilibrer en fonction de la puissance calorifique.

Vous pourriez aussi obtenir d'assez bons résultats avec deux piles AA et peut-être quelques résistances, mais il ne fonctionnerait pas aussi longtemps.

Choix de la tension correcte:

Parce que dans ma construction je n'ai pas utilisé de résistances, choisir la tension correcte pour la LED est très critique. La LED commencera à conduire à une certaine tension, mais au-delà, le courant augmentera très fortement. Le sweet spot n'est que de quelques dixièmes de volt au-delà du point de conduction initial. Je recommande l'utilisation d'une alimentation de table avec un bouton de tension variable et un ampèremètre intégré pour déterminer la tension qui fait passer suffisamment de courant à travers la LED sans surchauffer (environ 0,4A pour une LED 3W). Une fois que vous avez déterminé la tension correcte, revérifiez-la à l'aide d'un multimètre et notez-la. Vous utiliserez cette tension pour régler le convertisseur continu-continu pendant l'assemblage.

Assemblez-le:

L'assemblage consiste à souder les différentes pièces ensemble. Faites très attention à la polarité des composants. La séquence de compilation suivante a fonctionné pour moi :

  • Coupez la fiche de votre verrue murale AC et séparez les deux fils pour donner un jeu d'environ six pouces.

  • Passez les deux fils à travers les trous de guidage du couvercle de l'autre côté.

  • Soudez les fils aux pads d'entrée de votre convertisseur DC vers DC (In+ et In-). Utilisez un multimètre pour déterminer quel fil est positif et lequel est négatif si vous ne pouvez pas le dire. La polarité est très importante.

  • Branchez la verrue murale AC et utilisez le multimètre pour ajuster la tension de votre convertisseur DC/DC à la valeur que vous avez déterminée ci-dessus. Si vous n'avez pas de multimètre, réglez-le sur 2.3V pour démarrer -- ceci vous empêchera de faire sauter votre LED quand vous l'allumerez pour la première fois.

  • Soudez deux courtes longueurs de fil sur les pastilles LED + et -. Un jeu de mains d'aide de paillasse est très bon pour cette tâche.

  • Soudez l'autre extrémité des fils aux bornes de sortie du convertisseur DC vers DC. Faites attention à la polarité -- si vous l'inversez, la DEL ne s'allumera pas.

  • Utilisez du ruban mousse double face pour coller le convertisseur DC/DC et la LED à l'intérieur du couvercle. La LED doit être parfaitement centrée pour que les ombres puissent être projetées correctement.

Tune it:

Une fois que vous l'avez branchée pour la première fois, allumez votre lampe sans son socle et surveillez-la pour vous assurer que la DEL ne chauffe pas trop. Laissez-le couler quelques minutes et vérifiez régulièrement pour vous assurer qu'il ne devient pas trop chaud au toucher. Si c'est le cas, réduisez la tension du convertisseur continu-continu.

Vous voulez que la DEL soit chaude, mais pas assez chaude pour faire fondre le plastique ou causer un risque d'incendie. Ne faites pas fonctionner la lampe sans surveillance jusqu'à ce que vous l'ayez surveillée pendant plusieurs heures pour vous assurer que la chaleur ne constitue pas un problème.

Personnalisez-le:

Ce design est entièrement personnalisable. N'oubliez pas de vérifier dans le customiseur de Makerbot !

Crédits et Inspiration:

  • L'idée de représenter PI dans une spirale est venue de "Tower of Pi" de Roman Hegglin

  • Inspiré par les idées de projection stéréographique de Henry Segerman et Saul Schleimer

  • Format du fichier 3D : STL

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Page traduite par traduction automatique. Original


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