Materiali: pannello di compensato.
Strumenti: laser CO2 (GCC LaserPro Spirit GLS).
Progettazione: Per questo progetto si è scelto di realizzare un automaton (pl. automata), termine utilizzato in inglese per indicare piccoli congegni, spesso concepiti per fini ludici o artistici, che ritraggono soggetti figurativi (ad es. animali) dei quali riproducono una sequenza di movimenti grazie a meccanismi dotati di ingranaggi.
Una volta selezionato un movimento tra quelli proposti dal sito 507movements, si è cercato un contesto in cui fosse possibile osservarlo, arrivando ad immaginare il delfino che cavalca le onde. Al fine di semplificare la progettazione è stata effettuata una ricerca su internet per trovare esempi di automata animati dallo stesso movimento, ottenendo un risultato in particolare che ha permesso di adattare il movimento scelto al progetto (link). Il meccanismo che muove il giocattolo meccanico si basa sul sistema
biella-manovella, che permette la rotazione del delfino posto all’estremità della biella. Quest’ultima è collegata ad un ingranaggio che funge da manovella ed è mantenuta in posizione verticale da un listello fissato alla base. Il meccanismo è azionato da un secondo ingranaggio collegato ad una manovella.
Disegno: Il giocattolo meccanico è stato disegnato con Draftsight. Le misure dei vari elementi che lo compongono sono correlate tra loro: in particolare la lunghezza del listello deve essere tale da poter collegare la base alla biella quando questa, ruotando, si trova alla distanza massima.
Gli ingranaggi sono stati renderizzati su Inkscape e successivamente importati su Draftsight, dove sono stati ridimensionati prestando attenzione a mantenere le loro proporzioni, in modo tale da non alterare il passo, cioè la distanza fra due punti omologhi di due denti consecutivi e l’angolo di pressione, formato dalla tangente alle circonferenze primitive e la retta d’azione passante per il punto di contatto tra i denti. Se tali valori coincidono, viene minimizzato il contatto reciproco tra gli ingranaggi, massimizzando l’efficienza.
Il delfino è stato ottenuto con lo strumento Spline, ricalcando un’immagine trovata su internet (figura). I fori realizzati sulla biella sono serviti ad osservare l’effetto prodotto sulla rotazione al variare della lunghezza dell’asta.
Realizzazione: Utilizzando lo strumento Pen, che permette di impostare le opzioni base della fase di taglio, sono stati creati due layer: uno per i vettori da tagliare e uno per i vettori da incidere. Quest’ultimo viene processato prima di tagliare il profilo dei pezzi, per evitare che si stacchino impedendo di effettuare qualunque altra operazione. Le incisioni sono rese possibili diminuendo il valore della potenza degli impulsi laser.
Una volta ottenuti i pezzi dell’automa è stata disegnata una sezione schematica del meccanismo, in modo da avere un idea degli spessori e capire in che modo inserire i dadi e le rondelle. A tale scopo, bisogna tenere in considerazione le misure delle rondelle (1mm), dei pezzi di legno (4mm) e dei dadi (5mm). Utilizzando un trapano con punta conica, sono stati allargati alcuni fori, in modo che la testa delle viti non sporgesse dagli elementi in legno. L’ingombro della testa risulta quindi ridotto e la vite può essere inserita dove si ha meno spazio, ad esempio tra due pezzi, come la biella e l’ingranaggio. Nonostante questo, è stata inserita una rondella per creare ulteriore spazio ed evitare che la testa intralciasse la rotazione dell’ingranaggio. L’elemento che avrebbe dovuto costituire la maniglia è stato utilizzato per bilanciare gli spessori dell’oggetto, perché non è stata trovata una soluzione che permettesse di fissare un perno per unire la maniglia all’ingranaggio e non farla girare a vuoto. Una delle viti è stata tagliata con la smerigliatrice, perché la sua lunghezza eccessiva non permetteva di inserire le pareti esterne.
Possibili modifiche: Il risultato ottenuto è nel complesso soddisfacente e ha permesso di verificare il funzionamento del meccanismo ma presenta diversi aspetti migliorabili. Il delfino, ad esempio, occupa una posizione troppo elevata, che non gli permette di sparire tra le onde come previsto dal concept. Inoltre utilizzare i bulloni per assemblare l’oggetto si è rivelata una soluzione poco adatta perché, stringendo troppo, il meccanismo non è in grado di muoversi, mentre stringendo poco, l’oggetto non è abbastanza stabile. Una soluzione alternativa potrebbe essere l’aggiunta di una base o di elementi ad incastro, per aumentare la solidità. Altre possibili modifiche sono l’aggiunta della manovella prevista dal progetto originale e una revisione del disegno, per renderlo più compatto e meno grossolano.