Cadeira Valovi - teste com OSB

Como estamos precisando de cadeiras no Wikilab e temos algumas chapas OSB de 18mm para usar, foi decidido procurar um projeto de cadeira preferencialmente aberto, a Débora (Wikilab) encontrou este modelo de cadeira Valovi.
Caso queira outros modelos de cadeiras ainda pode pesquisar no SketchChair, Obrary e o OpenDesk, de onde foi retirado o modelo que estou usando.
Em agosto de 2018 fui até o FabLab Heliópolis e fiz alguns testes. O Vinicius (técnico responsável do FabLab), me advertiu que esta cadeira é apenas para pessoas até 100kg, pois com o tempo ela fica "bamba".

Vamos testar ainda assim pelo menos uma com o desenho original, depois se necessário vamos adapta-la para 36mm, usando 2 chapas de 18mm. A mesa da fresa possui 2,2mx1,3m, o que é suficiente para fazer uma cadeira completa, que ocupa 1,6mx1m no desenho original.
Como serão feitos testes no principio, e devido a limitação de transporte com a bicicleta, levei algumas sobras do Wikilab, para fazer algumas peças pequenas da cadeira e verificar o comportamento ao trabalhar com OSB.

Imagem da peça que será feita, medidas em milímetros

O desenho vem no formato .dwg e precisamos converte-lo para .dxf, pois o Linux-CNC não tem suporte a arquivos dwg, para isso foi usado o DraftSight, que possui versões beta gratuitas para Linux (Ubuntu e Fedora), é a partir dele que se origina o G-Code.
O G-Code é a nome dado à linguagem de programação criada a partir da necessidade de maquinários industriais que faziam uso de sistemas Comando Numérico Computadorizado (CNC).

Após analisar o desenho da cadeira, foi decidido fazer a peça mais simples, após o recorte do desenho original é necessário "parametrizar" os dados da fresa de 6mm que utilizamos.

Detalhe dos 6 passos que formam a imagem da peça

A velocidade de corte ficou estipulada em 2500 rpm, e o avanço ficou em 3mm, fazendo assim com que a fresa desse 6 "passos", conforme pode ser visto no detalhe da imagem, é possível verificar os passos na linha rosada a direita.
Para trabalhar a peça, primeiro devemos fixa-la na chapa de sacrifício, lembrando que deve ter uma "sobra" no material para essa fixação. Neste caso usamos 4 parafusos de rosca soberba nas extremidades, com a parafusadeira fica mais fácil.

Peça bruta fixada com parafusos na chapa de sacrifício

Depois de fixada a peça e posicionado o ponto inicial da fresa, pode se iniciar a operação.

Resíduos depois de fresada a peça

Depois de fresada é necessário deslocar o cabeçote da fresa "manualmente" (pelo teclado), para liberar a região em que a peça esta fixada, como gera uma quantidade considerável de resíduos, é aconselhável limpar a a máquina para retirar a peça fresada e manter o local organizado, especialmente se for um local de uso coletivo, afinal o que você não quer encontrar quando chega para utilizar a CNC seria um local sujo, então vamos manter o local organizado e limpo.

Algumas peças prontas ao lado das peças brutas

Caso queira ter uma ideia melhor de como funciona uma máquina semelhante , também cortando uma cadeira, porém um modelo diferente, recomendo que veja este vídeo do Manual do Mundo.

Outros Trabalhos feitos no Fablab Heliópolis

Todos os chaveiros de recompensa do crowdfunding do  Wikilab foram prototipados e feitos no FabLab do Heliópolis, que possui diversos cursos gratuitos.
Estes cursos auxiliaram bastante em todo o processo de prototipagem de outra recompensa, o MiniWikiLab, como pode ser visto:

• versão 1
• versão 2
• versão 3
• versão 8 (versão final)

Além dos nomes dos apoiadores que foram gravados nos arcos que estão fixados nas paredes do Wikilab, para isso foram realizados 3 testes (teste1, teste2 e teste3), antes de gravar os nomes nos 2 conjuntos de arcos (arcos1 e arcos2).

Alguns dos Cursos de Curta Duração (CCD) GRATUITOS no FabLab do Heliópolis que eu fiz:

• CCD Introdução a Fresadora CNC
• CCD Ploter de Recorte (para fazer adesivos)
• CCD Oficina prática de Escaneamento 3D

Ainda fiz um totem para o Wikilab no FabLab.


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CCD Introdução a Fresadora CNC

No dia 17 de julho de 2017 fiz o CCD (Curso de Curta Duração) de Introdução a Fresadora, com o instrutor Demetrius, no FabLab do Heliópolis.

Após a apresentação dos presentes, o Demetrius nos explicou a história da Fresadora, e nos passou uma imagem da bandeira do Brasil para vetorizar no InkScape.

Para vetorizar automaticamente com o InkScape, basta ir para Caminho - Vetorizar Bitmap, e para deixar a imagem sem tantos detalhes ajustamos "Brightness Cutoff" até o ponto que desejamos, não se esqueça de ativar a pré visualização para acompanhar em tempo real os ajustes.

Após finalizar a vetorização, vamos criar o GCode (linguagem para o CNC) no próprio InkScape, para isso selecione Extensões - GCodeTools

Abra o GCode em um editor de texto coomo o GEdit ou mesmo bloco de notas, não recomendo abrir pelo Writer como o da imagem abaixo, pois ao salvar ele apresenta erro na fresadora (acredite eu fiz isso, rsrs). No Header adicionamos os parametros necessários e salvamos o aquivo .ngc para a fresadora.

 Alguns parametros utilizados são:
G21 - unidade em milimetros
G40 - Em cima da linha
G41 - a Direita da linha
G42 - a Esquerda da linha
G61 - Canto reto
G64 - Canto arredondado
G90 - Modo Absoluto

Para ligar a fresadora antes é necessário que o PC esteja ligado e com o LinuxCNC já aberto, após isso podemos ligar a fresadora, e se estiver salvo corretamente o seu GCoode abrirá no LinuxCNC como mostra a imagem acima, e pronto para iniciar o processo.

É possivel movimentar a fresadora manualmente com as setas direcionais do teclado, e as teclas Page Up e Page Down sobem e descem o cabeçote da fresadora.

Ploter de Recorte

E fui em mais um minicurso do FabLab CEU Heliópolis, desta vez foi o de ploter de recorte, o instrutor foi o Vinicius, e aqui vai um resumo do que aprendi.

Como já visto em minicursos anteriores,usamos o Inkscape para criar a arte, não esquecendo de depois de finalizado,  converter em caminho, antes de salvar em formato de arquivo SVG.
Os PCs do FabLab Heliópolis estão com a distribuição Linux Ubuntu. Depois de salvar a imagem em pendrive para enviar ao notebook do FabLab,que usa o Windows, abre-se o programa proprietário da ploter, no caso o WinPCSIGN,como visto na imagem abaixo.

Na parede é possivel ver alguns adesivos feitos em turmas anteriores , enquanto no monitor esta o WinPCSIGN aberto

Depois de transferir as artes para o programa da ploter, e alinha-los, agora é a vez de setar o hardware. Primeiro escolhemos a cor do rolo de vinil a ser usado no adesivo. No caso do que eu fiz foi preto, monocromático, mas é possível fazer com mais de uma cor como veremos depois,tornando mais trabalhosa a confecção do mesmo.  Na parte traseira da ploter existem 3 garras que devem ser presas após alinhar o rolo, e na parte dianteira são 3 rolamentos de devem ser alinhados, sendo sempre um em cada extremidade e um no meio. 

Depois de fixado o rolo do vinil, pelo painel da Ploter, definimos o ponto inicial do corte. Regulamos a agulha manualmente e para saber se o corte foi regulado corretamente, cortamos a AMOSTRA.

Preparação da ploter de recorte para a confecção dos adesivos

Aqui vai o resultado do adesivo que fiz para o Wikilab, como ele sai da ploter.

Adesivo com apenas 2 camadas retiradas

Depois de retirado todo o excesso do material o resultado do adesivo fica assim:

Adesivo quase finalizado

Depois deste passo é necessário colocar a "máscara transparente", como pode ser visto nas imagens abaixo, e reparem que os outros adesivos são com 2 cores, que torna um pouco mais trabalhoso o processo, mas o resultado é recompensador. 

Algumas dicas para escolher a arte, para facilitar o manuseio e colocação da máscara:

_ Evitar o uso de linhas finas

_ Evitar ângulos fechados

_ Sempre que possível usar cantos arredondados, pois no momento de tirar o "excesso" de material, este sai muito mais fácil.

Podemos concluir que a quantidade de detalhes da arte é proporcional a dificuldade de manuseio e tempo gasto para a confecção.

Totem para o WikiLab

No último transporte das peças da 123 Painéis para o depósito do WikiLab, conversando com o Gustavo, ele deu uma ideia muito legal, fazer um totem como os existentes em shoppings. Fizemos alguns rascunhos em um caderno que eu tinha na hora. Depois disso fizemos alguns rascunhos digitais, eis alguns deles:

     

Verifiquei alguns retalhos de OSB 18mm que estavam no depósito (foto abaixo) e levei um de 18cm de largura por 110cm de altura para o FabLab do Heliópolis. Lá precisei cortar um pedaço para o           retalho entrar na cortadora laser.

Se alguém tiver alguma ideia legal de bancos, mesas, estantes ou qualquer outra coisa útil para fazer com OSB de 18mm estamos aceitando sugestões, se possivel com imagens ou links da sugestão.

Utilizei frente e verso da chapa de OSB para verificar a diferença e por ser um protótipo de totem. Claro que não esta perfeito, longe disso, estou aceitando sugestões e preciso corrigir muitas coisas, entre elas a que me deu a maior dor de cabeça, uma imagem com zilhões de linhas que preciso "simplificar".

Aqui vão as imagens de frente e verso do protótipo de totem:

 

No caso da esquerda foi utilizada a gravação, bem mais demorada, e na direita apenas o corte superficial. Agora vamos aos detalhes da confecção, vou colocar alguns videos para exemplificar melhor, e para entenderem a diferença da velocidade entre corte superficial e gravação. Neste primeiro vídeo temos o corte superficial feito com potencia entre 13 e 15 e a velocidade de 230. 

O tempo estimado para execução da tarefa no LaserCAD não é confiável, como pode ser visto na comparação abaixo, sendo o da esquerda o tempo estimado pelo software e na direita o tempo em que realmente foi feito.

 

E neste segundo video temos a gravação feita por cima do corte superficial, mas foi interrompida devido a proximidade do canhão com a lateral, fazendo com que precisasse mudar a chapa d posição.

Antes de fazer o verso da chapa, modifiquei as configurações no software, dividindo o desenho em 3 operações, sendo a primeira gravação (verde), a segunda corte superficial (azul) e a terceira (amarelo) para ignorar.

Quando se tem uma concentração de traços em um determinado ponto da imagem vetorizada, o ideal é reduzir o máximo possível esta quantidade de linhas, evitando assim o que acontece neste video:

Não entendeu? Tudo bem, vou desenhar ;-p

O canhão da cortadora laser passa por todas estas linhas, o que acaba ocasionando a queima do material. A correção do desenho farei em outro post com mais detalhes. Eis o detalhe de como ficou.

Corte do primeiro arco dos apoiadores WikiLab

E na sexta feira, 1º de setembro, no FabLab do Heliópolis, foi cortado o primeiro dos 4 arcos do WikiLab que terão os nomes dos apoiadores da campanha efetuada através do Catarse.

Primeiro foi necessário dividir o arquivo original em 4 partes, pois estava muito grande e acarretava o travamento do LaserCAD. Depois de dividido vimos o tempo estimado 1h8min, porém o mesmo se mostrou inválido na prática. Já separado no software o que esta em preto será apenas corte superficial, com potência entre 9 e 10 e velocidade de 230, enquanto para a linha vermelha estão ajustados potência de 45 e velocidade de 15.

Como é possível observar pelas fotos, a sequência da gravação segue uma lógica própria, definida pelo software, para evitar o desgaste da máquina.

Neste arco estão pouco mais de 200 nomes, sendo que os 20 maiores estão aqui. O tempo total de corte e impressão foi de exatamente 2  horas, praticamente o dobro do estimado pelo software. Existe a possibilidade de se deixar colorido diretamente pelo InkScape, o arquivo fica maior, porém facilita na hora de importar o arquivo, e como eu uso Debian em casa, não tenho como instalar (diretamente, sei do Wine e das VMs) o LaserCAD pois este é apenas para Windows.

Teste da Lista de Apoiadores WikiLab - parte 3

Definido o logo a ser usado para preencher com os nomes dos apoiadores do WikiLab, começaram a aparecer os problemas que terão de ser resolvidos.

 

Primeiro problema ao ter a lista em mãos, são mais de 800 nomes (827 até o momento), colocar em ordem alfabética é simples, mas os nomes variam muito em relação a quantidade de caracteres, como pode ser visto na imagem abaixo, tornando as colunas disformes.

Retirei os nomes repetidos. E depois infelizmente tive de apelar ao Excel, já que não encontrei a função de contagem de caracteres no Calc (Libre Office), aproveitando que estava no Excel já também usei a função de Primeira Maiúscula, deixando todos os nomes com as iniciais em letra maiúscula, e separei em blocos de 100 nomes.

 

                                                       

Para não ficar tão pequena a fonte, resolvi fazer em dois logos, distribuindo os nomes em pouco mais de 400 por logo, permitindo assim que eu aumente a fonte e fique mais legível.  Nestes espaços em branco ainda posso fazer os logos do ABC Makerspace e do LabLivre. Nos circulos internos das letras "a" e "b" dá para colocar o logo do LabLivre , vetorizado e monocromatico, resultando em 4 peças. 

Como ainda tinha 2 chapas para usar, decidi aumentar um pouco mais o tamanho do arco, deixando 2 por chapa, e no espaço livre joguei as letras que formam o logo do WikiLab, ficando com a fonte maior, usando Arial com tamanho 20, ficou bem legivel depois de feito o primeiro corte. Abaixo como ficou a disposição final das peças na chapa de MDF 3mm.

Para dividir os nomes ficaram assim as colunas:

1  -  100   Contendo de 5 a 12 caracteres

101-200   Contendo de 12 a 14 caracteres

201-300   Contendo de 14 a 15 caracteres

301-400   Contendo de 15 a 17 caracteres

401-500   Contendo de 17 a 20 caracteres

501-600   Contendo de 20 a 23 caracteres

601-700   Contendo de 23 a 26 caracteres

701-800   Contendo de 26 a 32 caracteres

801-827   Contendo de 32 a 67 caracteres

Teste da Lista de Apoiadores WikiLab - parte 2

Aqui vão alguns detalhes do segundo teste para colocar os nomes dos apoiadores do WikiLab.

Na foto acima estão todas as placas de OSB 18mm em que fiz os testes, as duas abaixo já expliquei neste post.

 

As placas do segundo teste se diferenciam pelo tamanho da fonte, e separações dos nomes, que ainda não foram decididas.

 

Esta primeira placa (imagem abaixo) tem x cm, foi feita com fonte Arial Normal tamanho 12, até esta legivel mas, poderia ficar ainda melhor se o laser passasse apenas uma vez. Acontece que ao transferir a fonte do InkScape para o LaserCAD a mesma vai apenas o contorno, que faz o laser passar tanto no contorno externo da fonte quanto no interno, ocasionando essa aparência "queimada".

 

Esta segunda placa tem x cm, foi usada fonte Sans Serif Normal 14, direto no InkScape, foi a que na minha opinião ficou mais agradavel aos olhos, porém depois percebi que por as linhas terem sempre as mesmas palavras fica bem distribuido, o que não acontecera com os nomes dos apoiadores, pois cada um tem uma quantidade diferente de caracteres. Mesmo testando alguns caracteres especiais para separar um nome de outro, creio que não usarei no final, pois apenas ocuparia espaço.

 

 

Para a terceira placa de  x cm, foi usada a fonte Arial Normal 16, direto no InkScape, neste tamanho já é bem visivel a linha de contorno na fonte.

 

Estas chapas foram levadas na última reunião presencial do WikiLab, podem ser vistas na lousa, na foto do post linkado.