Foi assim que nasceram os Lab Sprints AZ, sessões de trabalho mensais em que os membros dos labs se juntam em equipas para trabalhar em projectos concretos num fim de semana. O requisito fundamental é que no inicio de cada sprint cada projecto a ser trabalhado tem que ter um objectivo e seja demonstrável no final.

Para arrancar, pegamos num projecto antigo dos Machinimakers que há muito estava à espera de atenção, a nossa CNC. O projecto voltou à baila recentemente porque nos surgiu a necessidade de fabricar PCBs para um projecto do LCD e apesar dos resultados interessantes das experiências de etching que fizemos no verão passado, a ideia de usar um processo com químicos tóxicos nunca foi do nosso inteiro agrado, e usar uma CNC para gravar as PCBs pareceu-nos uma alternativa bastante viável.

Claro que construir uma CNC fiável a partir do zero é um projecto impossível para um fim de semana, por isso colocamos o objectivo do sprint numa fasquia mais baixa, mas mesmo assim ambiciosa: criar um protótipo funcional de uma CNC controlada manualmente por um joystick, demonstrável através do uso da máquina para mover uma caneta e desenhar sobre uma folha de papel.

A equipa intercontinental que reunimos para este projecto era composta por Pedro Ângelo, e pelo Ricardo Lobo do LCD, pelo Tiago Serra do xDA, e pelo Alan Fachini e Dino Magri do MuSA.

Começamos por atacar a nossa pilha de material informático velho à procura de peças que pudessemos usar para construir a máquina.

Reaproveitando peças de impressoras

Um par de impressoras forneceram os eixos e os motores, os componentes principais, e o resto da estrutura foi montada a partir de pedaços de madeira encontrados na oficina e o nosso termoplástico favorito, a cola quente.

Estrutura da CNC pronta

A electrónica que controla os motores foi adaptada de umas experiências que fizemos durante o ano passado para o LKL, um outro projecto do LCD. O circuito foi escolhido por ser simples de montar numa breadboard e por termos os componentes disponíveis. O conjunto é controlado por um Arduino com um firmware muito simples que recebe uma direcção pela porta de série e move o motor correspondente. O passo seguinte seria adaptar o firmware mais completo usado na LKL, que permitiria multiplexar os motores e obter maior precisão no movimento da máquina, mas infelizmente como esse firmware foi desenvolvido para um outro método de controlo de motores, não foi possível modificá-lo e calibrá-lo a tempo da demonstração final do Sprint.

Electrônica

Para a demonstração propriamente dita, ligamos um joystick ao PC e criamos um patch de Pure Data que converte o movimento dos eixos do joystick em valores a enviar ao Arduino pela porta de série e o resultado é este:

Foi um fim de semana intenso e muito divertido, que nos deixou cheios de ideias para continuar a desenvolver este projecto em proximos sprints. Se estiverem interessados podem encontrar o código e mais informação sobre o projecto na página do sprint, e claro, envolverem-se na preparação do próximo.

Vejam mais fotos do decorrer das atividades no Flickr.

Para começar foi necessário construir uma fornalha capaz de suportar altas temperaturas. O ponto de fusão do alumínio anda à volta dos 660 ºC e o do ferro 1530 ºC. A fornalha construída deve aguentar os 1600 ºC, teoricamente.

Para a construção da fornalha de teste foram comprados tijolos refractários, 32 unidades. E para a junção dos tijolos, argamassa refractária. Estes produtos podem ser adquiridos em lojas como a MaxMat ou Leroy Merlin com facilidade.

Para simplificar decidimos utilizar combustível sólido. Existem três opções regularmente utilizadas: carvão vegetal, carvão mineral e coque. O mais fácil de encontrar é o primeiro, e por essa razão foi a escolha. É igualmente, dos três, o que produz menos temperatura (+/- 1100 ºC), mas para a fusão de alumínio é mais do que suficiente. Possíveis soluções futuras para uma fusão de alumínio mais limpa é a utilização de gás propano ou electricidade.

A última parte da equação é o cadinho, um recipiente especificamente destinado à fusão de substâncias a altas temperaturas. O cadinho que compramos é feito de grafite, e como tal suporta temperaturas até 1600 ºC. Foi adquirido na Maquinouro, uma empresa de Gondomar que se dedica a produtos para a indústria da ourivesaria. O cadinho é um produto mais especializado, e por isso pode ser mais difícil de encontrar, mas existem muitas empresas sobre a rubrica fundição, é só procurar. O cadinho comprado é do tipo Salamandra e o tamanho A3.

Com todas as condições reunidas, seguiu-se o primeiro teste, a reciclagem de latas de alumínio. Correu bem, uma vez que se conseguiu atingir o ponto de fusão. Uma vez que estamos contentes com resultados passaremos para a segunda fase num futuro próximo: terminar a fornalha, melhorar a circulação de ar para melhor combustão, fazer moldes e verter o metal.

Esta primeira aula foi dada pelo grupo que está a construir a escultura cinética LKL e focou-se na reciclagem de motores de impressoras e scanners para poderem ser controlados com o Arduíno.

Começamos com uma pilha de scanners e impressoras prontos para serem desmontados:

Depois de extrair os motores e de uma pequena revisão sobre o seu funcionamento básico foi tempo de colocar mãos à obra e montar o circuito de controlo:

E o resultado final:

Depois foi só ligar ao Arduino e aprender como controlar o motor a partir do nosso PC:

Esta aula prática foi uma experiência muito interessante e que vamos continuar a desenvolver em breve, desta feita com uma aula dedicada à sintese de áudio com o Pure Data.