Corpo in legno

Agosto 2014

L'idea di costruire un corpo in legno per la mia ultima trocia "mini AA corpo intercambiabile" è venuta immediatamente.

Il mio primo esperimento l'ho fatto con un pezzo di legno di rovere che mi ha dato un amico, ricavato dallo smantellamento di un vecchio carretto che ha più di 100 anni. Purtroppo non è andato a buon fine perchè al momento di ricavare la filettatura interna M22x1,5 le fibre del legno si strappavano invece che tagliarsi.

Il secondo esperimento l'ho fatto con un legno molto più compatto e pesante, ricavato ritagliando un tagliere IKEA. Il risultato è stato molto incoraggiante, la lavorazione molto più facile e precisa (purtroppo non ho fatto neanche una foto). Probabilmente il legno era molto impregnato di collanti che lo rendevano più simile a una plastica che a un legno naturale. Portando in giro la torcia mi sono accorto di un grave difetto: un oggetto in legno cambia di dimensioni a seconda dell'umidità dell'aria. In particolare un giorno ho fatto una gita in montagna con un clima molto secco. Il corpo della torcia restringendosi ha chiuso il contatto della batteria accendendo il LED. Me ne sono accorto solo dopo un po' perchè la torcia era diventata calda stando accesa in tasca. Dopo essermi accorto di questo curioso fenomeno ho fatto delle misure scoprendo che tra clima secco e clima umido, il corpo della torcia lungo poco meno di 80mm, cambia di lunghezza di quasi 2 mm!

Il terzo tentativo è mirato a risolvere questo problema. Si tratta di un'anima filettata in alluminio al cui esterno è incollato il legno. E' una soluzione un pochino più complicata, ma oltre a garantire una stabilità dimensionale offre notevoli vantaggi in termini di robustezza. Il filetto infatti è ricavato nell'alluminio, il forellino posteriore a cui si possono attaccare le chiavi è fatto nell'alluminio e non nel legno, e anche sedendosi sopra non si rischia di sfondare l'altrimenti fragile corpo in legno (cosa che è successa al secondo tentativo IKEA).
Dopo aver lavorato l'anima in alluminio, ho forato e alesato il legno grezzo, quindi l'ho incollato all'anima tramite adesivo epossidico. Successivamente ho preso il pezzo tra le punte e lavorato l'esterno. Dopo la lavorazione ho carteggiato grossolanamente, quindi dato tre mani di colla cianacrilica con il pennellino e carteggiato finemente la colla. Il risultato è una superficie lucida e molto dura, nonchè perfettamente resistente all'acqua.

Mini AA - corpo intercambiabile

Maggio 2014

Materiale: alluminio Anticorodal 6082 + vari
Led: CREE XPG2
Batteria: AA
Circuito: boost basato su PAM2803 750 mA
Livelli: 1 solo, circa 160 lm.


Partendo dalla precedente esperienza della torcia "mini AA" ho cercato in questa di correggere i difetti di cui mi ero accorto e in particolare il fatto che servissero due mani per accenderla. Ho quindi introdotto un doppio sistema di accensione: permanente girando la testa, e temporaneo premendo il pulsante posteriore. Inoltre ho voluto sperimentare un nuovo concetto, quello di "cover" o "skin", ovvero il corpo della torcia è sostituibile e può essere costruito con materiali e finiture diverse.

La testa è in Anticorodal 6082, non è anodizzata ma non è detto che in futuro non la anodizzerò colore nero. L'ottica è una parabola LEDIL REGINA 5° che, accoppiata con il led Cree XPG2, offre secondo me un ottimo compromesso tra fascio concentrato e luce diffusa ottimo per l'uso generico a cui è destinata questa torcia. A protezione della parabola c'è una finestra di vetro tenuta da un seeger e un oring. Il seeger crea un'ombra caratteristica sui bordi del fascio di luce che mi piace molto.

Il circuito di alimentazione ormai è lo stesso che uso in tutte le torce AA perchè è compatto ed estremamente affidabile. Tiene la luminosità del led costante finchè riesce, poi quando la batteria è scarica diminuisce pian piano la corrente in modo che il led non si spenga mai ma cali soltanto di luminosità. Anche con una batteria tanto scarica che sarebbe da buttare riesce a tirare fuori una luce ancora utilizzabile al buio. E' anche dotato di protezione termica ma essendo dissipato bene dal corpo in alluminio non c'è pericolo di surriscaldamento.

Il collegamento elettrico è estremamente semplice e diretto, la batteria è alloggiata in un tubo che porta il negativo  direttamente sul PCB del circuito di alimentazione. Il concetto è simile a quello del "piston switch" presente in qualche torcia commerciale. La corrente non passa attraverso filettature che si possono ossidare o sporcare. Questo è un grosso vantaggio dal punto di vista dell'affidabilità, ed è stato un problema nella mia realizzazione precedente. Il tubo è isolato dalla testa grazie a due o-ring che fungono da distanziali e allo stesso tempo garantiscono la tenuta stagna. Questo meccanismo si è rivelato davvero vincente perchè garantisce le due modalità di accensione ma allo stesso tempo è talmente semplice da essere molto affidabile. Ho provato addirittura a sotterrare la torcia nella sabbia senza avere alcun problema. Infilando volontariamente della sabbia nei pressi del pulsante di accensione si riesce a bloccarlo in posizione accesa, ma basta premere un paio di volte perchè la sabbia esca e torni tutto a funzionare bene.

Anche la molla che fa da contatto per la batteria e da ritorno per il pulsante è costruita da me avvolgendola sul tornio. Ho provato vari materiali e spessori filo prima di trovare la giusta rigidezza per il pulsante.

Il corpo della torcia unisce la testa e il pistone, ma non prende parte al percorso elettrico. Per questo motivo può essere costruito con qualsiasi materiale anche isolante e con qualsiasi forma. Nel disegno attuale il corpo ha un anello nei pressi del pulsante di accensione per consentire un comodissimo "cigar grip" che permette di accendere la torcia temporaneamente con una sola mano.

In questi mesi ho raccolto delle idee su possibili varianti di corpo che mi piacerebbe provare a costruire.

- Alluminio anodizzato
- Alluminio con asole che lasciano vedere il pistone
- Alluninio con fondello magnetico (sacrificando il pulsante posteriore)
- Plastica tornita
- HDPE da grezzo stampato riciclando bottiglie
- Metacrilato trasparente
- Legno
- Alluminio con gommatura (SUGRU)
- HDPE stampato con stampante 3D
- corno o alabastro
- stile "cemento" stampando tassello chimico
- stile "carbonio" con compositi tipo G20
- ...

Sono molto contento di questa torcia. La sto usando attaccata al portachiavi da un anno e devo dire che si è dimostrata molto affidabile, ed è bello poter cambiare cover ogni tanto. Inolte mi piace costruire nuovi corpi per sperimentare  materiali o nuove tecnologie, senza lanciarmi in un progetto di una intera tocia (per me il tempo per fare questi lavori è molto limitato).