Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

元素収集キャビネットの周期表を作成する

アマチュアであろうとプロであろうと、すべての化学者(そしておそらく間違いなくすべての科学者、そして間違いなく世界中のすべての人)は元素のコレクションを持つべきです。 Theodore Greyは、化学元素の収集方法と収集方法について雄弁に書いています。ですから、ここで言うこと以外の意味で私は主張しません。化学は中央科学と呼ばれています。化学元素、それらの性質の周期性の実現、および原子構造への影響、そして純粋または「標準」状態でのそれらの元素のそれぞれの単離。個々の要素を収集することで、あなたはその信じられない話に、本を学ぶことがこれまでにないほどの方法で参加できるようになります。

私が学部の化学者として、6年前に初めて元素の収集を始めたとき、私はクローゼットの一番上の棚にある靴箱の中のバイアルにそれらを詰め込みました。私のコレクションが大きくなるにつれて、私はそれらを正しく保存して表示することの問題について考え始めました。これはどのエレメントコレクターにとっても継続的な問題です。多くの元素は、標準状態では、まれ、反応性、放射性、またはこれら3つの組み合わせです。私は、要素を集めることに関連するすべての問題を解決したと主張しません、そして、私のコレクションが決して確実に含まないいくつかの要素があることを認める最初の人になるでしょう。しかし、私が学んだことはこれです:一般的に言えば、小さい方が良いです。より小さな元素試料はより安価であり、そして反応性または放射性元素の場合には、それほど危険ではない。私はTheo GreyのPeriodic Table Tableを非常に賞賛していますが、私の目的のためには、実用的にするには大き過ぎます。

約2年前、私が自分の要素を表示したいのはスパイスラックのようなものであるが、周期表の形をしているということが最初に思い浮かびました。私はオンラインで適切な商品を探してみましたが、私の期待を満たすほどの適正な価格の商品を見つけることができませんでした。それで私は自分自身を作ることにしました。この記事は私がそれをした方法についてです。完成したキャビネットのサイズは24×9.5×1.1インチですが、もう一度やると、厚さは3/4インチになります(下記参照)。

さて、あなた方の何人かはこのプロジェクトが「1に相当する」と抗議するかもしれません。たくさんの部品をレーザーカットしてください。公正な批判。しかし、これは実際には単なるプロトタイプです。そして、猫の皮をむく方法はたくさんあります。レーザー切断サービスにアクセスできない場合、または支払いを希望しない場合は、これらの部分を作成する他の方法があります。計画と重要な側面について説明しました。例えば、あなたが道具と技能を持っているならば、木から部分を作ることは簡単であるでしょう、そして私はそれがどのように行われるかもしれないかについての若干の考えを含めました。そして、いつものように、あなたがこれをもっと安くする、またはもっとよくする方法についての提案があれば、ぜひとも私にコメントを残してください。

ツール:

  • スタッドファインダー
  • 5/32″ビットでドリル
  • ペンチ
  • のりのためのつまようじまたは他の堅いアプリケーター
  • 大工さんの四角や他の直角コーナー

材料:

  • 切り取るための24 x 12 x 1/4 "シートストック(1/4"キャストアクリルを使用)
  • ミディアムボディのアクリルセメント(私はIPS Weld-On#16を使用しました)
  • 2 x 2 3/8インチ直角ネジフック(私はACEハードウェア在庫#51520を使用しました)

ステップ1:部品をカットする

私は、24×12インチのシート材から最大限のキャビネットを製造できるように部品プランを設計しました。これは、商用のレーザー切断サービスの一般的な上限サイズです。あなたが好きなら、あなたはThingiverseからDXFフォーマットの元の部品計画をダウンロードして、あなた自身でそれらをレーザーカットすることができます。プロトタイプの私の経験は、しかし、作品の1.1インチの深さが過度であることを私に説得しました。 3/4インチの深さでも同様にまたはそれ以上に機能し、それはより少ない材料およびより少ないレーザー時間を使用するであろう。だから私はまたあなたがダウンロードしてあなた自身を使うことができる3/4インチの深さの部分で元の計画の修正版を提供しました。唯一の注意点は、これらの細い部品を使って実際にキャビネットを組み立てなかったことです。そのようにして深刻な問題を起こすことは予想できませんが、まだ行っていないので、私は確かに言えません。

また、上記の部品配置図を設計するときに、レーザーカーフ(カットの幅)を考慮しませんでした。作品が最初に到着したとき、私が気に入っていたよりもゆったりとしているので、ちょっとイライラしました。私は最初はこれがレーザーカーフによるものだと思いました、しかしマイクロメーターでのいくつかの測定は、実際のところ、私が注文した公称0.25インチの厚さのアクリルが実際に0.230インチに近いことを明らかにしました。この矛盾と比較して、0.002インチのレーザーカーフは実際にはわずかでした。しかし、私は先に進んでそれを構築することを決心しました、そして最終的な分析で、よりゆったりとした部分はうまくいきました。接着された部品を組み立てることは一度に最大8組のスロットを同時に合わせることを含み、余分なウィグルルームは各スロットが非常にぴったり合っている場合よりも、このプロセスをずっと簡単にします。そして完成したキャビネットはかなりしっかりしています。

私は、以下に示す方法を使って、木からピースを作るというアイディアを思いつきました。 1インチの広葉樹材から始めて、最初に図のように穀物を横切って19個の等間隔に並んだ19インチの1/4インチの溝を加工またはフライス加工します。私はこれらの溝の正確な間隔を保証するために治具を作ることを想像していました。次に、図のように、溝付きブランクを厚さ1/4インチのスライスに切り取ります。最後に、得られたスライスを適切な長さに切り取る:4×18ユニット、1×12ユニット、2×7ユニット、6×6ユニット、4×5ユニット、9×4ユニット、2×2ユニット、および2×1ユニット。単位。角を形成するには、それぞれの端に「開いた」スロットが必要です。


ステップ2:接着するための部品を準備する

私のレーザーカットアクリルにはまだ保護カバーが付いています。これは接着する前に取り除かれる必要があります。指ではがすのは難しくありません。


ステップ3:組み立てテスト

私は、純粋に審美的な理由で、正面から見たときに完成したキャビネットを水平方向の半分の長さの部材を正面にすることにしました。また、ジョイントを接着するときは、短い垂直部材に接着剤を塗布して所定の位置にスロットを入れると、長い水平方向の部材を接着するのが簡単になりました。これら両方の事実をまとめると、図のようにテーブルを逆さにして組み立てる必要があります。希ガスは左側に、アルカリ金属は右側に配置します。

ですから、図のように、接着剤を使わずに、平らな面に組み立ててください。時が来たら、接着剤がこぼれないようにしてください。


ステップ4:スクエアアップコーナー

私が言ったように、それらが一緒になったとき私の作品には少し揺れがありました、そしてそれは完成したキャビネットの中に「ラック」の可能性を作り出します。乾式組み立て後、少し時間をかけてキャビネットの1つの角を正方形と比較します。それは「目玉」の正方形でなければならないので、私は最も近い便利な90度の角を使いました。本物の大工や機械工の広場は、当然より良い選択です。


ステップ5:接着剤を塗って組み立てる

これがトリッキーな部分です。一方の側からもう一方の側へ進んで、それぞれの垂直部分を持ち上げて、それぞれのスロットの底にセメントのスポットを塗ります。最初は接着剤チューブの先端を使用していましたが、それが不適切な制御を提供していることがわかりました。ですから、私はQ-tipsに切り替えました。あなたが同じものを長期間使用しない限りは問題なく動作します。そうでなければ、接着剤に繊維が残る傾向があります。つまようじは単なるものであることがわかった。

接着剤が塗布されたら、慎重に元の場所に作品をスロット。あなたはあなたの進歩を示すためにあなたが一緒に動くことができるコインまたは他のマーカーを使いたいかもしれません。 dブロックを長く伸ばしている間は、自分がどこにいるのかを見失ったり、すでに接着している作品を誤って削除したりすることは特に簡単です。定期的に停止し、上下の水平部品が垂直部材の端にある「空き」スロットに完全に収まるようにしてください。

すべての部品が所定の位置に接着されたら、セメントを硬化させるためにアセンブリを一晩放置します。乾燥しているとき、結合は信じられないほど強いです。


ステップ6:壁に取り付ける

完成したキャビネットの幅は24インチです。スタッドが24インチの中心にある場合でも(幅が非常に広い)、スタッドに固定するための1対のアンカーを取り付けることができます。あなたがそれをハングさせたい場所を考え出してから、一番近い便利なスタッドを見つけるためにあなたのスタッドファインダーを使ってください。キャビネットを片手で壁まで持ち上げて、スタッドを横切って水平に置きます。次に、鉛筆またはドリルビットの先端を使用して、スタッドの上、キャビネットの真下にある2つのドリル穴に印を付けます。フックの垂直方向の端がキャビネットの開口部を塞がないように、両方が「支柱間」に揃っていることを確認してください。

印を付けたスタッドに穴を開けます。最初に指を使って、そして糸が木に食い込み始めたらそれから一対のペンチに切り替えて、壁にフックをねじ込みます。ネジが壁に消えたら、キャビネットを所定の位置に置きます。次に、ペンチを使ってキャビネットの奥行が許す限りフックを下げ、最後の回転に合わせてフックを垂直に合わせます。


メモとアイデア

完成したキャビネットの開口部は1.0625インチ四方です。これは、上に示したように、昆虫や鉱物の標本を展示するために一般的に使用されている小さなルーサイト拡大ボックスを収納するのに最適なサイズです。これらは高価で、1枚1ドル未満しか払えない場合はうまくいっていますが、非常に素晴らしいと言えます。それらはアクリルセメントで、または私が好むように、端の周りにスコッチテープの輪で密封することができます。このルートに行きたいのであれば、ここに示す1.1インチのキャビネットではなく、3/4インチのキャビネットを作ることをお勧めします。バグボックスは約7/8インチの深さしかなく、より深いキャビネットから取り外すのは難しいかもしれません。

このキャビネットには、s、p、およびdブロックのみが含まれています。最終的にはランタニドとアクチニド用に別のFブロックキャビネットを設計するつもりです。それらをThingiverseに投稿します。他の誰かが私を打ち負かさない限り!

More:その他の科学チュートリアルやプロジェクトについては、Make:Science Roomをご覧ください。

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