Spring Sweeper – Dụng cụ quét lò xo nam châm N52 (Halbach array)

Đây là một con “quái thú” quét lò xo cực mạnh và cực kỳ over-engineered, lại còn có chút style để nhìn cho đẹp trên bàn làm việc của bạn. Có 8 viên nam châm N52 xịn được bố trí theo một Halbach array cụ thể để tối đa hiệu quả. Rất nhiều công sức thiết kế, thử nghiệm, trial & error và năng lượng đã được bỏ vào món này.

Bạn có thể mua trên shop của mình 44 Delta

• Bản USA (đã kèm nam châm)
• Bản quốc tế (không kèm nam châm)

Tình huống: Bạn đang gutting (hoặc lắp) một ổ khóa. Có thể là ổ rẻ tiền. Hoặc cũng có thể là một ổ cực mắc và hiếm ở cấp “black belt”. Loại mà phụ tùng thay thế cực khó kiếm. Tự nhiên…. PING! Bạn bắn một cái lò xo bay lên trời, hoàn toàn không biết nó rớt đâu. Tệ hơn nữa là sàn nhà thì giấu mấy món li ti kiểu này cực giỏi. Giờ. Làm. Sao. Đây?

Mình (eschlenz) từng gặp đúng y như vậy. Giải pháp của mình trước giờ là dùng một cục nam châm siêu mạnh. Hiệu quả khỏi bàn. Bạn chọn cách đó thì mình cũng hoàn toàn hiểu. Nhưng mà….

Nếu bạn thích cách làm test, quy trình engineering, và việc đây là sản phẩm do người trong giới locksport (chính mình) tự thiết kế và tạo ra, thì có thể bạn sẽ hứng thú với món này.

Thông số:

• 8 viên true N52 nam châm lực mạnh (khối lập phương 3/8", ~80 cent/viên)
• Nam châm được sắp theo định dạng K=1 Halbach array
• Cường độ từ trường đo được lên tới 4,388 Gs
• 70mm X 69.95mm X 34.66 mm

Cách dùng:

Để mặt nam châm hướng xuống bề mặt (sàn, bàn, v.v.), rồi quét thiết bị này qua lại chậm rãi, lơ lửng đâu đó khoảng 0.5 inch đến 2 inches phía trên bề mặt. Cứ để sức mạnh của 8 viên N52 theo Halbach array làm phần việc còn lại và tìm ra những cái lò xo (và các chi tiết ferrous khác) khó thấy, khó thay thế.

Ghi chú về thiết kế:

Với những ai “biết chuyện”, Halbach array có nhiều kiểu khác nhau. Có một kiểu tập trung từ trường sao cho một mặt mạnh hơn mặt còn lại. Mình không dùng kiểu đó trong thiết kế này vì 2 lý do chính:

1. Khi test thực tế, mình thấy cách sắp mình dùng (tất cả nam châm có cùng cực hướng ra ngoài quanh vòng tròn) cho kết quả tốt hơn trong việc “chụp” lò xo từ xa. Mình giả thuyết là do hình dạng vùng trường N và S; với cách mình chọn thì chúng được chia đều quanh vòng. Dĩ nhiên cực nào cũng hút vật liệu ferrous. Nhưng với bố trí này, “độ phủ/độ vươn” của trường rộng hơn nên quét được nhiều diện tích hơn.
2. Cách này cũng dễ nhét nam châm vào model hơn. Bố trí nào cũng có thể khó lắp khi từ trường cứ chống lại việc bạn đặt nam châm đúng vị trí. Nhưng kiểu này có vẻ ít “khó chịu” nhất.

Video này đặc biệt hữu ích nếu bạn quan tâm:

Hướng dẫn lắp ráp:

Trước khi đọc hướng dẫn, lưu ý mục tiêu ở đây: mình đang tạo một bố trí Halbach array cụ thể, trong đó một cực (N hoặc S) luôn hướng ra xa tâm của Spring Sweeper, và cực còn lại hướng vào trong.

Tham khảo bố trí “k=1” ở đây để xem hình minh họa

1. Đặt model Spring Sweeper trước mặt bạn, với mặt đáy (phía có lỗ nam châm) hướng lên trên.
2. Lấy 8 viên nam châm khối 3/8" N52 và xếp nối đuôi nhau thành một hàng thẳng.
3. Chọn một đầu của hàng nam châm (đầu nào cũng được) và hướng nó ra xa khỏi người bạn.
4. Cẩn thận lấy viên nam châm ở xa bạn nhất ra khỏi hàng, lưu ý giữ nguyên mặt đang hướng ra xa bạn đúng theo hướng đó cho tới khi xong bước tiếp theo.
5. Ấn viên nam châm vào lỗ đầu tiên (bạn chọn lỗ nào cũng được), luôn giữ mặt nam châm đã hướng ra xa bạn cùng một hướng. Mặt đó phải nằm gần mép ngoài của model Spring Sweeper nhất.
   1. Ghi chú: Chỗ này nên là kiểu fit ma sát chặt. Nếu quá lỏng hoặc quá chặt, có thể bạn cần calibrate máy in hoặc rescale model một chút. Nam châm không được tự rơi ra.
6. Lặp lại bước 2-5 cho tới khi gắn đủ 8 viên.
7. Nếu bạn có magnetic viewing film, các vùng từ trường sẽ trông giống như hình trong ảnh của bài đăng Printables này.

Hướng dẫn in:

• 15% infill
• Layer height tùy bạn
• Multi-color cho đẹp (nếu bạn muốn)
• Không cần supports