Khung bên XL Hoffman+ cho tổ ong kiểu Langstroth+

Tôi đã thiết kế lại khái niệm khung Bee Barn XL của Jim tại Vinofarm và tối ưu hóa nó cho việc in 3D trên các máy in 3D cấp tiêu dùng như Prusa MK3. Thiết kế khung mới yêu cầu thời gian "con người" để sản xuất gần như không đáng kể, rất ít thời gian để lắp ráp, và có thể được làm từ các vật liệu dễ tìm. Tôi đã in những cái này bằng Prusa PLA tái chế với độ cao lớp 0. 3mm, 50% độ đặc, 6 viền, và 6 lớp đặc ở trên và dưới (có lẽ là thừa). Bạn chỉ cần sử dụng giá đỡ trên bề mặt xây dựng, vì có các hình học bên trong sẽ bị lấp đầy nếu bạn sử dụng giá đỡ ở khắp mọi nơi. Những cái này đã được làm sạch nhanh chóng bằng một ít giấy nhám, sau đó được lắp ráp. Một nửa của thanh đáy có rãnh (tái chế từ một khung bạn đang cập nhật hoặc mua mới) được dán epoxy vào khoang giữa phần trên và phần dưới của các thanh bên (đảm bảo rằng chốt đăng ký trong khối bên vừa khít vào khoang nhận ở nửa còn lại). Sau đó, các thanh bên được gắn và dán epoxy vào thanh trên có rãnh và một thanh đáy hoàn toàn. Tôi đã lấy các thành phần của mình từ Betterbee (nơi tôi cũng đã lấy tổ ong Lyson 8/9 và các thành phần khác):

Hiện tại, tôi khuyên dùng các thành phần khung này từ Betterbee vì chúng phù hợp với thiết kế và được bán theo gói 100 cái riêng lẻ. Tôi không thể tìm thấy các thanh đáy hoặc thanh trên bán riêng lẻ từ Dadant hoặc Mann Lake. Tôi dự định sẽ thực hiện thêm một số phiên bản sau khi tôi có cơ hội xem xét khái niệm và các nguyên mẫu ban đầu với Jim. Công việc xuất sắc của anh ấy có thể được tìm thấy ở đây:

Youtube:

Instagram:

Một trong những bình luận hàng đầu trên một video gần đây rất sâu sắc đối với tôi (tóm lại là "đừng cố gắng tạo hình toàn bộ trong một mảnh"). Tôi có một số thanh trên và dưới có rãnh của Betterbee. Tôi đã tái hiện thiết kế thanh bên của Jim trong Fusion360 (phần mềm CAD mà tôi ưa thích), với mục tiêu sản xuất nó bằng nhựa thông qua in 3D. Tôi phải thừa nhận, kiến thức của tôi về ép nhựa chỉ giới hạn ở các máy nhỏ (không thể sản xuất toàn bộ các khung này — các thanh dưới và trên là một thể thống nhất). Tuy nhiên, tôi biết một số thực tế cơ bản về ép nhựa: khuôn rất đắt và cần nhiều năm kinh nghiệm để thiết kế và tối ưu hóa. Đối tượng càng lớn, chi phí càng tăng — và không theo cách tuyến tính. Một nhận thức mà tôi đã có khi tái hiện thiết kế của Jim trong CAD là từ cảnh "bổ sung" trong video Youtube về việc làm khung/yêu cầu giúp đỡ với ép nhựa: có hai phiên bản của khung XL (và vì lý do chính đáng, rõ ràng — khoảng trống không khí). Với hai phiên bản của khung, bạn sẽ cần hai cặp khuôn (chúng là hai thiết kế, sau cùng). Vậy tại sao không "chỉ" đúc khuôn tiêm cho các thanh bên? Tại sao không "chỉ" in 3D các thanh bên? Điều đó sẽ làm mọi thứ dễ dàng hơn một chút vì phần đó sẽ nhỏ hơn và dễ quản lý hơn cho sản xuất & vận chuyển. Việc lắp ráp sẽ chỉ bao gồm việc dán các thanh bên vào một thanh trên và thanh dưới tiêu chuẩn, có thể với một cái gì đó như (thích nhất của tôi) epoxy dày, có sẵn ở dạng lỏng có thể bơm hoặc trong các ống được thiết kế để trộn và phân phối trong một bước (ví dụ: epoxy Six10 từ West System). Điều này sẽ hơi đắt hơn keo gỗ và ghim, nhưng sẽ tạo ra một liên kết tuyệt vời và lâu dài và sẽ tiết kiệm RẤT NHIỀU “thời gian con người” — chi phí thực sự của việc sản xuất khung, tôi nghĩ. Thiết kế mà tôi đang trình bày ở đây sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc, tôi nghĩ. Nhà ong của Jim là một nguồn cảm hứng cho mọi người lớn tuổi không muốn làm hỏng lưng vì sở thích này. Sự biến tấu của tôi về các thanh bên khung XL của Jim có các khớp và khối tích hợp, với "Phiên bản A" và "Phiên bản B" nhằm loại bỏ vấn đề khoảng trống không khí đó. Ở đây tôi chỉ trình bày Phiên bản “B” nhưng sẽ thêm Phiên bản “A” với một số cải tiến trong tương lai gần. Cuối cùng, tôi nghĩ rằng chúng ta có thể giảm thiết kế này xuống còn ba phần tổng thể cho các thanh bên: một phần trên, hai phiên bản của phần dưới, với một nửa thanh dưới bên trong mỗi lắp ráp cho một bộ phận gia cường (MỘT CẮT với bất kỳ loại cưa nào có sẵn, thậm chí cưa tay cũng được). Ngay cả việc sử dụng một thanh dưới có rãnh mua sẵn (cắt làm đôi) cho một bộ phận gia cường cũng sẽ có chi phí rất thấp cho mỗi thanh bên (ít nhất là cho bộ phận gia cường) — và nếu điều đó giúp phần lớn những người xây dựng Bee Barn không phải tìm ra một giải pháp thay thế nào khác, thì đó là một chiến thắng trong sách của tôi. Nó giảm bớt độ phức tạp của thiết kế và giảm tổng số phần, tôi nghĩ vậy, và chắc chắn tiết kiệm rất nhiều thời gian trên máy cưa bàn và trong quá trình lắp ráp. Nó cho phép lặp lại nhanh chóng và cải tiến thiết kế bằng cách dựa vào quy trình in 3D, một quy trình mà chính những con ong mật cũng yêu thích. Nó cho phép sản xuất tại chỗ (ngay tại nhà) bằng cách sử dụng các máy in 3D thương mại có sẵn và đáng tin cậy như những cái từ Prusa Research. In các phần khung bằng các loại filament nhựa dễ kiếm như PLA tái chế vừa thân thiện với môi trường vừa thú vị, đồng thời mang lại độ bền cao hơn cho các phần so với vật liệu như gỗ thông chưa xử lý. In 3D cũng cho phép sản xuất các thiết kế mà sẽ không thể sản xuất bằng ép nhựa (hình học bên trong, chẳng hạn). In 3D cho phép tạo mẫu nhanh chóng và cải tiến các thiết kế cũng như thêm các tính năng, ví dụ như các thanh gia cường tích hợp có thể được in dưới dạng “dải khởi đầu góc” để cho phép ong vẽ ra hoàn toàn như tổ ong. https://www. prusa3d. com/product/prusament-pla-recycled-2kg/ Tôi đã thực hiện một số tính toán sơ bộ từ giá cả và báo giá vận chuyển lấy từ trang web Betterbee. Nói một cách tổng quát, nếu bạn mua khung nhựa của họ với nền tảng đã được xây dựng sẵn (sáp nặng), cho một khung sâu và một khung vừa, bạn sẽ phải trả khoảng $8. 30 (đến mã bưu chính của tôi) cho mỗi cặp khung. Điều này có thể được coi là một ước lượng thô cho khung XL này nếu nó được sản xuất bằng phương pháp ép nhựa, được phủ sáp nặng, và được vận chuyển đến tay khách hàng 100 cái một lần. Đây có thể là một ước lượng cao, nhưng nó đi kèm với lợi ích cho người dùng cuối: (không cần lắp ráp, không cần công cụ để sử dụng thiết kế). Chi phí ép nhựa tất nhiên sẽ do nhà sản xuất chịu. Việc làm những cái này từ gỗ cần hàng giờ/ngày để sản xuất và lắp ráp (thời gian con người), nguyên liệu gỗ, đinh ghim, và keo gỗ. Các công cụ cần thiết là súng bắn ghim, máy cưa bàn, lưỡi cưa dado, v. v. Chi phí lớn nhất ở đây là công cụ và chi phí thời gian của bạn; đây là một quá trình nguy hiểm, nhưng chi phí sử dụng phương pháp này sẽ phụ thuộc vào chi phí lao động địa phương và vận chuyển đến địa điểm cuối cùng. Ngược lại, thiết kế in 3D này chỉ tốn khoảng một phút để lắp ráp (không bao gồm thời gian chờ epoxy đông cứng), cần một máy in 3D (hoặc quyền truy cập vào một cái) hoạt động khoảng 12 giờ (thời gian máy cho bốn mảnh, tổng cộng hai thanh bên) để sản xuất, keo tương đối kỳ lạ như epoxy đặc, và khoảng $15. 95 cho chi phí vật liệu. Điều này tính đến chi phí đến tay của sợi PLA tái chế được sử dụng để làm các bộ phận, nền tảng nhựa sâu + vừa bằng sáp nặng (màu đen, Betterbee), chi phí đến tay của thanh trên (Betterbee), thanh dưới, một thanh dưới được cắt làm đôi để sử dụng làm tăng cứng, và epoxy được sử dụng để liên kết các bộ phận gỗ với các bộ phận nhựa. Quy trình này an toàn và phân tán. Có sức mạnh trong loại quy trình thiết kế dân chủ này — giống như trí tuệ của tâm trí tổ ong:

[yt]https://www. youtube. com/embed/NDnQ4pAjBUg[/yt]Chỉnh sửa 23/8/2023

Lưu ý quan trọng:

Tôi đã nhận thấy rằng West Systems và các loại epoxy khác không được đánh giá cho "liên hệ thực phẩm gián tiếp". Như tôi đã nói, ý định ban đầu của tôi là chứng minh rằng những khung này có thể được in 3D và lắp ráp mà không cần thiết bị phức tạp trong khi vẫn giữ khả năng thực hiện một cú kéo từ khung (~230# người). In những khung này với tỷ lệ lấp đầy cao như vậy và lắp ráp bằng epoxy là thừa thãi với chữ "T" hoa — Tôi đang làm việc trên một phiên bản đơn giản hơn nhiều và có thể lắp ráp dễ dàng và rẻ tiền với phần cứng bằng thép không gỉ từ McMaster Carr, tương tự như các khung AŽ lai của tôi: https://www. printables. com/model/561864-az-frame-for-a-hybrid-az-hive-that-uses-standard-l