کار کردن با پلاستیک برای ساخت ربات

ساخت ربات ساده با استفاده از ورق های پلاستیکی – از زمان معرفی سلولوئید، پلاستیک‌ها در زندگی ما کاربرد فراوان دارند. پلاستیک گاهی اوقات مورد تمسخر قرار می‌گیرد – از پول پلاستیکی گرفته تا مبلمان پلاستیکی – با این حال حتی منتقدان آن به سرعت مزایای بسیار آن را نشان می‌دهند:

پلاستیک به ازای هر اینچ مربع ارزان‌تر از چوب، فلز و بیشتر مصالح ساختمانی دیگر است. پلاستیک‌های خاص بسیار قوی هستند و به مقاومت کششی فلزات سبک مانند مس و آلومینیوم نزدیک می‌شوند. ​

برخی از پلاستیک “غیرقابل شکستن” است. ​

بنابراین شما می‌توانید تصور کنید که پلاستیک برای استفاده در سرگرمی رباتیک ایده‌آل است. این بخش را بخوانید تا در مورد پلاستیک و نحوه کار با آن بیشتر یاد بگیرید. در بخش بعدی به شما نشان خواهم داد که چگونه یک “ربات لاک‌پشت” با قابلیت ساخت آسان – از قطعات پلاستیکی ارزان‌قیمت – بسازید. ​

شما میتوانید با ارزان ترین قیمت قطعات مورد نیاز خو را برای ساخت انواع پروژه های رباتیک از فروشگاه رباتیک چالیک تهیه کنید. 

انواع اصلی پلاستیک برای ربات ها:

پلاستیک نشان‌دهنده خانواده بزرگی از محصولات است. آن‌ها اغلب یک نام تجاری دارند، مانند پلکسی‌گلاس، لکسان، آکریلیت، یا سینتو. برخی از پلاستیک‌ها برای کاره‌های خاص مناسب‌تر هستند و تنها تعداد نسبتا کمی از آن‌ها برای رباتیک مناسب هستند. ​

شکل ۱ – ۹: پلاستیک می‌تواند برای کل ربات یا فقط قسمت‌هایی از آن استفاده شود، مانند این پایه پلاستیکی برای سوار کردن یک سروموتور کنترل رادیویی به یک ربات. ​

شما می‌توانید از پلاستیک برای کل ربات و یا فقط بخشی از آن استفاده کنید. برای مثال، پایه موتور ارزان در شکل ۱ – ۹ از یک پلاستیک سبک ساخته شده‌است؛ می‌توانید مواد مختلف را با ربات‌های ساخته‌شده از چوب، هر نوع پلاستیک، فلز، مقوا و یا هر ماده دیگری ترکیب کنید. ​

در اینجا خلاصه‌ای از پلاستیک‌هایی که در رباتیک بسیار مفید هستند آورده شده‌است:

ABS کوتاه شده برای “آکریلونیتریل بوتادی ان استیرن”، میباشد. ABS بیشتر در سیستم‌های لوله‌کشی فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لوله‌های سیاه بزرگ هستند که در فروشگاه های مصالح ساختمانی می‌بینید. اما می‌تواند هر رنگی باشد، و می‌تواند به هر شکلی باشد؛ قطعات اسباب بازی لگو از پلاستیک ABS ساخته شده‌اند. میتوانید پلاستیک ABS رو به صورت ورق تهیه کنید.

رزین اکتال یک پلاستیک مهندسی نامیده می‌شود چون برای استفاده در کاربردهای مختلف مهندسی مانند ساخت نمونه اولیه طراحی شده‌است. این نام اغلب توسط یکی از نام‌های تجاری آن به نام (‏دلرین)‏به آن اشاره می‌شود. رزین اکتال به شکل ورقه و بلوک می‌آید.

 Acrylic اصلی صنعت پلاستیک تزیینی، آلیلی است. به آسانی خراش پیدا می‌کند، اما اگر خراش‌ها خیلی عمیق نیستند، می‌توانند از هم جدا شوند. برش اکریلیک کمی سخت است چون به ترک تمایل دارد و باید به دقت مته کاری شود. اکریلیک اغلب با نام‌های تجاری معروف خود به نام‌های پلکسی‌گلاس شناخته می‌شود. شاسی های آماده از این جنس را در فروشگاه صنایع آموزشی چالیک پیدا خواهید کرد. اغلب برای برش این دسته از مواد بهتر است از دستگاه های برش لیزر استفاده شود.

 نایلون ماده سخت، لغزنده و خودروانکار است که بیشتر در رباتیک برای پیچ و مهره سبک استفاده می‌شود. بسیاری از توزیع کنندگان پلاستیک همچنین نایلون را در شکل میله‌ها و ورقه عرضه می‌کنند. چسب زدن هر چیزی به نایلون خیلی سخت است.

پلاستیک پلی‌کربنات، پسرعموی اکریلیک است اما بادوام‌تر است و در برابر شکستگی مقاوم است. به شکل میله‌ها، ورق ها و لوله‌ها عرضه میشود. اغلب به عنوان جایگزینی برای پنجره‌های شیشه‌ای فروخته می‌شود، برش و دریل کردن پلی‌کربنات نسبتا سخت است. نام‌های تجاری رایج عبارتند از لکسان، هازود، و تفاک.

پلاستیلن (‏”polythene” در بریتانیا و جاه‌ای دیگر)‏سبک و نیمه شفاف است و اغلب برای ایجاد لوله انعطاف‌پذیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. تنوع این پلاستیک، پلی‌اتیلن سنگین یا HDPE، برای ساخت تخته‌های برش آشپزخانه بسیار با دوام به کار می‌رود. من این مواد را دوست دارم، اما خیلی سخت است (‏تقریبا غیر ممکن است)‏که هر چیزی را به آن بچسبانم.

پلی‌استیرن منبع اصلی صنعت اسباب‌بازی است. پلی‌استیرن اگرچه اغلب برچسب پلاستیک “با impact بالا” دارد، اما ترد است و می‌تواند با گرما و نور خورشید کم تخریب شود. این جنس تنها به طور متوسط در رباتیک مفید است و در اینجا ذکر شده‌است تنها به این دلیل که مدل سرگرمی، وسایل را به شکل ورقه حمل می‌کند. ​

PVC مخفف پلی‌وینیل کلرید است، یک پلاستیک بسیار متنوع که به عنوان ماده مورد استفاده در لوله‌کشی آب شیرین شناخته می‌شود. به طور معمول فرآوری شده با رنگدانه سفید، PVC می‌تواند در هر رنگی باشد. مواد عالی برای روبات‌ها، به خصوص ورقه‌های PVC؛ بهترین پلاستیک برای رباتیک میباشد. در ادامه تصویری از این ورقها را مشاهده میکنید.

بیایید بهترین این پلاستیک‌ها را بررسی کرده و نحوه استفاده از آن‌ها را در ربات‌های آماتور مقایسه کنیم. و در حالی که در آن هستیم، اجازه دهید به این نکته توجه کنیم که هر پلاستیک چقدر قابل‌استفاده است – سهولت برش، دریل کردن و چسب زدن و …

کجا پلاستیک بخرید

برخی از فروشگاه‌های سخت‌افزار حامل پلاستیک هستند، اما شما به شدت از انتخاب آن‌ها ناامید خواهید شد. بهترین مکان برای گشتن به دنبال پلاستیک – در تمام سبک‌ها، اشکال و ترکیبات شیمیایی آن – یک فروشگاه تخصصی پلاستیک است. اغلب شهرهای بزرگ حداقل یک فروشگاه عرضه پلاستیک دارند که برای عموم قابل استفاده است.

مزایای ورق PVC در ربات

ورق PVC، ماده رویایی ربات سازان است و من به طور گسترده از آن بیشتر از هر نوع پلاستیک دیگری استفاده می‌کنم. شکل ۲ – ۹ یک ربات نمونه ساخته‌شده با استفاده از ورق پلاستیک ضخیم PVC را نشان می‌دهد. ​

ورق PVC معمولا برای ساخت تابلوها استفاده می‌شود، بنابراین ارزان، سبک و در دسترس در رنگ‌های مختلف است. این پلاستیک با مخلوط کردن یک گاز با پلاستیک مذاب تولید می‌شود. سپس پلاستیک به اشکال مختلف تولید می‌شود: ورق، میله، لوله، و غیره. گاز حباب‌های ریز میکروسکوپی را در پلاستیک شکل می‌دهد و آن را گسترش می‌دهد. این انبساط باعث حجیم شدن مواد و در نتیجه سبک‌تر شدن آن‌ها می‌شود. به دلیل ظاهر حبابی و زمخت پلاستیک، PVC گسترش‌یافته گاهی اوقات به عنوان “فوم PVC” شناخته می‌شود. ​

PVC با گسترش Rigid در انواع شکل‌ها، اندازه‌ها و رنگ‌ها ظاهر می‌شود، اما شکل ورقی آن است که بیش از همه به آن علاقه مندیم. از آنجا که در فرآیند انبساط “منبسط ” شده است، گستردگی PVC دارای پلاستیک کمتری نسبت به مواد PVC معمولی است.

مزایای فرآیند توسعه عبارتند از:

پلاستیک کم‌تر = وزن کم‌تر. این برای ساخت روبات‌هایی مهم است که در آن‌ها وزن اضافه‌شده باعث می‌شود باتری سریع‌تر تخلیه شود. ​

پلاستیک کم‌تر = چگالی کم‌تر. این باعث می‌شود ورق PVC برای دریل کردن، برش و آسیاب آسان‌تر شود. اگر تا به حال پلاستیک اکریلیک را بریده باشید، می‌دانید که خرد می‌شود و به راحتی می‌شکند، و چگالی بالای آن استفاده از ابزارهای دستی را به یک چالش واقعی تبدیل می‌کند. مواد PVC بسط یافته نازک‌تر را می‌توان با چاقو برید؛ چیزهای غلیظ‌تر، با یک تیغه معمولی. ​

ورق PVC منبسط شده (‏یا به طور ساده PVC از اینجا به بعد)‏اغلب به عنوان جایگزینی برای چوب استفاده می‌شود. به عنوان ربات سازان، ما بیشتر به ورقه‌های PVC علاقه مندیم که برای ساخت علائم استفاده می‌شود .

شکل ۲ – ۹ با سهولت حفاری و برش، پلاستیک اضافی PVC به شما این امکان را می‌دهد که انواع طرح‌ها را برای روبات‌های خود بسازید. این مدل از دو طبقه استفاده می‌کند که فقط مستطیل با گوشه‌های برش داده‌شده هستند. ربات با استفاده از براکت برای چهار سرو موتور تکمیل می‌شود. ​

سازندگان از این ماده خام به عنوان بستر استفاده می‌کنند. این پلاستیک در اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلف در رنگ‌های آبی، قرمز، نارنجی، برنزه، سیاه، قهوه‌ای و زرد موجود است.

در ادمه مقالات آموزش رباتیک با روش کار روی ورق های پلاستیکی آشنا خواهیم شد.