Каждый химик (и, возможно, каждый ученый, и, возможно, любой другой человек в мире), будь то любитель или профессионал, должен иметь коллекцию элементов. Теодор Грей красноречиво писал о том, как и почему собирают химические элементы, поэтому я не буду здесь подробно останавливаться на этом вопросе, а лишь скажу: химию называли центральной наукой, и, возможно, величайшим достижением химии было открытие химических элементов, осознание периодичности их свойств и ее значения для атомной структуры, а также выделение каждого из этих элементов в чистом или «стандартном» состоянии. Сбор отдельных элементов позволит вам принять участие в этой невероятной истории так, как никогда не сможет сделать никакое книжное обучение.
Когда я впервые начал собирать элементы шесть лет назад, будучи студентом-химиком, я распихал их по флаконам в коробке из-под обуви на верхней полке моего шкафа. По мере того как моя коллекция росла, я начал задумываться над проблемой их правильного хранения и демонстрации. Это постоянная проблема для любого сборщика элементов. Многие элементы в своем стандартном состоянии являются редкими, реактивными, радиоактивными или представляют собой некоторую комбинацию этих трех. Я не претендую на то, что решил все проблемы, связанные со сбором элементов, и буду первым, кто признает, что есть элементы, которые моя коллекция почти наверняка никогда не будет содержать. Но я понял следующее: вообще говоря, чем меньше, тем лучше. Образцы элементов меньшего размера дешевле, а в случае реактивных или радиоактивных элементов менее опасны. Я очень восхищаюсь Таблицей Менделеева Тео Грея, но для моих целей она слишком велика, чтобы быть практичной.
Около двух лет назад мне впервые пришло в голову, что то, что я хочу отобразить, - это что-то вроде подставки для специй, но в форме таблицы Менделеева. Я поискал в Интернете подходящий коммерческий продукт и не смог найти его по разумной цене, который бы соответствовал моим ожиданиям. Поэтому я решил построить свой собственный. Эта статья о том, как я это сделал. Готовый шкаф имеет размеры 24×9,5×1,1 дюйма, но я думаю, когда сделаю это снова, я сделаю его толщиной всего 3/4 дюйма (см. ниже).
Некоторые из вас могут возразить, что этот проект представляет собой «1. Вырежьте кучу деталей лазером. 2. Склейте их вместе». Справедливая критика. Но на самом деле это всего лишь прототип, и существует множество способов снять шкуру с кошки. Если у вас нет доступа к услугам лазерной резки и/или вы не хотите платить за них, есть другие способы изготовления этих деталей, и я предоставил планы и важные размеры. Например, если у вас есть инструменты и навыки, изготовить детали из дерева будет несложно, и ниже я приложил некоторые мысли о том, как это можно сделать. И, как всегда, если у вас есть предложения, как сделать это дешевле или лучше, обязательно оставьте мне комментарий.
Инструменты
- Studfinder
- Дрель с битой 5/32″
- Плоскогубцы
- Зубочистка или другой твердый аппликатор для клея
- Плотницкий угольник или другой прямой угол для проверки углов
Материалы
- листовой материал 24x12x1/4″, из которого можно вырезать детали (я использовал литой акрил толщиной 1/4″)
- Акриловый цемент средней консистенции (я использовал IPS Weld-On 16)
- 2 x 2 3/8″ Прямоугольные крючки с винтами (я использовал фурнитуру ACE №51520)
Шаг 1: Вырежьте детали
Кроме того, я не учитывал лазерный пропил (ширину разреза), когда разрабатывал планы деталей выше. Когда детали впервые прибыли, я был немного раздражен, потому что они соединялись друг с другом более свободно, чем мне хотелось. Я сначала предположил, что это из-за лазерного пропила, но некоторые измерения микрометром показали, что на самом деле номинально 0. Акрил толщиной 25 дюймов, который я заказал, на самом деле был ближе к 0,230 дюйма. По сравнению с этим несоответствием, лазерный прорез в 0,002 дюйма был действительно незначительным. Но я решил все равно построить его, и в конечном итоге более свободные части сработали хорошо. Сборка склеенных деталей предполагает одновременную сборку до 8 пар слотов, и дополнительное пространство для маневра, я полагаю, делает этот процесс намного проще, чем если бы каждый слот был очень плотно подогнан. И готовый шкаф довольно прочный.
Я задумалась о том, чтобы сделать детали из дерева, используя метод, показанный ниже. Начиная с куска заготовки из твердой древесины толщиной 1 дюйм, сначала фрезеруйте или фрезеруйте серию из 19 канавок диаметром 1/4 дюйма, расположенных на равном расстоянии друг от друга, поперек волокон, как показано. Я представлял, как можно сделать приспособление, чтобы обеспечить точное расположение этих канавок. Затем нарежьте заготовку с желобками на ломтики толщиной 1/4 дюйма, как показано на рисунке. Наконец, нарежьте полученные ломтики на кусочки соответствующей длины: 4×18 единиц, 1×12 единиц, 2×7 единиц, 6×6 единиц, 4×5 единиц, 9×4 единиц, 2×2 единицы и 2×1. единица. Помните, что у каждой детали должна быть «открытая» прорезь на каждом конце, чтобы сформировать угол.
Шаг 2: Подготовьте детали к склейке
Мой акрил, вырезанный лазером, поставляется с нанесенным защитным покрытием. Перед приклеиванием его необходимо удалить. Его нетрудно снять пальцами.
Шаг 3: Тестовая сборка
Исключительно из эстетических соображений я решил, что хочу, чтобы готовый шкаф, если смотреть спереди, имел горизонтальные половины элементов с прорезями спереди. Я также понял, что при склеивании соединений легче нанести клей на более короткие вертикальные элементы и вставить их на место, чем пытаться склеить длинные горизонтальные части. Результатом обоих этих фактов является то, что таблицу необходимо перевернуть, как показано на рисунке, так, чтобы благородные газы находились слева, а щелочные металлы - справа.
Поэтому соберите детали, как показано, без клея, на плоской поверхности, на которую вы не прочь пролить немного клея, когда придет время.
Шаг 4: Выровняйте угол
Как я уже сказал, мои детали немного покачивались, когда они соединялись вместе, что создает возможность «стойки» в готовом шкафу. Поэтому после сухой сборки найдите время и проверьте один угол шкафа на соответствие квадрату. Это должен быть только квадрат «глазного яблока», поэтому я использовал ближайший удобный угол в 90 градусов. Настоящий столярный или слесарный угольник, естественно, будет лучшим выбором.
Шаг 5: Приклейте и соберите
Вот и самое сложное. Двигаясь от одной стороны к другой, поднимите каждую вертикальную деталь и нанесите немного цемента на дно каждой из ее прорезей. Сначала я использовал для этого кончик тюбика с клеем, но обнаружил, что он обеспечивает недостаточный контроль - слишком легко было вылить на вещь слишком много клея. Поэтому я перешел на ватные палочки, которые работают нормально, если вы не используете их очень долго, иначе они имели тенденцию оставлять волокна в клее. Зубочистка оказалась как нельзя кстати.
После нанесения клея аккуратно вставьте деталь на место. Вы можете использовать монету или другой маркер, по которому можно перемещаться, чтобы отмечать свой прогресс. Во время длительного растягивания d-блока особенно легко потерять счет, где вы находитесь, и случайно удалить уже приклеенный кусок. Периодически останавливайтесь и проверяйте, чтобы верхняя и нижняя горизонтальные части полностью вошли в «открытые» пазы на концах вертикальных элементов.
После того, как все детали будут приклеены на место, оставьте сборку на ночь, чтобы цемент схватился. В сухом состоянии связь невероятно прочная.
Шаг 6: Крепление на стену
Готовый шкаф имеет размеры 24 дюйма в поперечнике, поэтому, даже если ваши стойки имеют центральное расстояние 24 дюйма (что необычно широко), вы сможете вставить пару анкеров в стойки, которые будут его удерживать. Определите, где вы хотите его повесить, а затем воспользуйтесь искателем шпилек, чтобы найти ближайшие удобные шпильки. Поднесите шкаф к стене одной рукой и расположите его ровно поперек стоек, а затем с помощью карандаша или кончика сверла отметьте два отверстия над стойками, непосредственно под шкафом. Убедитесь, что они оба выровнены «между колоннами», чтобы вертикальные концы крючков не блокировали отверстия в шкафу.
Просверлите шпильки там, где вы отметили. Сначала пальцами, а затем переключившись на плоскогубцы, как только резьба начнет вгрызаться в дерево, вкрутите крючки в стену. Как только нити исчезнут в стене, установите шкаф на место. Затем плоскогубцами поверните крючки вниз настолько, насколько позволяет глубина шкафа, выровняв их вертикально по последнему витку.
Заметки и идеи
В этом шкафу есть только s, p и d-блоки. В конце концов я собираюсь спроектировать отдельный шкаф f-блока для лантаноидов и актинидов и опубликовать его на Thingiverse. Если только кто-нибудь другой не опередит меня в этом!