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爱上制作1 PDF

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标签: 爱上制作

爱上制作1

1 一切皆可制作 预 览 版 [美]O’Reilly 编 译言 译 人 民邮电出版社 北京 卷首语 “低碳族”的生活 今天我起了个大早乘车去上班,而不是像往常那样开车去。走进办公室我打开窗户 呼吸下早晨的新鲜空气,而不是马上开启空调,把自己关在一个恒温箱中。中午随手 关上灯楼下享用食堂大师傅的手艺,再美美地小憩片刻,以保留充足的精力应对下午 的工作。我会把打印纸两面利用;会带着自己的茶杯喝茶而不是用一次性纸杯;会尽 量用节能灯代替白炽灯泡…… 预 虽然我不是什么“低碳形象大使”,至少也能称得上是一个“低碳”行动者。我 会把钢材的一块废料经过打磨,加工成一把便携式水果刀;我会收拾一些废弃的木材 用带锯加工成筷子,尽量不去用一次性的餐具;我还会把那把破旧的吉他进行重新修 补,而不是简单地废弃扔掉。简单说来,“低碳”就是一种生活习惯,就是一种自然 览 而然的去节约身边各种资源的习惯。我们可以简单的算算,如果你居住在一间40平方 米的公寓里,开着1.6 L的车上下班,一年乘飞机12次,那么总的碳排放量是2611千 克。当然这数 据并不让人惊奇,不过如果按北京市人口(粗略估计)2500万人算的 话,结果这个让人大跌眼镜的数字将是65 275 000 000千克!所以我们要保持生活作 版 息时所耗用的能量尽力减少,减低碳特别是二氧化碳的排放量,从而减少对大气的污 染,减缓生态恶化。 当然,低碳并不意味着就要刻意去节俭,刻意去放弃一些生活的享受。“低碳生 活”的方式有很多,除了节约,最重要的应该是:如何利用你的双手改造生活!这 是“低碳生活”的核心生活方式,同样也是《爱上制作》的理念。经过手工DIY的再创 造,你会发现原来废物也是宝,家居环境健康且充满了创意的小欢乐。你可以自制一 台纯木制的洗衣桶;可以自制LED小夜灯;打造自给自足的田园生活;自制“省一瓦” 功率检测器等,一切皆可制作,创意改变生活。我们在提倡健康生活已成潮流的今 天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。 书中给予你的不仅仅是一页纸张上所呈现的故事,更多的是 书中所给出的一百多 个网站链接,通过这些“海量”资源的共享,总有一个是你所想要了解的知识。低 碳、DIY、MAKE已经是现代生活的一股奔涌的浪潮,不仅是跟着学,更是跟着开扩思 路,自己创造,我们期待你把经验与读者共享。 《无线电》杂志主编:黄 彤 2010年6月9日凌晨 1 一切皆可制作 目录 重塑:美国 32:现代家园:现代绿色家园计划鸟瞰图 能源制造、利用、监控的实施办法以及一些有趣的园艺解 决方案 34:家庭能源仪表盘 随时了解家中的能源消耗状况 鲍勃·帕克斯 预 38:利用DMAIC减少能量消耗 “想减少用电量吗?请尝试工程师的问题解决方案!” 汤姆·安德森 42:热交换机 获得新鲜空气减少能耗 94 查尔斯·普拉特 46:不插电洗衣机 造一台不用电的洗衣机 迈克尔·佩德瑞尔 54:建造能源花园 览 封面故事:“佩吉”2代LED面板能显示任何你想 要的信息。这就是我们要写的。 摄影:加里·麦克劳德 设计:萨姆·墨菲 埃德·特罗克塞尔 64:蚯蚓堆肥法:自制垃圾处理箱 18个月自给自足的实验 朱利安·达利 席琳·里奇·达利 57:家庭菜园数量分析 获得最大限度的食物独立性 艾斯佩兰萨·帕兰纳 利用饥饿的蚯蚓清除垃圾 版席琳·里奇达利 68:城市里也能堆肥 让你的身体成为土壤肥料工厂 楠斯·克莱姆 58:滴灌 自己种植健康食品 埃里克·克努特森 70:太阳能供热 我们是如何证明那些怀疑论者是错的 丹·巴萨克 DIY能源: 节省能源,收集阳 光,雨水,种植自己 的食物 32 专栏 1:欢迎词:重塑美国 戴尔·多尔蒂 2:读者信箱 斯特林发动机、爱因斯坦之谜和博学之乐 12:制造麻烦 5000天,要达到CO2减排目标,还能燃烧多少能源? 索尔·格里菲思 14:动手:设计师的未来风景 制造未来风景 布鲁斯·斯特林 26:个人工厂:自制数控雕铣机 汤姆·欧德 28:平民科学家:如何分析科研照片 福雷斯特·M·米姆斯三世 目录 1 制作:项目 Garduino园艺控制器 利用微控制器和简单传感器高效经营你 的室内花园 卢克·艾斯曼 预 74 LED小夜灯 览这些低功率LED创造好玩、可编程的室 内照明 奥尔登·哈特 TWEET-A-WATT 功率检测器 版86 50美元造价的无线电子监视器 利莫·弗里德 飞利浦·托隆 96 丈量土地 描绘位置是设计自己家园的第一步 特里·米勒 基础知识 2 目录 127 1 一切皆可制作 提写示的:网在页开地始址制是作否这正些确项或目已之经前更,新请。查阅书中所 制作爱好者 4:地球上的制作 科技创新速写 16:过上好生活 一对在大萧条时期实现自己自足的夫妇给我们的启示 马修·巴切勒 18:浮游生物的布道者 拉斯·乔治的传奇 查尔斯·普拉特 22:小车库,大舞台 戴尔·多尔蒂 24:物尽其用 达斯汀·朱克曼的工具“图书馆” 戴尔·多尔蒂 预 125:1+2+3 双人用铁锹 乔西·穆尔斯 DIY 134:能源独立 试验中的生物沼气 索尔·格里菲思 尼克·德拉格塔 136:权宜之计:身陷蝙蝠洞! 览 107 李D.兹洛托夫 154:简单的三步做出手掷LED灯 涂鸦研究室提供 155:卡片船 版 利用卡片制作微型船模 114:户外用品 桶式集水器 107: 工作室 一吨重的直线伺服电机 30美元打造一个微型熔炉 117:家居 利用雨水冲厕所 混合型太阳能加热浴缸 自行车维修支架 异想天开做肥皂 亚历克斯·汉迪 138:祖传技术:发明家族的肖像 蒂姆·安德森 140:工具箱 各式工具、软件、书刊杂志以及网站 148:玩具、诡计和难题:反射一种幻象 唐纳德·希曼内克 7 151:啊哈!智力游戏 迈克尔H.普顿尔制的谜题 迈克尔H.普顿尔 152:钱币制造:装盐和胡椒的罐子 有时花钱买比只用钱来做的成本要高 汤姆·帕克 153:家酿:我的RSS源合成器 Bloog电子合成器合成的不是音乐,而是文字。它使用的不 是振动器,而是RSS Feeds 安德鲁·哈尔塞 飞机模型: 156:理论与实践:“制作”人的RFID 搭建这个套件来读RFID标签 乔·格兰德 按老式玩具样式制 造的1:1飞机模型 目录 3 制作爱好者 预 未来从这里开始,了不起的发明创造正源源 览 不断地从美国的车库里走出来,图上这间车 小车库,大舞版台 库属于我们的“破汽车”先生 我们谈论的是,那些从私人地下室、车库以及工作间鼓捣出的,解决了 社会生活“大”问题的草根方案。 戴尔·多尔蒂 在2008年10月的美国总统辩论中,主持 人汤姆·布罗考向两位候选人发问,像 气候变化这样的全球性问题,最终的解决方案是 精英式的(就像制造原子弹的曼哈顿计划),还 是草根式的(比如从1 000 000个车库里走出的硅 谷天才)? 两位候选人的发言都答非所问,我真希望 他们谁能够回答这个问题:作为一个公共政策问 题,气候变化的解决方案是由那些“最优秀、最 聪明”的精英提出,还是来自广大的草根,众人 拾柴火焰高? 当我听到这个问题,我在《爱上制作》杂 志书官网(makezine.com)的博客上写到:“这 些‘大’问题的解决,大部分要依靠成千上万在 自家车库工作的人,也许他们缺乏必要的资金支 持……我们杂志书的目标,就是发现这些勤奋而 富有创造力的人,他们就散布在各种各样的车库 中。” 就像那些组建于车库的传奇乐队,硅谷的很 多公司也是从车库里走出来的。而搭建在车库这 些地方的车辆维修间(见上图)、私人小作坊更 是不胜枚举。下面举几个例子: 利莫·弗里德以很便宜的价格在华尔街附近租 下一间工作室,因为很多投资银行家都因为经济 危机搬走了。弗里德拥有大量原创设计,例如兼 22 爱上制作 1 图片来源:大卫·布洛克 容Arduino的Proto Shield原型扩展板以及MiniPOV Ponoko计划在加州奥克兰开厂。我问他工厂在哪 开发套件。她成立了一家Adafruit公司(adafruit. 儿,他说在“Because We Can”。我当时大吃一 com)以将这些产品推向市场。弗里德和她的伙 惊,随即明白自己是少见多怪。 伴菲尔·托罗内是“开源硬件运动”的先驱者,最 近的获奖设计是Tweet-a-Watt,这一产品能让你通 过Twitter来监控自己的用电情况。 内森·塞德尔在科罗拉多大学波尔德分校获得 电子工程学士学位后,就在自己的公寓里成立了 SparkFun电子公司(sparkfun.com)。刚开始,他 使用表面组装设备(SMD)来制造产品,这样就 无需购买昂贵的回流焊炉,仅用自家厨房的电热 炉就能应付,因为只需要给电路板加热就行。 预 “有一段时间,我们有4个人制造电路板,并 用电热炉进行手工回流焊接。”塞德尔回忆道。 跟各色坩埚瓦罐以及电热炉打了3年交道后,他 在2006年决定花5 000美元购买一台二手的回流焊 位于奥克兰的“Because We Can”工厂 (becausewecan.org)由吉利安·诺思拉普和杰弗 里·麦克格鲁创立,坐落于由他们房子改建成的 小仓库。这对夫妇是最早掌握ShopBot(一种低 成本的数控机床)技术的那批人之一,并在首 届“Maker Faire”展会展出过他们制作的咖啡桌和 电脑桌。夫妇俩也承接室内装修这样的大工程, 有一间办公室的装修风格他们自称是受到儒勒·凡 尔纳的影响。他们最近搬到一处商业区,麦克格 鲁说,现在的房子有一扇卷帘门,十分阴凉,就 像是一间车库,“不过,它并不是真的车库。” 作为ShopBot(shopbottools.com)的创始 炉。 人,泰德·霍尔需要考虑的不仅是他位于北卡莱罗 览 如今,他聘用了一帮20岁出头的年轻人为自 己工作,这些人的电子学知识都是从工作中得来 的。这间工厂没有流水线,取而代之的是机器、 工具、计算机以及身处其间求知若渴的年轻工 纳州达勒姆的公司,还有全世界范围内数十万个 车库工作室。关于数控制造技术,他有一个宏伟 的愿景:建立一个网络,将这数十万个车库工作 室聚合起来,配置统一的工具设备,共享各自的 版 人。SparkFun已经成了新的RadioShack,他们现在 有50人和1间两层楼的工厂,这间工厂的前租户已 经迁到了阿拉巴马州和泰国。 凯尔·威恩斯和卢克·苏莱斯两人离开加州理工 经验想法;每一间车库工作室都作为整体网络的 一个有机部分存在,灵活分散又高度整合;个体 工作室的任务由网络负责分配,使有需求的个人 或公司能够就近找到提供服务的地方。这一切有 可能实现吗? 学院的宿舍后,在圣路易斯·奥比斯波成立了iFixit 公司(ifixit.com),而这已经是6年前的事了。现 在,他们公司的业务是出售修理苹果公司产品所 需的零件和工具。他们了不起的地方在于创建了 一套维修指南,放在网上供人免费使用。 和ShopBot的同事比尔·扬一道,霍尔创立了 100Kgarages.com来实践他的理想,也为更多的DIY 爱好者提供工作机会。“新的数控制造技术,” 霍尔在网站上写道,“能让我们轻易把新的想法 变成现实,而这在几年前是极其困难或几无可能 “我们最大的客源来自苹果员工(尤其是天 实现的。” 才吧里的技术人员)的转介。”威恩斯介绍说。 当苹果用户的产品需要维修却过了保修期,苹 果员工就会把他们介绍给iFixit(苹果的维修建议 是:“买一个新的吧!”)。 霍尔已经开始和Ponoko公司商谈,他愿意提 供软件技术来打造这一聚合网络的基础框架。所 以,请留意“比尔和泰德”的下一步动作,他们 的大胆尝试可能将美国制造业引往另一个方向。 IFixit另一项业务是收购废旧苹果电脑,拆卸 有用部件进行转售(1台旧苹果笔记本大约有30个 零部件可供重新利用)。如果你觉得这有点像汽 记住,在互联网上,没有人会知道你的工厂 其实是一个车库。 车配件专营店,嗯,不错,威恩斯和苏莱斯一直 在考虑开这么一家汽车配件店呢! 德里克·埃利是Ponoko(ponoko.com)的首 席战略官,这家总部设在新西兰的公司帮助人们 将自己的设计制作成实物。最近,埃利告诉我说 戴尔·多尔蒂是本书英文版的创始编辑和出版人。 爱上制作 1 23 制作爱好者 预 览 版 物尽其用 达斯汀·朱克曼的工具“图书馆” 戴尔·多尔蒂 “Reserved”这个词对一个图书管理员来说具 有多重含义,即使这位管理员负责的不是图书。 说话轻声,言语不多的达斯汀·朱克曼平时在圣罗 莎专科学校的图书馆担任期刊管理员。而在业余 时间,他在自己的小公寓里经营着圣罗莎市的工 具“图书馆”。 这个“图书馆”的“读者”可以在网上预定 所需的工具,然后在周末要用的时候到市中心朱 克曼家中去取。夏季的时候,周六一天,大约会 有15位左右的人来借工具,这些工具包括圆盘打 磨机、风镐、钻子、鹤嘴锄、水压清洗机还有卷 尺。 38岁的朱克曼在2008年开办这间工具借 用库,当时也是有原因的:他要从事一项园艺 项目,却发现有些工具自己买不起也租不起。 继而,他想到建立这样一间工具库能够帮到别 人。“我一直在想着干点有意义的事情。”他 说,“所以我就开始做这个工具库项目。” 当朱克曼向朋友解释这个想法时,他们送给 他一张价值200美元的西尔斯百货公司购物卡,这 让朱克曼吃了一惊。他用这购物卡买了一套水管 设备,作为工具库的启动资源。朱克曼又到洛杉 矶自家开的当铺转悠了几次,家里人给了他一些 电钻之类的工具,都让他用车拉了回来。 工具库的使用者们也将自己不需要或不经常 使用的工具捐了出来,现在,朱克曼的工具库中 有超过300种不同类型的工具,总数共计700件。 那些常用工具,他放在公寓的一个壁橱里,方便 取用,其他的则放在一个附近的车库里。 24 爱上制作 1 图片来源:萨姆·墨菲 预 览 好帮手:达斯汀·朱克曼(右一)在自己公寓运营这间 工具“图书馆”,他把常用工具放在壁橱里,他会把 新工具的使用方法介绍给借用者。右下图展示的是一 版台抽水机 朱克曼购买了一套小型图书馆使用的管 朱克曼是这些工具的经纪人,他妥善安排 理软件来完善这个工具库,并建立了一个网站 以使人们借用工具更方便。平时人们向朋友或邻 borrowtools.org。“简而言之,就是一个图书管理 居借用工具总觉得会欠下一点人情,朱克曼将 员建立了一个工具‘图书馆’。”他说。 工具库视为大家的共同财产,大家借用无需产生 借用者需要用他们的驾驶证或身份证在线注 不安。他仅是管理员而已,会按照既定的规则办 册才能使用这个工具库。借用工具并不收费,但 事,目的就是让工具的分享更便捷有效。 你需要签一份借用协议,逾期则需缴滞纳金。朱 朱克曼希望有一天自己能有一个店面或仓库 克曼说:“很少有人逾期归还。”只有两次,工 来集中保存这些工具,当然还需要一个流动的工 具坏掉了,不过借用者都买了新工具作为替代品 具借还点。不过要实现这样的想法,势必需要合 交还给朱克曼。 伙人的投资或是考虑征收会员费。到目前为止, 工具库的借用者中,女性要多于男性,而 这项工作还只是由他一个人在业余的时候在做。 女性用户中还有不少几乎不会使用电动工具的 这样的工具借用库在全美各地都有(你可 人。朱克曼会花点时间来指导这部分人,如果有 以在维基百科上查到详单),在伯克利和奥克兰 必要,他还会提供护目镜、耳塞和安全帽这些设 等地有些公共图书馆就在做这项工作。如果你也 备。“我并不是使用工具的专家。”他说,“但 想办一个,自己又不是图书管理员,那就找一个 我尽量学会最基础的部分,这样就不至于一问三 来帮忙,这是朱克曼的建议。他还善意地建议 不知。” 道:“刚开始规模要小一点,并且还要先找些人 一位妇女在这儿借了一套工具去给她的车换 进行试运营。” 机油,她还工具时满面春风,并对朱克曼说自己 非常享受动手的过程。这就是朱克曼获得的最大 回报:借用者发自内心的感激。 戴尔·多尔蒂是本书英文版的创始编辑和出版人。 爱上制作 1 25 平民科学家 福雷斯特·M·米姆斯三世 如何分析科研照片 数 码相机是我科研工作最重要的工具 之一。我用它们拍摄了数千张照 片,有曙暮辉、太阳光晕、云朵、年轮、昆虫、 植物、细菌和霉菌菌落等。 ImageJ不需要版权许可证,该程序和JAVA源 代码可在ImageJ的主页上免费下载:rsbweb.nih. gov/ij/index.html。 大多数照片都能一目了然,不必经过处理就 运行ImageJ 能够让我们明白它所表达的意思。但是如果希望 将与你电脑操作系统相对应的ImageJ版本下 预 从照片中提取有用的数据的话又当如何呢?分析 照片不仅仅要描述,比如叶子的颜色或者日落的 亮度,还需要数字。 数字时代以前,科学家只能凭借一种被称 载之后,选择并运行之。一个矩形的命令栏会 出现在你电脑屏幕的最上方(见图A)。这一看 似微不足道但却功能强大的启动菜单是一套工具 栏,最上面一层是一组8个文本选项,下面是一 览 为“光密度计”的仪器从照片中提取数据。透射 光密度计把胶卷每一点上的暗度(或密度)转化 为某种有意义的电压或信号。底片的一面受光 源照射曝光,透过的光线则被背面的感光器探测 排指向菜单项的19个图标,也就是宏,这些图标 有的可以直接运行,有的则指向其他宏。 无论程序运行在何种状态,ImageJ的启动菜 单总是悬浮在屏幕上方边缘。你可以用鼠标将其 到。当光源和探测器处于照片的同一侧时,照片 影像随之被数字化。 尽管密度计量学方法至今仍用于从底片和照 片中提取数据,但如今底片和照片可以用一种新 的光密度计便捷地数字化:平板式扫描仪。数码 托动到屏幕的其他位置。如果工具栏消失了,只 版需点击任务栏上的ImageJ图标即可恢复。 应用ImageJ开展科学研究 让我们首先从分析一张数码相机拍摄的照片 照片中的数据则是现成的,可以很方便地通过照 开始吧。如图B所示,这张照片展现的是围绕太 片处理软件加以分析。 阳的一圈光环,称为太阳光晕。我曾在之前的文 章中介绍过,太阳本身被遮光板挡住了。 在过去,ImageJ:强大、不受平台限制 且免费的照片处理软件。 通过提取数据处理数码照片需要功能强大而 首先,选择文件→打开,选中一张照片。在 这里我们选择的是图B的JPEG格式图片。当照片 显示在屏幕上后,将其最大化。现在就可以着手 又昂贵的软件,高昂的价格使得许多学生和业余 分析这张照片了。 科学家无法分析他们所拍摄的照片。 这张照片是在烈日当空时的万里晴空下拍 1997年,随着ImageJ这一款不受版权限制的 摄的。照片可以向我们展示空气中悬浮颗粒的浓 图像分析软件的问世,这一局面有了改观。该软 度,例如烟、尘以及薄雾。只需将鼠标移到照片 件由美国国立卫生研究院(NIH)的威恩·拉斯班 的不同位置,同时观察工具栏图标下面的5个数 德研发。在该软件推出之后的10年内,它成了一 字即可迅速了解浓度值。 款功能强大、不受平台限制的照片分析软件包, 可以运行在安装了LINUX、苹果和视窗操作系统 的计算机上。我在安装了不同版本的视窗操作系 统上运行过,包括一台小型装有视窗XP操作系统 的宏碁Aspire One型机,仅有1 G字节的内存(硬 盘容量为160 GB)。 这5个数字的前两个指明了鼠标在照片中 的X-Y轴坐标值。后面的3个数字表明该位置上 红、绿、蓝(RGB)3种波长的光的强度,范围从 0~255不等。如果把鼠标移到黑色遮光板上,每 个RGB值都会降到20以下。把鼠标移到遮光板附 28 爱上制作 1 A 预B C 览 版D E 图A ImageJ的菜单窗口 图B 太阳光晕照片准备经过ImageJ的处理 图C 选定一块区域用于绘制曲线图 图D 图C所选择特定区域的光照强度曲线图 图E 受从非洲吹到德克萨斯的沙尘影响的太阳光晕强度 曲线图 近的天空,蓝色值会大大超过红色和绿色值。而 当鼠标移向照片边缘时,蓝色值最大。 现在该是这款软件发挥作用的时候了:绘制 一张包含照片中心的蓝光强度分布图。首先,确 保ImageJ菜单栏显示在屏幕上。然后点击-拖动 鼠标,以中间的遮光板为中心,在整张照片中央 划出一块狭窄的长条,这块长条将以黄色高亮显 示。可以用鼠标调整长条的大小,或者移动整个 长条到你所希望的位置。这一过程被称为作出选 择(见图C)。 现在,可以准备分析所选择的区域内太阳 光照强度。选择分析→绘制属性。一张反映该 区域光照强度的曲线图瞬间出现在屏幕上(见 图D)。 图D中所绘制的太阳光晕曲线图是在晴天拍 摄的。图E所示的曲线图所反映的区域是在从非 洲吹到得克萨斯的撒哈拉沙尘大量出现的一天拍 摄的。这张照片明显不同于上一张照片,在曲线 图中也是如此。 这些曲线图可以罗列数值,随后复制并粘贴 到电子表格程序中,如Excel或者是开放源代码软 件Open O ce Calc(参见openo ce.org)。你还 可以制作一份如图F那样的图示(见下页)。在 图F中,图D和图E的数据叠加,可以清晰地反映 出晴天和沙尘天气条件下悬浮颗粒浓度的极大反 差。 爱上制作 1 29 摄影:福雷斯特·M·米姆斯三世 平民科学家 ࠼ቷഽ‫܈‬ 预൥ཀ ෭‫פ‬ཀഘ F 览 版 图F 叠加后的晴天与沙尘 天气下的太阳光晕强度曲 线图 图G和图H 两张晴天与沙 尘天气下的太阳光晕三维 曲面图 G H 进阶 我们仅仅是通过简单的示例,小试了ImageJ 的牛刀。还想看到红绿蓝3色光的强度分布情况 吗?选择图像⇒色彩⇒分频道。程序就立即将3 张代表红绿蓝的灰度照片显示在屏幕上。接下来 就可以随心所欲地分析每张照片了。比如说,图 G和图H展示的是上文中晴空和沙尘天气下太阳光 晕的红光波长三维曲面示意图。 你可以从ImageJ的主页上学到更多的内容, 不过掌握ImageJ的最好方法是选几张不错的照 片,下载软件,然后试着用几下。这款软件的巨 大潜力一定会让你惊叹不已的。 探索ImageJ的潜能不但是件有趣的事,还可 以在严谨的科学研究中使用。 比如,我用我那台老式的1998年富士相机拍 出来的照片才130万像素,运用照片分析软件是 我撰写科研论文的唯一途径。 当然,ImageJ不仅仅局限于分析天空照片。 我比较喜欢的一项活动是研究年轮。 福雷斯特·M·米姆斯三世,业余科学家和劳力士奖得 主,被《发现》评为“科学界50位最聪明的人”之 一。 30 爱上制作 1 Diy 工作室 预 览 版 30美元打造一个微型熔炉 自己动手制作铁钉以及其他铁制小器件 莱恩·卡勒姆 我的职业是一个木工,我的工作就是制作日 式风格的园林建筑和建筑元素。由于工作的需要, 我偶尔需要的一些器件在美国是没办法弄到的。有 时我会拜托日本的朋友帮忙找,但是多数时候,如 果器件的构造不是很复杂的话,我会动手自制。 最近,我需要制作500枚老式的日本铁钉。要 是以前的话,我只需点燃丙烷喷枪,把对应部件放 在上面,加热直至发红,然后锻打即可。如果我只 需要十来枚铁钉的话,这种办法没问题。但是,这 次我知道我需要一种更为有效的加热方式,因此我 制作了一个微型的熔炉。 1.对砖钻孔 耐火砖非常柔软,很容易对其进行切割。它 非常得软,实际上你甚至可以用手指甲戳进去。但 它们仍能经受住2 300°F的高温,木质或是金属钻头 可以像钻黄油一样钻穿它们。 我要制作的铁钉的长度是2 1/2英寸。我希望熔 炉的内腔尽可能地紧凑。因此我使用砖块最大的一 面(4 1/2英寸x9英寸)作为正面,这面可以提供最浅 的内腔。在砖面的正面标记一点,该点距顶端2 1/4 英寸,距两边的距离也是2 1/4英寸(见下页图A所 示)。 戴好防尘口罩,将钻机速度设置到最低速 (每分钟转速为250转),以你做的标记为中心, 钻出一个2 1/8英寸宽,深度为2英寸的孔来。钻慢 点——我们都不想碎屑飞得满地都是(见图B)。 在低钻速的情况下,多数粉尘都会留在孔里,你可 以将其倒出来。 在侧面找准位置,然后钻出一个3/4英寸的喷 火口来。我将这入口设在熔炉内腔靠上的地方(见 图C),因为内腔的曲面可以让火焰旋转,以便能 爱上制作 1 111 摄影:莱恩·卡勒姆 工作室 AB C 预 览 D EF G 图A 标记处熔炉内腔的位置 图B 轻轻地钻防火砖 图C 确定喷火口的位置,该位置应该可以是火焰沿腔壁内 图E 内腔和喷火口已经钻凿好了 图F 在背部钻凿通风口 图G 制作框架的第1步是在铝板上画出角铝侧边的位置 侧对流循环 材料 除防火砖是特殊的物品外,其他东西都可以在你当 地的五金店里买到。 版均匀加热里面的东西。我也试着让入口的倾斜角度 与喷嘴的角度相匹配。 最后一步是在背面钻一个小的通风口。我是 在内腔的底部开这个孔的,开口的角度适合火焰的 K-23 3英寸绝热防火砖(软),尺寸:3英寸×4 1/2 英 寸×9英寸 网站地址:seattlepotterysupply.com物 对流。 品编号31414 7/16英寸螺杆,长度为36英寸。你可以将其对半切割 7/16英寸螺母(16个)这种螺母与螺杆相配合,相对 3/8英寸的垫片,它的外直径要小些 3/8英寸的垫片(16个) 1/16英寸×1英寸的角铝,长度为24英寸 1/16英寸的铝板,大小为4英寸×6 1/2 英寸(2块),按 尺寸对其切割 16 d的暗钉(3枚) 2. 制作外框架 制作微型熔炉的第1步只是在耐火砖上钻洞。 这需要几分钟的时间。不过加热的高温会让砖块破 裂,因此它需要1个框架。 为了保证简单和便于制作(我的焊接技术有 些生疏),我决定使用易于切割的现成部件。 首先将1英寸规格的角铝切割成4个长度为4英 工具 寸的小段,然后把切好的一段角铝沿着铝板4英寸 的侧边放齐,接着把砖块放到上面。 压钻机或者手钻 钢锯 钻头:6 1/8英寸 平底钻 头或是铲形钻头 扳手:拧紧螺母用 沿砖块的另一边放置第2段角铝,然后沿着角 铝的边缘在铝板上做好记号(见图G)。接着将2 块铝板固定起来,沿着标记好的先对其进行切割 (见图H)。 丙烷喷枪:有大喷嘴的 甚佳 防尘口罩 把螺纹杆对半切断,锉掉或者磨掉切割端的 毛刺。 现在我需要设置铝板角上的4个孔的位置,这 112 爱上制作 1 H IJ K 预 LM 图H 锯制上下面的铝片 图I 在角铝的两端标记垫片孔的位置 图J 夹紧角铝和铝片后开始钻孔 览 图K 铝片和角铝有螺母支撑并固定在螺杆上 N 图L 在上下铝片之间放置好防火砖 图M 由切割好的铁钉组成的炉栅被轻轻挤压进防火砖内腔 图N 工作中的微型熔炉 版 4个孔是用来固定4个螺杆的。为了确保位置恰当, 可以在每个角上放置1个垫片,画出孔的位置(见 图I)。然后将角铝和铝板夹紧固定,在4个角上钻 最后,添加炉栅,部件加热时就会放在上 面。不用很麻烦,我使用的就是3颗1 6 d的暗钉。 我将其尖部和头部剪去,剪去后的长度大约为2 1/46 出4个孔(见图J)。 英寸,将其放入熔炉的内腔,然后轻轻向下按几 下,使其就位(见图M)。这可以让炉栅低一些, 3. 组装熔炉 方便我把东西放进放出。其宽度也可以保证一次能 这里你需要做的是找出喷嘴的高度,测量喷 放置4颗铁钉。 嘴的底部到燃料罐底部的距离,然后减去喷火口的 高度,就得到支脚的长度。 4.点火熔锻 在4根螺杆的支脚高度处装上螺母,然后加上 垫片。接着在螺杆短的一端套上铝角和铝板,再安 装好另一组垫片和螺母(见图K)。不要拧紧,因 现在万事俱备,只欠东风。将你的微型熔炉 和喷枪放置同一水平面,点火,然后等着金属灼热 发红。 为你还需要对角度进行调整,在最后组装时保持水 在我写本文的时候,已经在这个微型熔炉里 平。 制作了1 000多枚铁钉,而且熔炉工作状况良好。 将支架竖立起来,然后放上防火砖。调整铝 角,使其紧靠着砖块,记住不要弄碎砖块。然后立 起喷枪,使其仅靠在支架侧面,确保喷火口和喷嘴 我所作的唯一改动就是在支脚的底部添加连接螺 母。我发现丙烷罐的高度会有点变化,添加这点高 度可以方便我调整熔炉的高度。 对齐。 当所用事情准备就绪后,旋转螺母和垫片, 使其刚好低于砖块顶端,然后添加上另外2个铝角 和顶部铝片,以及螺母和垫片(见图U),用手小 心拧紧上面的器件,确保对砖块的固定,但是也不 要施加太多的压力。用扳手拧紧所有地方。 莱恩·卡勒姆(shokunin-do.com)是西雅图一位擅长 日式风格的木工,他主要制作障子门窗,园林建筑和 建筑元素。 爱上制作 1 113 附录 常用计量单位的转换 长度 n°C=(5/9·n+32) °F 1英寸(in)=2.54厘米(cm) n°F=[(n-32)×5/9]°C 1码(yd)=3英尺(ft)=36英寸 1°F=5/9℃(温度差) 1英里(mile)=5280英尺(ft)=1.609千米(km) 1海里(n mile)=1.1516英里(mile) =1.852千米(km) 压力 压力 1巴(bar)=105帕(Pa) 1毫米汞柱(mmHg)=133.322帕(Pa) 面积 1毫米水柱(mmH2O)=9.80665帕(Pa) 1平方公里(k m2)=100公顷(ha)=247.1英亩 1工程大气压=98.0665千帕(kPa) (acre)=0.386平方英里(mile2) 1千帕(kPa)=0.145磅力/英寸2(psi) 1平方米(m2)=10.764平方英尺(ft2) =0.0102千克力/厘米2(kgf/cm2) 1平方英寸(in2)=6.452平方厘米(cm2) =0.0098大气压(atm) 1公顷(ha)=10000平方米(m2) 1物理大气压(atm)=101.325千帕(kPa) 预 =2.471英亩(acre) 1英亩(acre)=0.4047公顷(ha)=4.047×10-3平方 公里(km2)=4047平方米(m2) 体积 =14.696磅/英寸2(psi) =1.0333巴(bar) 比容热 1千卡/(千克·°C)〔kcal/(kg·°C)〕 览 1美品脱(pt)=0.473升(1) 1美夸脱(qt)=0.946升(1) 1美加仑(gal)=3.785升(1) 1桶(bbl)=0.159立方米(m3)=42美加仑(gal) 1英亩·英尺=1234立方米(m3) =1英热单位/(磅·°F)〔Btu/(lb·°F)〕 =4186.8焦耳/(千克·开尔文)〔J/(kg·K)〕 热功 1卡(cal)=4.1868焦耳(J) 1立方英寸(in3)=16.3871立方厘米(cm3) 1英加仑(gal)=4.546升(1) 1立方英尺(ft3)=0.0283立方米(m3) =28.317升(liter) 1立方米(m3)=1000升(liter) 版1大卡=4186.75焦耳(J) 1千克力米(kgf·m)=9.80665焦耳(J) 1英热单位(Btu)=1055.06焦耳(J) 1千瓦小时(kW·h)=3.6×106焦耳(J) 1英尺磅力(ft·lbf)=1.35582焦耳(J) =35.315立方英尺(ft3) 1米制马力小时(hp·h)=2.64779×106焦耳(J) =6.29桶(bbl) 1英马力小时(UKHp·h)=2.68452×106焦耳 质量 1磅(lb)=0.454千克(kg) 1盎司(oz)=28.350克(g) 1吨(t)=1000千克(kg)=2205磅(lb) 1焦耳=0.10204千克·米 =2.778×10-7千瓦·小时 =3.777×10-7公制马力小时 =3.723×10-7英制马力小时 =2.389×10-4千卡 力 1牛顿(N)=0.225磅力(lbf)=0.102千克力(kgf) 1达因(dyn)=10-5牛顿(N) =9.48×10-4英热单位 功率 1英热单位/小时(Btu/h)=0.293071瓦(W) 密度 1磅/英尺3(lb/ft3)=16.02千克/米3(kg/m3) 1磅/英加仑(lb/gal)=99.776千克/米3(kg/m3) 1磅/英寸3(lb/in3)=27679.9千克/米3(kg/m3) 1磅/美加仑(lb/gal)=119.826千克/米3(kg/m3) 1磅/(石油)桶(lb/bbl)=2.853千克/米3(kg/m3) 1千克力·米/秒(kgf·m/s)=9.80665瓦(w) 1卡/秒(cal/s)=4.1868瓦(W) 1米制马力(hp)=735.499瓦(W) 速度 1英里/小时(mile/h)=0.44704米/秒(m/s) 1英尺/秒(ft/s)=0.3048米/秒(m/s) 温度 K=5/9(°F+459.67) K=°C+273.15 油气产量 1桶(bbl)=0.14吨(t)(原油,全球平均) 1吨(t)=7.3桶(bbl)(原油,全球平均) 爱上制作 1
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