lista materiali

Un elenco di materie e materiali utilizzati per costruire un robot

Quando si costruisce un robot oppure un dispositivo elettromeccanico, con quali materiali conviene costruirlo? E quali sono le loro caratteristiche? Facciamo un breve elenco.

Quando ci si costruisce un proprio progetto, la scelta dei materiali da utilizzare è sempre molto complicata. Molto spesso, non abbiamo effettuato tutti i calcoli degli sforzi a cui è sottoposta la nostra struttura e dunque, il primo prototipo viene realizzato “ad occhio”, basandoci sull’esperienza che abbiamo maturato durante la nostra attività di maker.

Ma se siamo alle prime armi, come facciamo a sapere a priori quale materiale è meglio utilizzare? Di seguito un breve elenco dei materiali più comunemente utilizzati e, nel contempo, facilmente reperibili nei negozi di bricolage.

 

Legno

listelli di legno

listelli di legno

Il legno è forse il materiale più diffuso e facilmente reperibile ne negozi di bricolage difatti è disponibile in molte forme e dimensioni differenti, nonché di diverse qualità. Si può trovare in listelli quadri, rettangolari e tondi oppure in pannelli di diverso spessore.
I listelli sono generalmente di abete, ayous, balsa, faggio e rovere. I listelli di abete e ayous sono i più economici e i più diffusi, con diverse forme quadre e rettangolari di dimensioni che possono variare dai 5x5mm ai 50x50mm, ma anche di dimensioni maggiori. Sono facilmente lavorabili con utensili tradizionali, quali il taglio con seghetto, la sgrossatura e la finitura con raspe e lime oppure la scalfittura con scalpelli. Se invece su vogliono utilizzare delle macchine utensili, come tornio e fresatrice, per eseguire lavorazioni più precise è importante scegliere l’utensile per il tornio, o la fresa per la fresatrice, il più adatto possibile, onde evitare surriscaldamenti e usura anticipata dell’utensile.

Di contro i non posseggono elevate caratteristiche meccaniche, soprattutto i listelli più fini, i quali tendono a flettersi facilmente nella direzione longitudinale alla sezione. Ovviamente tutto dipende dalla lunghezza del listello: listelli costi si fletteranno meno rispetto a listelli lunghi e listelli con sezioni maggiori saranno più resistenti.

Sotto l’aspetto estetico, l’abete molto spesso è disponibile grezzo, cioè con superfici aventi una finitura grossolana, mentre l’ayous ha invece una superficie molto regolare e rettilinea con una finitura fine, gradevole al tatto.

I listelli da faggio e rovere sono più pregiati, hanno caratteristiche meccaniche decisamente migliori rispetto ai precedenti dunque il loro costo è più elevato. Hanno una densità maggiore, sono più rigidi e resistenti a flessione. Le forme disponibili sono inferiori ai precedenti e generalmente si trovano in sezioni quadre e rettangolare che variano da 10x10mm a 20x50mm e in sezioni tonde di diametro a partire da 8mm, per arrivare a 25mm.

Il legno di balsa è comunemente utilizzato nella costruzione di aerei da modellismo grazie alla sia elevata flessibilità e leggerezza.

I più comuni pannelli di legno sono quelli di legno compensato, di truciolato grezzo e di mdf. Sono economici e si possono trovare in pannelli di varie dimensioni e spessori, che rispettivamente variano da 250x600mm a pannelli da più di 1000x2000mm (indicativamente) e spessori da 4mm a 16mm.

Plastica PVC

lastra plexiglass

lastra plexiglass

Nei negozi di bricolage si trovano in lastre trasparenti da 250x500mm fino a 500x1000mm (o anche più grandi), mentre gli spessori si aggirano intorno ai 5mm. Queste lastre sono ideali per la costruzione di pannelli di copertura o basi per l’aggancio di elettronica e circuiti stampati. Inoltre, per alcuni robot camminatori, vengono usati componenti creati a partire da queste lastre per la realizzazione delle gambe e del “corpo” del robot.

 

Alluminio

profili di alluminio

profili di alluminio

Lo si trova sotto forma di profilati estrusi o lamiere di spessore differente. In molti negozi di bricolage si trovano tubi profilati con forme quadre, rettangolari e circolari, delle barre tonde piene e altri a forma di L e T. Per i tubi quadri e rettangolari, in generale, si trovano di dimensioni standard tipo 10x10mm, 15x15mm oppure 10x20mm, 15x30mm, con spessori di 1,5mm, mentre per i tubi tondi e le barre tonte abbiamo diametri da 4 a 10mm.

Molte alte forme di profilati esistono ma non sono così facilmente reperibili nella grande distribuzione, infatti occorre acquistarli in negozi specializzati su internet oppure da fornitori per l’industria.

L’alluminio ha ottime caratteristiche meccaniche unite alla leggerezza, consentendo così di ottenere, per in nostri robot, strutture resistenti, di poco ingombro e leggere. Se lo spessore dei profilati non è troppo elevato risulta discretamente facile da lavorare e tagliare, ma se invece diventa importante, l’ausilio di elettroutensili è necessario. Sul lato delle lavorazioni con macchine utensili da taglio, in particolare per le fresatrici, è importante utilizzare frese specifiche per l’alluminio, altrimenti si incorre nello sgradevole fenomeno detto “unghia di riporto”, e cioè la formazione di uno strato di alluminio sopra l’utensile di taglio che impedisce il corretto funzionamento dello stesso portandolo ad un surriscaldamento ed ad una usura elevata.

 

Ferro e Acciaio

Il ferro e l’acciaio sono materiali molto resistenti ed economici ma non sono facilmente lavorabili ed hanno un peso specifico maggiore dell’alluminio. Per questi motivi sono utilizzati lamierini stampati per fare carrozzerie per alcune tipologie di modellismo e le barre di ferro invece sono utilizzate per progetti di grandi dimensioni dove è richiesta robustezza e dove si è meno vincolati al peso.