Микропрепарирование янтаря

В принципе, для полировки образцов может быть применена любая подходящая машина со сравнительно стабильным вращением диска и возможностью подачи воды для смачивания и охлаждения абразива. Удобно, если устройство позволяет быстро менять диски с различной зернистостью.

Полировальная машина с питанием от USB

Для наших целей мы создали портативную шлифовальную машину. Она питается от стандартного порта USB, помещается в дамскую сумочку и весит около 200 г. Водостойкие абразивные диски на магнитной основе заменяются легко и быстро. Сейчас мы применяем уже третье поколение этого устройства, под маркой MiniPolly его можно приобрести в компании "Открытая Наука".

Полировальная машина из компьютерного дисковода

В качестве основы устройства мы взяли старый компьютерный дисковод для дискет 3.5". Модель дисковода, вероятно, не имеет принципиального значения, поскольку мы реализовали несколько устройств, использовав разные дисководы. Общая закономерность такова, что более старые дисководы имеют более качественную механику. Разумеется, для вращения диска можно задействовать и специализированный электродвигатель с более подходящей схемой управления – дисковод в этом отношении хорош лишь тем, что 1) на момент нашей разработки (2012–14 годы) его сравнительно легко достать, 2) в нём есть двигатель с подходящей скоростью вращения, 3) ось вращения закреплена на шасси через подшипник, и 4) большинство дисководов довольствуется питанием 5В и сравнительно низким током, доступным при подключении к USB.

От дисковода требуется лишь фрагмент шасси с установленным на нём двигателем и схема управления двигателем (схема обычно располагается на отдельной печатной плате, а вот фрагмент шасси приходится вырезать). Замыканием выводов управляющей микросхемы при подаче питания можно добиться того, что двигатель будет вращаться. На большинстве моделей доступно как минимум две скорости вращения. Применяя в отношении микросхемы метод проб и ошибок, лучше избежать замыкания линии питания +5В на другие (управляющие) линии и на "землю" – это может привести к необратимой порче микросхемы. Поэтому мы всё же рекомендуем применить тестер или воспользоваться документацией на конкретную микросхему.

Важно защитить устройство от проникновения внутрь воды. На фото показан вариант шлифовальной машины, где мы уделили этому недостаточно внимания, и на металлических деталях видны следы коррозии. Впрочем, пока что устройство продолжает исправно работать.

Мы также реализовали более мощный вариант шлифовальной машины на основе дисковода для дискет 5.25". Принцип управления двигателем в целом тот же, за исключением того, что он требует двойного питания (+5В, +12В). Готовое устройство гораздо тяжелее и занимает больше места на рабочем столе, поэтому в итоге мы отдали предпочтение более компактному варианту.

В наших шлифовальных машинах фрагмент дисковода упакован в корпус (две половины, цельнофрезерованные из пластика) вместе с выключателем питания и разъёмом MiniUSB. Для устойчивости корпус поставлен на ножки из силиконовой резины.

Плоская вращающаяся часть дисковода обращена вверх (вместо этого можно использовать вращающуюся ось дисковода, насадив на неё точёный маховик - потенциально это может обеспечить бОльшую точность вращения).

На вращающуюся плоскость дисковода приклеена площадка с магнитом, формой комплементарная основанию шлифовальных дисков. В верхней половине корпуса имеется отверстие с ободом по краю, сквозь которое выступает вращающаяся площадка. Обод предназначен для надевания на него контейнера или миски, собирающей скапливающуюся при шлифовке воду.

Сменные шлифовальные диски изготовлены из пластика (фрезеровка, акрил, ПММА), имеют по центру вклеенный магнит и такую форму нижней поверхности, чтобы своей центральной частью надежно крепиться на вращающуюся площадку. Дополнительно шлифовальный диск имеет углубление, комплементарное ободу на корпусе машины, которое призвано препятствовать проникновению брызг воды внутрь устройства. На гладкую поверхность шлифовального диска наклеен слой абразивного материала.

Развитие идеи сменных шлифовальных дисков привело к замене набора из нескольких пластиковых фрезерованных дисков на единственный, на поверхность которого наклеен слой магнитного винила. Абразивные круги при этом состоят из собственно абразивного материала, наклеенного на слой магнитомягкого железа. Такая система обеспечивает приемлемый уровень биения поверхности диска, но в то же время гораздо более компактна.

В качестве ёмкости для сбора отработанной жидкости удобно использовать круглый или прямоугольный пищевой пластиковый контейнер подходящего размера, в дне которого требуется проделать круглое отверстие такого размера, чтобы контейнер плотно надевался на на обод корпуса, расположенный вокруг вращающейся части.

Все изображения, чертежи и описания на этом сайте доступны по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная. Если вы сомневатесь, как именно вы можете применять их - свяжитесь с авторами.