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社團手作・磁力

磁吸懸浮燈

一根柔軟的 LED 燈絲，在玻璃筒裡筆直站著，頂端卻沒碰到任何東西。秘密是燈絲頂端的小磁鐵和頂蓋裡的鋼珠，中間只留一點點縫。結合磁力、3D 列印和焊接，一堂課做出一盞自己的燈。

調調看兩個版本
磁吸懸浮燈
  • 約 1 mm磁鐵和鋼珠之間的縫
  • 11 cm柔性 LED 燈絲，3 V
  • 5 cm × 10 cm玻璃筒的直徑與高度
  • 2 個版本鈕扣電池、可充電的鋰電池

磁吸燈 v1.3。

調調看

縫要留多少

燈絲從底座往下拉，就能調整磁鐵和頂蓋之間的縫。找到燈絲站得最直的位置，再開燈、敲一下桌子試試看。

縫1.0 mm

磁力大小是示意，只看相對大小；「約 1 mm 最穩」來自製作手冊的實作經驗。

為什麼會浮

一點點縫差很多

燈絲很軟，自己站不起來。頂端黏一顆小磁鐵，頂蓋裡嵌一顆鋼珠，磁鐵往上吸、底座往下拉，燈絲就被拉得筆直。

燈絲拉直，頂端隔著一點縫吸住頂蓋
燈絲拉直，頂端隔著一點縫吸住頂蓋
  • 磁鐵釹鐵硼強力磁鐵，用透明熱縮套管包在燈絲頂端。
  • 鋼珠嵌進頂蓋中央，墊一層泡棉膠帶，就留出一點點縫。
  • 拉線從底座把燈絲往下拉，用紙膠帶固定長度，縫就決定了。

材料

一盞燈的材料

  1. 燈絲頂端包著小磁鐵
    1
    柔性 LED 燈絲

    長 11 cm、3 V，整根都會發光，可以彎。

  2. 2
    釹鐵硼磁鐵

    很小一顆，吸力很強。

  3. 鋼珠嵌進頂蓋中央
    3
    鋼珠

    嵌在頂蓋裡，讓磁鐵有地方吸。

  4. 4
    玻璃筒

    直徑 5 cm、高 10 cm 的耐熱玻璃。

  5. 5
    3D 列印件

    頂蓋、底座、底蓋，卡槽配合零件的尺寸設計。

  6. 6
    開關與電池

    v1 是鈕扣電池；v2 是鋰電池加上充電板。

兩個版本

鈕扣電池到鋰電池

v1 鈕扣電池v2 鋰電池
電池CR2032（3 V）鋰電池（3.7 V，充飽約 4.2 V）
充電沒電就換電池底座有 Type-C 孔，直接充電
電路電池、開關、燈絲多一顆限流電阻，電壓才不會太高
開關葉片開關滑動開關
難度接線少，適合第一次焊接要焊充電板和電池，練習更多焊接技巧

一步一步

一堂課做出一盞燈

  1. 01

    焊接

    焊接電路

    先在電線和焊墊上薄薄上一層錫，靠在一起加熱兩秒就焊牢。

    v2 底座：充電板、鋰電池、滑動開關和電阻
  2. 02

    絕緣

    熱熔膠包好

    用熱熔膠把焊點包起來，接電池前一定要做。

    熱熔膠固定、絕緣
  3. 03

    組裝

    裝磁鐵和鋼珠

    磁鐵包在燈絲頂端，鋼珠墊著厚紙板輕輕敲進頂蓋。

  4. 04

    調整

    讓燈絲浮起來

    蓋上頂蓋，從底座把燈絲拉直，縫調到約 1 mm，用紙膠帶固定。

安全

接電池一條一條來

鋰電池的紅線和黑線絕對不能碰在一起。剝線、上錫、焊接，先做完黑線，再開始處理紅線；千萬不要同時剝開兩根電線。

烙鐵不用時一定放回烙鐵架；敲鋼珠時墊厚紙板，小心手指。

v1

第一版亮起來

  • 磁吸燈 v1

    CR2032 鈕扣電池、葉片開關

做完之後會知道

一盞燈裡的物理

  • 磁力隨距離變小。差 1 mm，吸力就差很多。
  • 力平衡。磁鐵往上拉、燈絲往下拉，兩邊平衡才站得直。
  • 限流電阻。電池電壓比燈絲高，就要用電阻分掉多的電壓。
  • 焊接與絕緣。上錫、焊接、用熱熔膠包好焊點。
  • 3D 列印設計。外殼的卡槽要配合每個零件的尺寸。

相簿

製作過程

  • 一盞燈的零件

  • v1 底座：鈕扣電池和開關

  • v1 的 CR2032 鈕扣電池

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