Centrifuga (parte 6)

Il primo collaudo definitivo è terminato, con ottimi risultati. Ne ho approfittato per svuotare e ricaricare un pò di cartucce che avevo stoccato durante il lavoro di recupero di alcune stampanti a getto ritirate da un impresa che le stava per mandare al macero. Un collaudo "serio" impone un utilizzo anche in condizioni di pieno carico. Ecco alcune foto, anche se dubito esista qualche altro matto ad avere un idea così insana. Il mio obiettivo principale è quello di poter ottenere un metodo "standard" di ricarica delle cartucce in dotazione alla mia stampante a getto di inchiostro. Anche se l'attrezzatura utilizzata è sicuramente esagerata per un utilizzo privato, ricordo come la stessa provenga da recuperi "fortunati", ho l'obiettivo di risparmiare e nello stesso tempo trovarmi con una scorta di cartucce di stampa che non mi lasci a piedi all'improvviso. Il metodo di ricarica con i kit che si trovano in commercio, è un metodo che funziona a volte, in condizioni specifiche. Io voglio poter recuperare anche le cartucce rimaste ferme da tempo, Rivitalizzarle e portarle a funzionare come se fossero nuove. Come già detto in precedenza, mi sono attivato con la seguente sequenza di operazioni:

Bagno delle testine in liquido solvente. Prima di tutto bisogna assicurarsi che gli ugelli siano liberi da incrostazioni, per evitare che durante la stampa siano visibili le righe orizzontali dovute all'otturazione di ugelli di un particolare colore.Ho utilizzato una vaschetta di vetro, riempiendo il fondo con circa 1 centimetro di prodotto solvente specifico per inchiostro. Il barattolo fa parte di un recupero in extremis, già ampiamente descritto nei post precedenti. E' a base di etanolo, altamente infiammabile, per cui si sconsiglia di utilizzare vaschette di plastica che potrebbero sciogliersi o peggio di fumare durante le operazioni. Ho preso contatto con il rivenditore per assicurarmi fosse adatto nella pulizia ad immersione delle testine di stampa, ricevendo conferma. Durata del bagno: 15 minuti circa. La plastica delle testine resiste al bagno di solvente, per cui anche tempi superiori, per incrostazioni particolarmente ostinate o evidenti, non dovrebbero procurare danni.

Lavaggio a vapore: le cartucce sono poi passate sotto un getto di vapore, grazie alla macchinetta (anch'essa di recupero) che mi permette di svolgere 4 operazioni. Getto di vapore a 100 gradi, doccia di acqua fredda, aspirazione e pressione grazie a due cannule, una delle quali dotata di ventosa all'estremità. Le dimensioni della ventosa sono insufficienti per l'aspirazione dell'inchiostro dagli ugelli per le cartucce HP del tipo che si vede nelle foto. L'aspirazione serve a carica terminata per l'operazione di priming, in modo da togliere eventuali bolle d'aria negli ugelli. Per questa operazione sto pensando ad un paio di soluzioni alternative, oggetto dei prossimi post.

Lavaggio ad ultrasuoni: le cartucce, dopo il lavaggio sono passate nell'apparecchio di lavaggio ad ultrasuoni che, grazie all'effetto di cavitazione provocato dal trasduttore a 45 khertz, è in grado di liberare gli ugelli da eventuali incrostazioni. Il liquido utilizzato è acqua demineralizzata (distillata?), ideale per evitare che eventuale calcare possa andare a formarsi dentro la testina. Durata dell'ammollo: dai 3 ai 5 minuti. Temperatura dell'acqua: 65 gradi. La temperatura migliora la cavitazione, cos'ì come un liquido speciale, studiato appositamente (che però non ho). Al termine dell'operazione, l'acqua può essere recuperata. La vasca ha una capacità di 5 litri. Il liquido, anche se diviene scuro per effetto della fuoriuscita di un pò di inchiostro, è utilizzabile più volte. Per eliminare eventuali incrostazioni, basta farle depositare nella tanica e fare attenzione nei prossimi travasi.

Queste prime tre operazioni sono necessarie specialmente nei casi in cui ci si trovi per le mani delle cartucce rimaste inattive per lungo tempo (mesi), per le cartucce utilizzate anche in assenza di inchiostro (da evitare), per le cartucce che presentano sulla testina delle tipiche escrescenze (fioriture) di inchiostro rappreso. Per togliere le incrostazioni è indispensabile l'uso di questi macchinari che ho la fortuna di possedere ed il lavaggio deve essere particolarmente "energico". L'uso dell'acqua calda permette inoltre di far dilatare gli ugelli, liberando così le incrostazioni oltre a migliorare, nella macchina ad ultrasuoni, l'effetto di cavitazione visibile quando si forma una leggera schiuma in superficie.

Centrifuga: Occorre, prima della ricarica, svuotare completamente le cartucce, per evitare di ricaricarle troppo (overfilling) e rischiare di contaminare i colori (vedi post precedenti). La centrifuga che ho realizzato mi permette di estrarre totalmente tutto l'inchiostro residuo (è abbastanza raro che nelle cartucce tricolor, i livelli si azzerino contemporaneamente), con un tempo di rotazione di un paio di minuti. Tempi superiori permettono di asciugare completamente l'interno delle spugne. Quest'ultima operazione è consigliabile se si desidera lavare completamente l'interno, usando più ricariche e svuotamenti successivi con acqua distillata o con prodotto specifico (che mi sento di suggerire ma non ce l'ho per ora). Il lavaggio interno è consigliabile anche per eliminare eventuali effetti di contaminazione dell'inchiostro per overfilling o errore di ricarica.

Il comportamento della centrifuga è egregio, funziona alla grande, meglio di quanto mi aspettassi. Provvidenziale la creazione del canale di scolo, della cannula esterna di scolo dell'inchiostro esausto, dell'inclinazione della base motore e dell'argine che impedisce all'inchiostro di infilarsi nell'asse motore (vedi post precedenti). L'unico neo è la posizione della cannula di scolo, posizionata un millimetro sopra il limite del canale di scolo. Per svuotare completamente l'interno, occorre inclinare manualmente il vaso e vedere l'inchiostro defluire liberamente nel contenitore esterno (che andrà correttamente smaltito all'ecocentro, non buttatelo nel lavandino o nel wc per favore...l'acqua è un bene prezioso e l'inchiostro moooooolto concentrato...inquina).

Terminato il lavoro di centrifugazione, basta spruzzare un pò di acqua per lavare l'interno del vaso, che non tornerà come nuovo ma è meglio evitare che l'inchiostro si rapprenda ostruendo lo scarico.

Carica a siringa: Con una siringa ad ago lungo, si infila l'ago negli appositi fori e si inietta molto lentamente la giusta quantità di inchiostro permessa dalla cartuccia. 17ml per il nero e 19 ml per i tre colori. Meglio tenersi un pò al di sotto della massima capacità Personalmente uso caricare il nero con 15-16ml ed ogni colore con 5ml. Terminata la carica occorre far riposare le cartucce per minimo trenta minuti, per dare tempo all'inchiostro di distribuirsi all'interno.

Terminate queste fasi ho provato ad inserirle in una "stampante muletto", eseguire dei cicli di pulizia delle cartucce, e successivamente delle prove di stampa. Sono un pò deluso. In un paio, il nero non esce per nulla, mentre alcuni colori non escono o escono a metà... Credo mi manchi un passaggio. A fine ricarica è necessaria l'operazione di priming, ovvero l'estrazione dagli ugelli di un paio di ml di inchiostro, eliminando così bolle d'aria. Nel mio caso, visto che le cartucce sono rimaste ferme per lungo tempo, sono sicuramente disincrostate, sono sicuramente piene, l'unica spiegazione può essere data dalla presenza di bolle. Ipotesi meno accreditata....la testina è andata. La tecnologia usata da HP è termica e far funzionare una testina senza inchiostro si rischia di "bruciarla" (questo l'ho sentito dire e devo verificare).

Pertanto, sono già in procinto di seguire due strade. Prendo due clip di plastica con alla base un gommino identico a quello che si trova nella base di appoggio delle testine dentro la stampante. Ci pratico un foro, ci infilo una cannuccia di gomma (specifica per l'inchiostro in quanto recuperata da una stampante Epson) e l'altra estremità la infilo in una siringa. Deve funzionare per forza. La seconda soluzione, più laboriosa è il recupero della stazione aspirante di un macchinario che ho qui in deposito, in attesa di ispezione (tempo permettendo).

Come soluzione estrema potrei tentare quindi la ricarica con campana sottovuoto, che è il metodo professionale utilizzato da chi esegue ricariche e le fornisce con garanzia. In pratica si mette la cartuccia, con ago infilato nelle spugne, dentro un contenitore di vetro. Si crea un vuoto a 3 atmosfere e poi si apre un rubinetto dove è attaccata una siringa carica della quantità di inchiostro necessaria. La depressione aspira l'inchiostro direttamente dentro la cartuccia (che ha l'ago infilato) e lo fa fuoriuscire (un pò) dagli ugelli, eliminando eventuali bolle d'aria. La campana di vetro ce l'ho (devo solo sistemare la guarnizione). L'aspiratore devo recuperarlo... sarà oggetto di un prossimo post. Un nuovo progetto stimolante, nuovi esperimenti, nuovi progetti. Vorrei però fare una pausa e riprendere alcune cose in sospeso, quali un pò di elettronica ed un pò di sviluppo in C. Non posso certo dire di starmene con le mani in mano .:-))

Ciao

P.S. Il nido del merlo è pronto. Ripeto:Il nido del merlo è pronto.

Centrifuga (parte 5)

Quasi finito. Dopo aver scattato queste prime foto, ho già proceduto con alcune modifiche e migliorie. Una volta che si è asciugata la colla del coperchio, ho proceduto con il fissaggio di altre due clips di aggancio delle cartucce, dotate di un apertura adatta a far defluire l'inchiostro che ora va a depositarsi all'interno del contenitore per effetto della forza centrifuga. Un primo collaudo mi ha dato conferma che il principio funziona, eccome. Come si vede una cartuccia nera ha fatto fuoriuscire un pò di inchiostro dopo nemmeno 30 secondi di rotazione del piatto a pieni giri. Il modello a colori invece ha fatto defluire del rosso ed un pò di giallo e blu (meno visibile). Ora, non mi spiego una cosa...o quasi. La cartuccia nera che ha fatto skizzare dell'inchiostro all'esterno, è carica ma una volta installata nella stampante non fa fuoriuscire nemmeno un puntino... se l'inchiostro defluisce, segno che gli ugelli non sono intasati..come mai non stampa?? Devo approfondire l'indagine. Per quella a colori posso intuire che il problema nasca dal fatto che giallo e blu sono a livelli minimi. Lo conferma una prova di stampa che evidenzia fasce di giallo e blu, mentre la fascia rossa è piena ed uniforme. Ma forse anche in questo caso qualche forellino è intasato. Ad ogni modo, dopo questi primi collaudi, ho dovuto smontare tutto e procedere con una piccola modifica. Come avevo preannunciato, manca il canale di scolo dell'inchiostro esausto. Dopo aver centrifugato per bene alcune cartucce, mi sono reso conto che è troppo laborioso pulire il bordo ogni volta. Allora ho praticato uno scavo tondo, con una fresa per profili dotata di cuscinetto in testa, nel bordo inclinato della base che sorregge il motore, nella parte superiore. In prossimità del bordo, ho praticato un foro da 5 mm per infilarci un tubicino di plastica, di recupero, riutilizzato da un vecchio impianto di irrigazione. Il tubicino va fissato all'esterno con della colla epossidica e termina dentro una bottiglietta da svuotare quando piena. L'aver scavato il bordo esterno del fondo, lo ha fatto scendere di un centimetro nel cono formato dall'invaso che fa da contenitore. Poco male. Previdente, mi ero tenuto dei margini che si sono rivelati provvidenziali. Ora procedo con una mano di vernice impermeabilizzante per impedire che il legno si impregni di inchiostro e la base risulti "lavabile" come il bordo esterno del vaso che è di plastica. Mi resta solo un dubbio. L'aver ridotto lo spessore che appoggia sulla circonferenza del contenitore, può compromettere la tenuta e garantire il deflusso dell'inchiostro verso il tubo? Non lo so. Per assicurarmene ho incartato la base con una inclinazione di 5 millimetri. Anche se l'inchiostro è denso, dovrebbero essere sufficienti per permettere lo scorrimento del liquido prima che si infiltri nella parte sottostante.

Sempre sulla base, prevedo di inserire un cerchietto di plastica a mò di barriera per impedire eventuali scorrimenti di inchiostro verso l'asse del motore. Il cerchietto è ricavato dal tappo dell'appretto spray, messo su un perno fatto girare nel trapano e tagliato con una lametta, in modo che il bordo risulti perfettamente dritto. Basta incollarlo, anche con un pò di silicone, per assicurare la tenuta ermetica. Di modifiche ce ne sarebbero ancora tantissime, ma per ora sono soddisfatto così, mi accontento di quanto fatto sin'ora. Non sarà esteticamente bello da vedere, ma tanto non lo devo mettere in commercio e l'importante è che funzioni. E sinceramente....funziona da dio... alla prossima.

P.S. La tramontana è in arrivo. Ripeto: La tramontana è in arrivo.

Centrifuga (parte 4)

Poche novità. Nella costruzione del coperchio (un pannello circolare ed un bordo in plexiglass) ho utilizzato la fresatrice per ricavare un incavo tondo da 2 mm dove inserire il bordo. Purtroppo non ho un pezzo delle dimensioni "giuste", utili a fare un giro completo. Dovrò accontentarmi di usare due pezzi, anche se sò già che verrà uno skifo o quasi. Il bordo va incollato al coperchio di legno. Il bordo del vaso va poi smussato per fare in modo che il coperchio entri senza troppa difficoltà. Già che c'ero, ne ho approfittato per dare una mano di tinta all'acqua (bianco, visto che ne ho un barattolo da 5 litri) alle parti in legno, così se entrano in contatto con l'inchiostro non viene assorbito. Spero comunque di aver calcolato bene le misure del coperchio. Sto pensando, mentre si asciuga la vernice, di mettere una cerniera... quelle in metallo non mi piacciono, vedrò di crearne una di plastica da fissare con della colla epossidica. Fra 4 ore la vernice sarà asciutta e potrò procedere con l'aggiunta di altre clips al piatto rotante. Vediamo come occorre modificare le clips per fare fuoriuscire l'inchiostro. Occorre togliere il gommino grigio su cui poggiano gli ugelli quando la cartuccia è in sede (è ad incastro e viene via facilmente). Poi con un "dremel" ed una punta sottile, occorre togliere la parte che impedirebbe all'inchiostro di defluire liberamente ed andare a depositarsi sul bordo esterno del contenitore della centrifuga. Occorre fare attenzione in quanto la plastica del supporto è di quelle rigide, tipo quella trasparente che copre le custodie dei CD (all'ecocentro non la vogliono fra i materiali riciclabili...chissà perchè) Fatto questo, ci si accorge che le fiancate della clips non sono più tenute assieme. Per rendere la clip più stabile a tenere ben ferma la cartuccia, si può incollare con della colla epossidica, un pezzettino di plastica nella parte in alto. A colla asciutta, rifinire con una piccola fresa (per l'estetica più che altro). In foro nella parte centrale (o spostata verso la leva di aggancio) di dimensione compatibile con la vite autoflettante, necessario per poter fissare la clip al piatto, va scavato con uno svasatore. Ciò per impedire che la testa della vite vada a toccare i contatti della cartuccia. Viste le forze in gioco e le vibrazioni anche se minime, significherebbe rovinare la cartuccia. Al prox post la fasi finali. Ciao

P.s. Pisolo è andato al mare. ripeto: Pisolo è andato al mare.

Centrifuga (parte 3)

E direi che sono al primo collaudo. I pezzi recuperati dal macchinario che ho smontato (post precedente) si sono rivelati davvero utili. Ho scelto un motore da 48 volts. Il suo perno sfilabile, tenuto in sede da una spina e mantenuto sollevato da una molla interna (che fa da ammortizzatore) mi ha permesso di montare il piatto rotante (in multistrato). Sul piatto, per ora, ho montato due clips porta cartuccia "chiuse", così l'inchiostro non fuoriesce ma dovrebbe accumularsi per l'effetto della forza centrifuga verso il filtro che sta sopra gli ugelli di stampa. Ho racchiuso il tutto dentro un contenitore in plastica di additivo, molto simile ai secchielli della tinta da muro, solo che è un pò più grande. Ritagliando un pannello di legno a forma circolare e con i bordi a cono (per seguire la forma dell'invaso) sono riuscito a fermare in modo stabile il motore che resta sollevato dal fondo di circa 2 centimetri. L'assemblaggio è molto stabile, più del previsto. Devo ora solo pensare, per ragioni di sicurezza ad una cupola di copertura (magari trasparente ma difficile da reperire) o ad un coperchio di chiusura sollevato di 4 centimetri circa, per fare in modo di chiudere la parte superiore durante il funzionamento. Per ora il prototipo non è molto sicuro, occorre fare attenzione a non avvicinarci le mani durante la rotazione e se per disgrazia si stacca una cartuccia durante il funzionamento, rischio di vederla skizzare e spiaccicarsi sul muro (sempre che non me la prenda sui denti...ci starò attento). Sto già pensando ad una chiusura di sicurezza che impedisce l'apertura durante la rotazione. In ogni caso le clips a scatto sembrano fare egregiamente il loro lavoro di tenere ferme le cartucce. Le ho fissate con una vite sola in modo che la posizione si allinei da sola durante la rotazione del piatto.

I fili del motore li ho collegati attraverso un interruttore a levetta, su due boccole a banana accessibili dall'esterno (manca un morsetto per smontare la parte superiore senza dover staccare tutto l'impianto (non vedevo l'ora di collaudare il tutto, si farà). Per l'alimentazione ho utilizzato un alimentatore industriale da 24 volts e 10 ampère, così il motore gira a metà velocità e posso verificare se tutto è bilanciato. La prima prova a vuoto mi ha sorpreso. C'è solo un impercettibile vibrazione, dovuta al piatto che non è perfettamente circolare. Ho dovuto infatti seguire a mano con una levigatrice la traccia eseguita con un compasso. Qualche decimo di millimetro di tolleranza è accettabile per un lavoro manuale. Con le cartucce installate, le vibrazioni si fanno sentire un pò di più, specialmente quando la quantità di inchiostro è diversa l'una dall'altra. Conto, durante lo svuotamento, che tale vibrazione si attenui pian piano. Con 30 secondi di rotazione si nota già l'effetto di fuoriuscita dell'inchiostro, evidente con una cartuccia nera ed un pò meno per quelle a colori, che però erano già scariche. Su 6 cartucce scariche a colori, una ha ripreso a funzionare (dopo un accurata pulizia della testina con il solvente) per un pò. Devo ora approfondire le prove e verificare se il principio di "centrifugazione" è valido oppure no.

La sequenza di operazioni che ho ideato per le prove è la seguente.

• Pesatura della cartuccia (per capire quanto pesa a vuoto - tara)
• Lavaggio al vapore della testina e con acqua calda
• Lavaggio ad ultrasuoni
  
• Eventuale bagno con solvente specifico
• Lavaggio ad ultrasuoni (II°)
  
• Centrifuga per svuotarla completamente (con clips aperte)
  
• Ricarica con siringhe ad ago lungo
• Centrifuga per accumulo inchiostro sul fondo (con clips chiuse)
  
• Pesatura della cartuccia (così posso determinare lo stato di carica)
• Prova di stampa

In primis devo segnare le cartucce con un "codice" e in una tabella segnare i risultati. Dovrei riuscire a creare un metodo "standard" che mi possa permettere una ricarica a colpo sicuro. Intanto sono soddisfattissimo. Devo confessare che all'inizio mi sono un pò fatto prendere dallo sconforto, ma insistendo, provando e sperimentando, alla fine il piatto gira senza problemi o troppe vibrazioni. Devo ora passare ad abbellire un pò il tutto. il secchiello necessita di una pulizia, le parti in legno di una verniciata per impedire che assorbano inchiostro. Devo ancora risolvere il problema del canale di scolo dell'inchiostro esausto e proteggere l'asse del motore da eventuali infiltrazioni... domani ci penserò con calma. Intanto l'importante è verificare se la cosa funziona dopo aver effettuato la ricarica manuale. Sono ottimista ed i margini di miglioramento più che interessanti. Non vedo l'ora di progettare il circuito di alimentazione in pwm per regolare la velocità di rotazione. Sarà sicuramente un successo. Appena pronte, renderò disponibili delle foto. Alla prossima.

P.S. La tavole è imbandita. Ripeto: La tavola è imbandita.