Самодельные станки в гараж: Самодельные станки для гаража: приспособления для ремонта авто, самодельные станки, компактное хранение инструмента, станки для деревянных работ

Самодельные приспособления для гаража , для хранения инструмента в гараже. Самодельные приспособления для домашней мастерской.

Многие автовладельцы используют свой гараж в качестве мастерской, наполняя его постепенно практичными приспособлениями, облегчающими ремонт и обслуживание авто. Многие из них можно изготовить самостоятельно, используя рекомендации, представленные в данной статье.

Содержание статьи

• Видео самодельные станки и приспособления для домашней мастерской
• Видео самодельные инструменты и приспособления для гаража
• Чертежи самодельных приспособлений
• Самодельные приспособления для ремонта автомобилей
• Самодельные станки и приспособления для гаража
• Приспособления для хранения инструмента в гараже
• Самодельные приспособления по дереву для домашней мастерской
• Самодельные приспособления по металлу для домашней мастерской

Видео самодельные станки и приспособления для домашней мастерской

Многие приспособления для гаражной мастерской можно сделать самостоятельно, видео ниже, демонстрирует некоторые из них.

Гаражные самоделки – приспособления, существенно облегчающие гаражную жизнь, кроме того работают они не хуже заводских станков. Оснастив свою мастерскую такими приспособлениями, можно самостоятельно изготовить нужные детали для авто, а также различные поделки для дома или дачи.

Видео самодельные инструменты и приспособления для гаража

Сложно предугадать наперед какие приспособления могут понадобиться при проведении ремонта авто, тем не менее, существуют некоторые самоделки, некоторые используются чаще всего. Некоторые из них можно посмотреть на видео ниже.

Чертежи самодельных приспособлений

Трубогиб для профильной трубы

Трубогиб – полезное в домашнем хозяйстве приспособление, позволяющее выгнуть металлическую или полимерную трубу под определенным градусом.

Гнутые трубы часто применяют при обустройстве парников и теплиц, монтаже отопления и других потребностей. Воспользовавшись представленным чертежом, ручной трубогиб можно изготовить самостоятельно.

Малогабаритные самодельные тиски

Тиски – практичное приспособление, используемое при выполнении слесарных работ. С его помощью удается надежно фиксировать требующую слесарной обработки деталь в определенной позиции.

Состоит данное приспособление из нескольких деталей:

• опорная плита;
• 2-е губы – подвижной и не подвижной;
• рукоятка;
• винт ходовой части.

С помощью малогабаритных слесарных тисков, чертеж которых представлен выше, удобно проводить заточку и другую обработку мелких деталей.

Фрезерный станок с ЧПУ по дереву

Наличие в домашней мастерской фрезерного станка с ЧПУ позволяет выполнять целый ряд работ по механической обработке дерева.

Самодельный фрезерный станок состоит из нескольких узлов и деталей:

• станина;
• суппорты, предназначенные для перемещения фрез;
• направляющие суппортов;
• шпиндель с установленной фрезой;
• микроконтроллер или плата коммутаций с микросхемами, обеспечивающих автоматизацию работы станка;
• электродвигатель с блоком питания;
• драйверы, отвечающие за передачу команд от контроллера на электродвигатель;
• пылесос для сборки образующихся в результате работы станка опилок.

Фрезерный станок с ЧПУ, сделанный своими руками, позволяет выполнять гравировальные и фрезеровальные работы.

Самодельные приспособления для ремонта автомобилей

Съемник поводков стеклоочистителя – специальный инструмент, облегчающий процесс снимания поводков дворников. Изготовить его можно самостоятельно из куска арматуры, швеллера шестерки и болта десятки. Для этого с помощью сверлильного станка выполнить отверстия на 14 и приварить 2 гайки по обе стороны отверстия и ручку из арматуры, ввернуть болт в заготовку и, надев термоусадку, ввинтить резьбовую заклепку. Инструмент готов.
Другой вариант приспособления для съемки поводков стеклоочистителя представлен на фото ниже.

Еще одно полезное самодельное приспособление, с помощью которого можно самостоятельно вручную выполнить перебортовку колес. Другой вариант этого приспособления  можно видеть на фото ниже.

При проведении серьезного ремонта автомобиля без подъемника, как правило, не обойтись. Устройство, изготовленное в заводских условиях, стоит недешево, а требуется не так уж часто, поэтому вполне может быть заменено на приспособление, изготовленное в домашних условиях.

Самодельные станки и приспособления для гаража

Изготовив приспособления для шиномонтажа и балансировки, можно самостоятельно выполнять данные работы, существенно сэкономив средства на обслуживании авто. Кроме того подобные приспособления придут на выручку, если нет возможности приехать в специализированный шиномонтаж.

В своей гаражной мастерской можно оборудовать универсальный станок для шиномонтажа используя подручные материалы — металлические трубы и ступицу.

Выполняя различные поделки для дома, часто возникает необходимость просверлить ровное отверстие. Это сложно выполнить обычной дрелью, но если изготовить стойку для дрели, типа той, что изображена на фото, то сверлить без перекосов будет гораздо проще. Выполнить такую конструкцию можно из различных материалов. Например:

• из металла;

• из дерева.

Воспользовавшись схемой, представленной ниже, можно самостоятельно смастерить сверлильный станок из дрели.

Использование самодельного пресса позволит в гаражной мастерской изготавливать изделия методом прессования. Изготовить подобное устройство можно из гидравлического домкрата, закрепленного вверху станины, в свою очередь сваренной из подручных материалов. Давление в таком случае направлено вниз.

Другой вариант самодельного пресса, конструкция которого предполагает крепление домкрата у основания станины. В этом случает процесс давления производится вверх.

С помощью самодельного пресса можно выполнить рихтовку, согнуть листы металла, спрессовать картон, скрепить отдельные элементы. Видео ниже демонстрирует, как сделать такое нужное приспособление самостоятельно.

Приспособления для хранения инструмента в гараже

Наличие порядка является залогом комфортного использования рабочего мест в гараже.

Обеспечить этот порядок на рабочем месте призваны специальные органайзеры, позволяющие удобно хранить и легко находить нужные инструменты. Сделать такие приспособления можно самостоятельно, используя при этом подручные средства.

Простым и доступным способом хранить ручной инструмент, является настенный органайзер, сделанный из жестяных банок, прикрепленных к фанерному листу. Дополнительно к нему можно прибить несколько крючков или гвоздей, чтобы удобно развесить измерительный и электрический инструмент. При отсутствии жестяных банок, в качестве держателей можно использовать ПВХ-трубы различного диаметра, нарезанные на отрезки и шурупами прикрученные к листу фанеры или ДСП.

Еще проще сделать специальное приспособление для хранения отверток. Для этого необходимо взять деревянный брусок и просверлить в нем отверстия нужного размера. Готовый держатель закрепить на стене. На таком же держателе можно организовать систему хранения стамесок и долото. Достаточно в деревянной заготовке выпилить специальные отверстия. Таким же образом можно сделать и держатель для электроинструментов, выпилив соответствующие отверстия в деревянной полке.

Интересный способ хранения инструментов предложен на фото выше. Его принцип построен на использовании магнитных лент, прикрепленных к металлическим планкам. С помощью подобной системы удобно хранить сверла, ключи и другие металлические инструменты.
Удобные и практичные органайзеры для хранения шурупов, болтов, гвоздей и другой мелочовки можно сделать своими руками из прозрачных пластиковых банок с крышками. Чтобы они не занимали место, следует прикрепить их за крышку снизу к полке. Этот и другие способы хранения инструментов позволяют рационально использовать место в гараже и все необходимое под рукой.

Видео, представленное ниже, демонстрирует, как самому обустроить в мастерской или гараже простую и удобную систему хранения инструментов.

Самодельные приспособления по дереву для домашней мастерской

Самодельный фрезерный станок

Фрезерные станки, изготовленные в домашних условиях, могут выполнять одну или несколько операций. Предпочтение, конечно же, отдается многофункциональным приспособлениям, позволяющим сэкономить место в гаражной мастерской. С их помощью можно:
• выполнить углубления определенной формы;
• просверлить отверстия
• сделать пазы;
• обработать заготовки.
Простейший фрезерный станок можно изготовить на основе дрели. Для этого ее закрепляют на стальной профиль или в фанерный корпус, а напротив нее располагают вращающийся зажим. Обработка деталей выполняется с помощью специальных резцов, удерживаемых руками.

Самодельный токарный станок

Создание своими руками токарного станка позволяет изготавливать из деревянных заготовок посуду, интерьерный декор и мебель. Такое устройство станет доступной альтернативой промышленным млделям, и поможет реализовать свой творческий потенциал. Самодельный токарный станок можно сделать из отдельных узлов и деталей:

• электромотора, используемого в качестве электропривода станка;
• передней бабки, в качестве которой может выступать электроточило;
• задней бабки, сделанной из дрели;
• упора для резцов;
• поперечных направляющих;
• станины, сделанной из металлопрофиля или балок.

Передняя и задняя бабки токарного станка являются основными рабочими элементами, между которыми размещается деревянная заготовка. Вращающееся движение от электродвижка передается на заготовку через переднюю бабку, задняя же остается статичной, отвечая за удержание заготовки. Если оборудовать самодельный токарный станок дополнительными приспособлениями – балясиной, трезубцем, копиром и другими, то его функциональность значительно увеличится.

Видео ниже демонстрирует, ка изготовить токарный станок своими руками.

Самодельный сверлильный станок

При необходимости высверлить точные отверстия в металлических, пластиковых или деревянных деталях, опытные мастера рекомендуют использовать сверлильный станок. В отличие от дрели, которая сильно вибрирует в процессе работы, такое устройство обеспечивает качественный результат, независимо от материала и толщины заготовки. Сделать простой сверлильный станок можно самостоятельно, использовав ту же домашнюю дрель, но установив ее в вертикальном положении на станину из мебельной плиты и прикрепив к металлической стойке. При необходимости такой станок можно оснастить асинхронным двигателем.

Как правило, домашние умельцы не останавливаются на изготовлении самых станков. Очень часто они работают над усовершенствованием уже имеющегося оборудования.

Видео, представленное ниже, демонстрирует полезные приспособления для токарного станка, расширяющие его функционал.

Самодельные приспособления по металлу для домашней мастерской

Данные приспособления, сделанные своими руками, для домашней мастерской предназначены для облегчения процесса металлообработки. Их, как правило, изготавливают из подручных материалов и инструментов.

Среди наиболее востребованных устройств, следует выделить:

• трубогибы;
• прессы;
• тиски;
• фрезеровальные, слесарные, токарные, сверлильные и рейсмусовые станки;
• приспособления для заточки сверл, ножей и других инструментов.

С их помощью домашний умелец может изготовить практичные приспособления для дачи, гаража, а также обустроить комфортный дом. Примеры полезных в хозяйстве станков и устройств, можно видеть на фото ниже.

Самодельный циркулярный станок

Самодельный рейсмусовый станок

Самодельный отрезной станок по металлу

Как сделать некоторые полезные в хозяйстве приспособления, демонстрирует видео.

Взяв на вооружение представленные рекомендации и чертежи, любой домашний мастер сможет изготовить полезные приспособления для гаража и станки для своей мастерской,  устроить эргономичное пространство в ней, реализовать свои творческие способности.

Полезные приспособления для гаража своими руками — Sibear.ru

Полезные приспособления для гаража своими руками

Для рационального использования пространства используются коммуникации и приспособления для гаража своими руками из подручных материалов. Необходимо задействовать в процессе стены, подземный уровень, разместить внутри помещения станки, организовать нормальное освещение.

Содержание:

• Видео: 29 полезных самоделок для гаража
• Рекомендации обустройства гаража
• Места хранения, стеллажи, верстаки
• Смотровая яма и погреб
• Освещение и вентиляция
• Другие полезные идеи
  • Самодельные станки
  • Гидропресс
• Видео: самодельные приспособления для гаража

Приспособления-самоделки для гаража

Видео: 29 полезных самоделок для гаража

Рекомендации обустройства гаража

Для комфортной эксплуатации помещения, предназначенного для хранения авто, следует придерживаться определенных рекомендаций:

• инструмент обязан быть максимально доступным;
• места хранения, оборудованные полками/стеллажами, значительно удобнее;
• верстаки, смотровая яма, самодельные станки и приспособления для гаража своими руками расширяют возможности автовладельца;
• погреб позволяет сэкономить пространство участка;
• от качества освещения зависит производительность работ, мелкого ремонта.

Организация рабочего пространства внутри гаража

В зависимости от габаритов постройки площадь, занятая оборудованием, приспособлениями, коммуникациями, не должна быть больше 10 – 20% от размеров пола гаража.

Места хранения, стеллажи, верстаки

В 80% случаев приспособления для гаража своими руками сооружаются для хранения аксессуаров, инструмента, комплектации автомобиля. При этом следует учесть, что самыми громоздкими деталями машины являются комплекты зимней/летней резины в зависимости от сезона.

Правила хранения шин

Хранить колеса удобнее на кронштейнах следующей конструкции:

• две треугольных рамки из уголка, соединенные перемычками из любого металлопроката;
• треугольники крепятся к стене, колеса устанавливаются перпендикулярно несущей конструкции, чуть проваливаясь между перемычками.

Кронштейны для хранения колес

Это самый экономичный вариант хранения резины в межсезонье. Наиболее востребованы автолюбителями прямые и угловые верстаки. Нижнее пространство обычно заполняется полками или ящиками, на столешнице располагаются заточные станки, тиски.

Самодельный гаражный верстак

Пример организации углового рабочего места

Весьма удобным может стать складной верстак

Дерево — универсальный материал как для верстаков, так и для стеллажей

Деревянный верстак проще соорудить самостоятельно, однако он обладает меньшим ресурсом, чем аналог из металлопроката, который нужно сваривать. Если в несущие стены при строительстве не заложены уголки для полок, проще изготовить стеллажи из металлопроката или пиломатериала.

Самодельные гаражные стеллажи

Использование для стоек стеклянных бутылок

Встроенные шкафы обладают большой компактностью

Оригинальные подвесные полки подойдут для хранения длинномеров

Конструкция и расположение стеллажей внутри каждого гаража слишком индивидуально, чтобы следовать общим рекомендациям.

Смотровая яма и погреб

Нужным приспособлением для гаража своими руками становится смотровая яма. Причем, владельцу не обязательно производить весь ремонт самостоятельно. Подземная коммуникация может использоваться в случаях:

• осмотр ходовой, рулевой, тормозной системы перед дальней поездкой;
• замена масла, позволяющая сэкономить, не занимающая много времени;
• мелкий ремонт, который позволяет осуществлять квалификация владельца.

Смотровая яма в гараже

Вход в погреб удобнее устраивать из ямы, так как это позволит забетонировать несколько ступеней вместо использования приставной лестницы.

Погреб под гаражом

Основными нюансами этих конструкций являются:

• вспучивание глинистых грунтов вредно для подземных конструкций;
• поэтому утепляются пенополистиролом снаружи все элементы ямы и погреба;
• в подстилающем слое перед бетонированием, обратных засыпках пазух котлованов используется песок или щебень;
• по периметру подземных конструкций на уровне подошвы укладываются дрены для сбора и отвода воды.

Дренаж подвала

Ширина ямы должна позволять заезжать на нее водителю без освещения.

Освещение и вентиляция

В гаражах чаще используются параллельные схемы осветительных приборов. Один светильник позволяет пользоваться конкретной зоной, несколько приборов включаются во время крупного ремонта, посещения погреба. Минимальный расход электроэнергии обеспечивается светодиодными лампами. Большим ресурсом обладают приборы дневного освещения.

Освещение гаража

В автомобилях используются ядовитые, вредные ГСМ, поэтому становятся актуальными приспособления для вентиляции гаража своими руками, позволяющие создать воздухообмен. Приток организуется снизу:

• гараж – продухи в кладке, защищенные решетками;
• погреб – труба из гаража или с улицы.

Вентиляция гаража и погреба под ним

Вытяжка монтируется под перекрытием погреба, крышей гаража либо имеет вид продухов в капитальных стенах в самых высоких точках.

Статья по теме:

Вентиляция в гараже своими руками. Из данной публикации вы узнаете почему так важна вентиляция гаража, какие существуют схемы воздухообмена, нюансы монтажа.

Другие полезные идеи

Полезные приспособления для гаража своими руками могут изготавливаться из использованной посуды, инвентаря, оставшихся после стройки материалов. Например, приклеив крышки пластиковых банок горизонтально/вертикально, владелец получает удобную прозрачную посуду для оснастки или метизов, которая всегда под рукой.

Приспособление для хранения мелких деталей, инструментов, метизов

Интересная стойка для хранения отверток из ПВХ-трубы

Самодельные станки

Из электроинструмента можно собрать самодельные станки и приспособления для гаража:

• сверлильный – дрель, зафиксированная хомутами в приспособлении, перемещающемся шестерней по рейке;

Сверлильный станок из дрели

• отрезной – зажатая аналогичным образом УШМ с оснасткой по металлу или дереву;

Отрезной станок из УШМ

• токарный по дереву – передняя бабка из дрели, задняя из патрона, закреплены на раме из квадратной трубы.

Токарный станок из дрели

Преимуществом станков является более точное позиционирование оснастки относительно заготовки. Оборудование получается разборным, дрель и УШМ моно снять, применить по назначению.

Статья по теме:

Токарный станок по металлу для гаража. Виды станков, технические характеристики, конструкция, обзор популярных моделей в специальной публикации нашего онлайн-журнала.

Гидропресс

Простейшая конструкция гидравлического пресса получается из автомобильного гидродомкрата. Для выпрессовки/запрессовки подшипников, прижима/сжатия деталей потребуется соорудить раму и съемный подвижный упор. Рама состоит из 4 швеллеров, приваренных друг к другу. Наверху конструкция усилена ребрами жесткости (косынками), снизу добавлены поперечные уголки, придающие рамке устойчивость.

Гидропресс своими руками из домкрата

Упор подтянут в нормальном положении к верхней перекладине рамки мощными пружинами. Между ними устанавливается гидродомкрат, по мере необходимости прижимающий упор к нижней перекладине рамки. Усилие пресса регулируется домкратом, габариты рабочей зоны подбираются в зависимости от размеров заготовок.

И напоследок еще несколько примеров полезных вещей для гаража.

Стеллажи у потолка

Кармашки для хранения отрезных дисков из одноразовых тарелок

Уголок электроинструмента

Приспособление для удобного использования ниток и веревок

Обрезки ПВХ трубы — идеальный материал для создания удобных мест хранения

Удобные выдвижные стеллажи для хранения инструмента

Видео: самодельные приспособления для гаража

Похожие статьи

Этот 22-летний парень собирает чипсы в гараже своих родителей

Том Симонайт

Бизнес

20 января 2022 г. 7:00

Сэм Зелуф сочетает в себе машины 1970-х годов с самодельными конструкциями. Его творения показывают, на что способны мелкие производители кремния.

Сэм Зелуф завершил создание этого самодельного компьютерного чипа с 1200 транзисторами, видимого под увеличительным стеклом, в августе 2021 года. Почва, завод стоимостью 100 миллиардов долларов, где 10 000 рабочих будут производить новое поколение мощных процессоров, усеянных миллиардами транзисторов. В том же месяце 22-летний Сэм Зелуф объявил о своей вехе в области полупроводников. Это было сделано в одиночку в гараже его семьи в Нью-Джерси, примерно в 30 милях от того места, где в 1919 году в Bell Labs был изготовлен первый транзистор.47.

С помощью коллекции утилизированного и самодельного оборудования Zeloof изготовил микросхему с 1200 транзисторами. Он нарезал кремниевые пластины, нарисовал на них микроскопические узоры с помощью ультрафиолетового света и вручную погрузил их в кислоту, документируя процесс на YouTube и в своем блоге. «Возможно, это излишняя самоуверенность, но у меня менталитет, что другой человек понял это, поэтому я тоже могу, даже если это займет у меня больше времени», — говорит он.

Чип Зелуфа был его вторым. Первую, гораздо меньшую, он сделал в старшей школе в 2018 году; он начал делать отдельные транзисторы за год до этого. Его чипы отстают от процессоров Intel на технологические эпохи, но Зелуф лишь полушутя утверждает, что он добился более быстрого прогресса, чем полупроводниковая индустрия на заре своего существования. Его второй чип содержит в 200 раз больше транзисторов, чем его первый, и темпы роста опережают закон Мура — эмпирическое правило, придуманное одним из основателей Intel, согласно которому количество транзисторов на чипе удваивается примерно каждые два года.

Zeloof теперь надеется соответствовать масштабу революционного чипа Intel 4004 1971 года, первого коммерческого микропроцессора, который имел 2300 транзисторов и использовался в калькуляторах и других бизнес-машинах. В декабре он начал работу над временной схемой, способной выполнять простые сложения.

Зелуф говорит, что упрощение работы с полупроводниками будет способствовать появлению новых идей в области технологий.

Фотография: Sam Kang

За пределами гаража Zeloof пандемия вызвала глобальную нехватку полупроводников, что привело к замедлению поставок продукции от автомобилей до игровых консолей. Это вызвало новый интерес политиков к восстановлению мощностей США по производству собственных компьютерных чипов после десятилетий офшоринга.

Самый популярный

Микросхемы, изготовленные в гараже, не помогут вашей PlayStation, но Зелуф говорит, что его необычное хобби убедило его в том, что общество выиграет от того, что изобретатели станут более доступными для производителей микросхем. без многомиллионных бюджетов. «Этот действительно высокий барьер для входа сделает вас крайне не склонным к риску, а это плохо для инноваций», — говорит Зелуф.

Зелуф начал делать свои собственные микросхемы в старшей школе в 2016 году. На него произвели впечатление видео на YouTube изобретателя и предпринимателя Джери Эллсуорт, в которых она делала свои собственные транзисторы размером с большой палец, в процессе, который включал шаблоны, вырезанные из виниловых наклеек, и бутылка от пятновыводителя ржавчины. Зелуф решил воспроизвести проект Эллсуорта и сделать следующий шаг, который ему казался логичным: перейти от одиночных транзисторов к интегральным схемам — скачок, который исторически занимал около десяти лет. «Он сделал квантовый скачок дальше», — говорит Эллсворт, ныне генеральный директор стартапа дополненной реальности под названием Tilt Five. «Огромная ценность в том, чтобы напомнить миру, что эти отрасли, которые кажутся настолько недосягаемыми, начинались с чего-то более скромного, и вы можете сделать это сами».

Производство компьютерных микросхем иногда называют самым сложным и точным производственным процессом в мире. Когда Зелуф начал вести блог о своих целях в отношении проекта, некоторые отраслевые эксперты написали ему по электронной почте, что это невозможно. «Причиной для этого была честность, потому что я думал, что это будет забавно», — говорит он. «Я хотел сделать заявление о том, что мы должны быть более осторожными, когда слышим, что что-то невозможно».

Семья Зелуфа поддерживала его, но в то же время осторожничала. Его отец попросил знакомого инженера-полупроводника дать несколько советов по безопасности. «Моей первой реакцией было то, что ты не можешь этого сделать. Это гараж», — говорит Марк Ротман, посвятивший 40 лет разработке микросхем, а сейчас работающий в компании, разрабатывающей технологии для OLED-экранов. Первоначальная реакция Ротмана смягчилась, когда он увидел прогресс Зелуфа. «Он сделал то, что я никогда бы не подумал, что люди могут сделать».

Проект Zeloof включает в себя как историю, так и инженерию. Производство современных микросхем происходит на предприятиях, чьи дорогие системы вентиляции и кондиционирования воздуха удаляют все следы пыли, которая может повредить их оборудованию стоимостью в миллиарды долларов. Зелуф не мог сравниться с этими методами, поэтому он читал патенты и учебники 1960-х и 70-х годов, когда инженеры компаний-первопроходцев, таких как Fairchild Semiconductor, изготавливали микросхемы на обычных верстаках. «Они описывают методы с использованием лезвий X-Acto, ленты и нескольких стаканов, а не «У нас есть эта машина стоимостью 10 миллионов долларов размером с комнату», — говорит Зелуф.

Зелуфу пришлось оснастить свою лабораторию старинным оборудованием. На eBay и других аукционных сайтах он нашел готовую поставку дешевого оборудования 1970-х и 80-х годов, которое когда-то принадлежало закрытым калифорнийским технологическим компаниям. Большая часть оборудования требовала ремонта, но со старыми машинами легче возиться, чем с современными лабораторными. Одной из лучших находок Зелуфа был сломанный электронный микроскоп, который в начале 90-х стоил 250 000 долларов; он купил его за 1000 долларов и отремонтировал. Он использует его для проверки своих чипов на наличие дефектов, а также наноструктур на крыльях бабочки.

Самые популярные

Zeloof чинит устаревшее оборудование, купленное в Интернете, включая электронный микроскоп, для изготовления своих чипов.

Фотография: Сэм Канг

Иногда Zeloof приходилось импровизировать. Как и в настоящей фабрике микросхем, он хотел перенести свои микроскопически детализированные проекты на свои устройства, используя процесс, называемый фотолитографией. Он включает в себя покрытие будущего чипа светочувствительным материалом и использование такого устройства, как сверхточный проектор, для прожига шаблона, который будет направлять последующие этапы обработки. Машины для фотолитографии стоят дорого — до 150 миллионов долларов, — поэтому Зелуф сделал свое собственное, прикрутив модифицированный проектор для конференц-зала, купленный на Amazon, к микроскопу. Он проецирует его проекты в крошечном масштабе на кремниевые пластины, которые Зелуф покрывает материалом, чувствительным к ультрафиолетовому излучению.

В 2018 году Зелуф разработал свой первый чип, простой усилитель с шестью транзисторами, во время урока физкультуры после того, как замещающий учитель направил учеников выполнять классную работу. Примерно через 12 часов работы и 66 шагов в гараже он получил Z1. На нем были изображены три танцующих медведя, которые являются символом Grateful Dead и теперь появляются на всех фишках Zeloof в знак благодарности Ротману, фанату группы.

В Z1 использовались транзисторы, которые Зелуф называет «прямо из 1970-х», с характеристиками размером всего 175 микрон, что составляет примерно тоньше. Он включил микросхемы в печатную плату, которая мигает одним светодиодом и гитарной педалью дисторшн.

В конце 2018 года Зелуф начал работать в Университете Карнеги-Меллона, взламывая части гаражного оборудования в своей комнате в общежитии, изучая электротехнику. Хотя он говорит, что соблюдал протоколы безопасности, университет возражал против рентгеновского аппарата в его комнате в общежитии. Во время поездок домой он модернизировал свою установку, готовясь к установке своего второго чипа, Z2. В нем используется транзистор с более быстрым переключением, основанный на пластинах кристаллического кремния, известного как поликремний, который стал доминирующим в 19 веке.70-е годы.

Самые популярные

Zeloof скручивал вручную нарезанные полудюймовые квадраты поликремния, каждый из которых становился отдельным слоем в отдельный чип, на маленьком самодельном поворотном столе за 4000 оборотов. со светочувствительным материалом, необходимым для переноса его рисунка на поверхность. Затем его самодельная фотолитографическая машина сияла на его конструкции: сетка из 12 цепей, по 100 транзисторов в каждой (и танцующий медведь), всего 1200 транзисторов.

Первый чип Zeloof, Z1, был сделан в 2018 году, когда он еще учился в старшей школе, и состоит из шести транзисторов.

Фотография: Сэм Канг

Его второй чип, Z2, был закончен в августе 2021 года и имеет 1200 транзисторов.

Фотография: Сэм Канг

Zeloof работает над Z3, чипом, который будет способен складывать 1 + 1, как шаг к полноценному микропроцессору.

Фотография: Сэм Канг

Затем каждый чип был протравлен кислотой и прокален в печи при температуре около 1000 градусов Цельсия, чтобы запечь в атомах фосфора, чтобы отрегулировать его проводимость. Еще три раунда под фотолитографической машиной, разделенные этапами, включая время в вакуумной камере, заполненной светящейся фиолетовой плазмой для вытравливания поликремния, завершили каждый чип. Сегодняшние коммерческие фабрики производят микросхемы в целом аналогичным образом, используя последовательность шагов для постепенного добавления и удаления материала в разных частях конструкции. Эти чипы намного сложнее, с миллиардами гораздо меньших транзисторов, тесно связанных друг с другом, и шаги выполняются машинами, а не вручную. Транзисторы на чипах Зелуфа второго поколения были примерно в 10 раз быстрее, чем на его первом, и имели характеристики всего 10 микрон, что немногим больше эритроцита.

В августе Зелуф протестировал Z2, подключив его к квадратному бежевому полупроводниковому анализатору, выпущенному Hewlett Packard примерно за два десятилетия до его рождения. Серия плавно нарастающих кривых ток-напряжение на светящемся зеленом экране сигнализировала об успехе. «На эту кривую было потрясающе смотреть, — говорит Зелуф, — первый признак жизни после того, как вы целый день окунаете этот маленький осколок кристалла в химический стакан».

Как отпраздновать, когда самодельный чип заработал? «Твитни это!» — говорит Зелуф. Его проект получил множество подписчиков в Твиттере и миллионы просмотров на YouTube, а также несколько полезных советов от ветеранов 19-го века.Полупроводниковая промышленность 70-х годов.

Зелуф говорит, что не знает наверняка, чем он хочет заниматься после выпуска этой весной, но он думал о том месте, которое может занять самодельное производство микросхем в современной технологической экосистеме. Во многих отношениях самостоятельные эксперименты никогда не были более эффективными: робототехника и 3D-принтеры легко покупаются, а удобное для хакеров оборудование, такое как микроконтроллер Arduino и Raspberry Pi, хорошо зарекомендовало себя. «Но чипы по-прежнему производятся где-то на большом заводе, — говорит Зелуф. «Был небольшой прогресс в том, чтобы сделать это более доступным».

Эллсворт, чьи самодельные транзисторы вдохновили Zeloof, говорит, что создание высококачественных чипов вручную может принести пользу. «Инструменты, которые у нас есть сегодня, могут сделать это доступным для небольших операций, и я думаю, что для некоторых проблем это имеет большой смысл», — говорит она. Эллсворт говорит, что технология чипов, которую ведущие фабрики считают устаревшей, все еще может быть полезна инженерам.

Zeloof недавно модернизировал свою фотолитографическую машину, чтобы печатать детали размером около 0,3 микрона или 300 нанометров — примерно на уровне производства коммерческих чипов в середине 90-х годов.0 с. Теперь он думает о функциях, которые он мог бы встроить в чип в масштабе исторического Intel 4004. «Я хочу продвинуть гаражный кремний дальше и открыть умы людей для возможности того, что мы можем делать некоторые из этих вещей дома», — говорит он. .

---

Еще больше замечательных историй WIRED

• 📩 Последние новости о технологиях, науке и многом другом: получайте наши информационные бюллетени!
• Гонка за «зеленым» гелием
• Ковид станет эндемическим. Что происходит?
• Год спустя политика Байдена в отношении Китая очень похожа на политику Трампа
• 18 телешоу, которые мы с нетерпением ждем в 202
• Как защититься от смишинг-атак
• 👁️ Исследуйте ИИ, как никогда раньше, с нашей новой базой данных
• 📱 Разрываетесь между новейшими телефонами? Не бойтесь — ознакомьтесь с нашим руководством по покупке iPhone и любимыми телефонами Android

Том Симонит — старший редактор, который редактирует деловые новости WIRED. Ранее он занимался искусственным интеллектом и однажды обучил искусственную нейронную сеть генерировать морские пейзажи. Симонит ранее была главой бюро в Сан-Франциско в 9 лет.0139 MIT Technology Review , а также написал и отредактировал обзор технологий в журнале New Scientist в Лондоне. Он… Читать далее

ТемымикрочипыЧипыПолупроводникиIntelmagazine-30.04

Еще от WIRED

Новый самодельный чип Z2 придумал 22-летний студент

Сэм Зелуф, 22-летний студент старших курсов, сумел собрать фишки в гараже его родителей.

Zeloof начал свое путешествие по производству чипсов еще в 2016 году, когда он был младшим школьником. Он говорит, что на него повлияли видео изобретателя и предпринимателя Джери Эллсворт на YouTube.

После 10 лет возни с транзисторами Зелуф решил создать свои собственные микросхемы и объединить их с машинами 70-х годов. Зелуф также является генеральным директором стартапа дополненной реальности под названием Tilt Five.

Используя утилизированное и самодельное оборудование, Зелуф построил новый чип с 1200 транзисторами, Z2, в гараже своей семьи в Нью-Джерси, примерно в 30 милях (48 км) от того места, где в 1947 году в Bell Labs был произведен первый транзистор. 

Он задокументировал процесс сборки Z2 в своем личном блоге и на своем канале YouTube.

До успешного Z2 Зелуфа был его первый чип: намного меньшего размера, который он построил в старшей школе еще в 2018 году. Первые дни. Темпы роста его второго чипа опережают закон Мура, эмпирическое правило, придуманное одним из основателей Intel, согласно которому количество транзисторов на чипе удваивается примерно каждые два года, поскольку транзисторов в нем в 200 раз больше, чем в его первом.

Самый популярный

Хотя чип Z2 имеет гораздо больше транзисторов, чем его предшественники, у него есть несколько проблем. Первый из них — низкий выход, то есть, если несколько транзисторов не работают должным образом. Во-вторых, в устройстве используется исключительно технология N-MOS, а это означает, что никакая дополнительная логика не может быть реализована, что может привести к снижению статического энергопотребления.

Возможности Сэма Зелуфа по производству микросхем могут быть невелики по сравнению с коммерческими литейными заводами по производству полупроводников, тем не менее, он может стать лидером в области самодельных интегральных схем.

В то время как Zeloof производит чипы дома, Intel инвестирует 20 миллиардов долларов в строительство нового крупного завода по производству полупроводников в Огайо, где будет работать 10 000 человек.

Для вас

наука

Международная группа исследователей внедрила основанный на плазме метод преобразования углекислого газа в кислород и производства топлива на Марсе.

Дина Тереза ​​| 16.08.2022

наукаИсследователи выясняют, как мы создаем воспоминания, и как лучше учиться

Грант Каррин| 15.08.2022

инновации Может ли ИИ спасти лабораторных крыс и морских свинок? Как новые технологии могут решить большую этическую проблему

Баба Тамим| 14.10.2022

More Stories

инновации
Китай заявляет, что «первый в мире» керосиновый двигатель может развивать реактивные самолеты в девять раз со скоростью звука

Баба Тамим| 20.