Construcción de un carril de enfoque macro manual

Características:

Precisión: prevista para 0,050 mm (50 micras), pero puede ser de 25 micras, o incluso mayor si cada división de la escala se subdivide.
Tornillo de avance del carro: M8 125
Diametro de 8 mm, paso de rosca de 1,25 mm por giro de 360 º
Distancia útil : 11 cm
Peso en vacio: 830 gr

Materiales necesarios:

En la foto 1 pueden verse todos los materiales utilizados.

Paneles de madera ( 2 )
Largo : 120 mm, alto: 57 mm, grosor: 13 mm

Varillas acero inoxidable (2)
Largo: 155 mm, diámetro: 8 mm

Rodamientos lineales (2)
Diámetro interno: 8 mm

Varilla roscada (preferible de acero inoxidable) M8 125 (1)
Largo: 185 mm, diámetro: 8 mm, paso de rosca: 1,25 mm por giro de 360 º

Tuerca de empalme (husillo) M8 125 (1)

Cojinetes rodamiento axial (2)
Diámetro externo : 22 mm, diámetro interno : 8 mm

Base metálica (hierro) para sujetar el conjunto y con agujero central de rosca ¼ de pulgada para roscar al trípode (1)
Largo: 165 mm, alto: 30 mm, grueso: 3 mm

Carro para montar la cámara (objetivo, o fuelle), que irá sujeto a los rodamientos lineales y a la tuerca (husillo) de avance / retroceso (1)

Escala graduada en pasos de 15º, que equivalen a un avance / retroceso de 0,050 mm (50 micras), de aluminio (1)
Cuadrado de 50 mm de lado, con agujero central de 12 mm de diámetro

Rueda de madera con agujero central (1)
Diámetro: 44 mm, agujero central de 7 mm para roscar a varilla roscada de 8 mm

Tornillos M4 70 + arandela de presión de 4 mm (8)

Tuercas auxiliares normales M8 125 (4)
Arandelas de presión 8 mm (2)

Preparación de los materiales:

En primer lugar cortaremos las varillas lisas y la varilla roscada a las medidas indicadas, y con una lima fina dejaremos los extremos sin rebabas y algo redondeados para facilitar su ensamblaje.
Seguidamente, cortaremos los dos paneles de madera a las medidas indicadas.
Marcaremos en ambas maderas los puntos donde deben ir los agujeros para alojar las varillas y los cojinetes, de acuerdo con las medidas que aparecen en la foto de los paneles.
Con una broca para madera de 8 mm de diámetro haremos los agujeros donde deben ensamblarse las varillas lisas que harán de guias. El agujero solo debe alcanzar la mitad del espesor de la madera. Nos podemos ayudar con un trozo de cinta adhesiva pegada a la broca para indicarnos la profundidad de perforación.
Haremos el agujero donde se alojarán los cojinetes, de una profundidad igual al espesor del mismo (los que he usado yo tienen 7 mm), con una broca para madera de las que tienen forma de pala (en mi caso de 22 mm).
En ambos casos, tanto las varillas como los cojinetes no entrarán en los agujeros.
Necesitaremos rascar un poco el interior de los agujeros con una lima redonda pequeña, hasta que entren sin holgura.
Para mejorar el aspecto y la conservación de la madera, le he dado una mano de tapaporos y otra de barniz.
Cortaremos un trozo de pasamano de hierro a las medidas indicadas, y que constituirá la base del carril.
Haremos un agujero en el centro con una broca de 5 mm. Le haremos una rosca de ¼ de pulgada con unos machones de esta medida. Es por donde irá sujeto al tornillo del trípode, cuya rosca es de esta medida.
En ambos extremos, tal como se ve en la foto, haremos dos agujeros para sujetar los paneles de madera a la base con unos tornillos. En mi caso, como he usado tornillos de cabeza cónica, con una broca mayor he avellanado estos agujeros para que entre la cabeza del tornillo.
Para construir el carro donde irá sujeta la cámara o el fuelle he utilizado un trozo de pasamano cuyas medidas están puestas en la foto correspondiente, y un trozo de perfil angular de 35 mm, del cual he cortado un trozo de 35 mm. En el centro de este perfil he hecho un agujero de 3,5 mm por donde pasará el un tornillo con rosca de ¼ de pulgada que sujetará la cámara.
Como puede verse en la foto, he soldado ambas piezas en la zona central del trozo de pasamano. Una alternativa a la soldadura podría ser utilizar un trozo de perfil en forma de U, sujeto con dos tornillos M4 a la base.
Antes de soldar el ángulo o fijar el trozo de perfil en U, hay que hacer los agujeros para fijar el carro a los rodamientos lineales.
Se coloca el pasamano sobre una superficie plana, se coloca encima un rodamiento en la posición en que deberá quedar, y con una broca de 3,3 mm (puesto que el paso de rosca de estos agujeros es de M4) se marca donde deben ir los agujeros.
Seguidamente, con una broca para hierro, de 4,5 mm se hacen los agujeros.
Aunque los tornillos son de 4 mm (M4), hay que hacer los agujeros ½ mm mayores para que puedan encajar bien los rodamientos con los agujeros y que puedan quedar bien alineados.
Una vez he tenido la base y el carro perforados y preparados para su montaje les he dado una capa de pintura galvanizante, para evitar la corrosión y para mejorar su aspecto.
Con una broca de corona de 44 mm he cortado una rueda de madera de este diámetro para girar la varilla roscada (husillo). En el centro le he hecho un agujero de 7 mm, y con un tornillo de 8 mm le he hecho un poco de rosca, de unos 4 mm de profundidad, para poder roscarle el husillo.
Para la escala graduada he cortado un trozo de aluminio de 50 x 50 mm. Le he grabado una escala con rayas separadas 15 º. Puesto que al ser un husillo M8 125, significa que en una vuelta completa (360 º) avanza o retrocede 1,25 mm, cada 15 º se produce un avance o retroceso de 0,050 mm, o lo que es lo mismo, 50 micras. Finalmente he hecho un agujero central de 12 mm para que pueda pasar con holgura el husillo. Le he hecho dos pequeños agujeros para fijarla al panel con dos tornillos.
Ahora ya tenemos todas las piezas listar para el ensamblado final.
Comenzaremos poniendo los cojinetes en el alojamiento que hemos hecho en los paneles de madera. Colocaremos los rodamientos lineales en las varillas lisas.
Pondremos estas varillas en los agujeros de los paneles de madera, procurando que ambos paneles queden con la misma separación en los dos lados.
Fijaremos la base a estos paneles con cuatro tornillos para madera.

Montaremos el carro sobre los rodamientos lineales con tornillos M4 y una arandela de presión para asegurar que no se puedan aflojar
Pasaremos la varilla roscada por un cojinete, y por el interior le roscaremos una hembra M8 una arandela de presión y otra hembra M8.
Roscaremos el husillo hasta mas de la mitad del recorrido de la varilla y añadiremos otra hembra M8, una arandela de presión y otra hembra M8.

Dejaremos la varilla roscada que llegue justo a la parte trasera del panel opuesto a la rueda de enfoque. Giraremos la hembra hasta que toque con el cojinete. Apretaremos la tuerca contigua contra la arandela para que ambas tuercas y la arandela formen un todo que gire conjuntamente con la varilla roscada y que impida que esta pueda tener un movimiento longitudinal. Haremos lo mismo con las otras dos tuercas y arandela que pusimos en la parte delantera. Debe quedar como en la siguiente foto

Alinearemos el carro con el husillo, y para unirlos usaremos una masilla epoxi para soldar metales en frio, como puede verse en la siguiente foto

Antes

Después

Fijamos con dos tornillos la escala graduada al panel frontal

Y finalmente le roscamos la rueda de madera a la varilla roscada, quedando el conjunto como se ve en la foto

Nota:

Excepto en la última foto y en la que se explica su montaje, en todas las demás solo aparece una tuerca en los extremos interiores de la varilla roscada.

Con esta solución estas tuercas tendían a moverse un poco, con lo que la varilla roscada, que solo debe tener un movimiento giratorio, acababa moviéndose algo longitudinalmente.

Para resolver este problema le añadí otra tuerca con una arandela de presión entre ambas. Así se consigue que las tuercas solo puedan girar, solidarias con el eje, pero no pueden moverse longitudinalmene.

Carril de enfoque montado sobre el trçipode, y con la cámara, fuelle de extensión y objetivo 28 mm invertido montados sobre el carril y preparado para iniciar una sesión de apilado.

Resultado final del apilado:

Escala: 6:1
Apertura diafragma: f8
Extensión fuelle: 100 mm
Distancia entre fotos: 25 micras
Número de fotos: 29
Recorrido: 0,7 mm