QueenBox – Modular Queen Rearing Hive (10-40 Cell Cups) – Arnia Modulare per Allevamento Regine (10-40 Cupolini)

Description:

# Modular Queen Rearing Hive – 10/40 Cell Cups

This project was created to develop a small hive specifically intended for queen rearing and royal jelly production, using components that can be manufactured entirely with a 3D printer.

The goal is to create a compact, modular and easily assembled structure that does not require specialized tools or dedicated hardware.

## Modular capacity

The hive can be configured according to the beekeeper's needs, with a capacity ranging from approximately 10 to a maximum of 40 cell cups.

A divider board is also included, allowing the available space to be reduced when the full capacity of the hive is not required.

The maximum configuration can accommodate up to 40 cell cups without the divider.

Each frame is designed with dedicated mounting points for the cell cup holders. The holders can therefore be replaced individually in case of damage, wear or when a different configuration is required, without having to replace the entire frame.

## Designed for 3D printing

All components of the hive have been designed to be manufactured with a 3D printer.

In the current version, I deliberately chose to divide the hive into several components, even though the complete assembled structure fits within the build volume of a Prusa printer.

This is mainly a personal design choice: I generally prefer several relatively short prints rather than a single very long print.

This approach also makes it easier to replace or reprint individual components if something gets damaged, without having to reproduce the entire structure.

A second version will be published in the coming days, designed for a longer print with fewer assembly operations.

## Assembly without specialized hardware

The system has been designed to be assembled using very simple tools.

The joints are designed to hold the various components together without necessarily requiring glue. Depending on the printer and the resulting tolerances, a small amount of sanding may be useful to adjust the fit. A light tap with a rubber mallet can also help seat some components correctly during assembly.

Where dedicated holes are provided, small pieces of 3D printer filament can be used as locking pins.

Alternatively, the holes can be adapted to the user's preferred fastening method. For example, they can be used with pins, small stainless-steel components, M3 screws, or other suitably sized fasteners.

If screws are used, the part should be designed and sliced with the wall thickness taken into account, so that the hole and screw remain properly supported by solid material around the fastening point rather than extending into the infill area, which may provide less mechanical strength for this type of connection.

## Recommended materials

For the external components, I recommend PETG, thanks to its good mechanical resistance and better resistance to environmental conditions compared with PLA.

For the frames and components that may come directly into contact with wax or royal jelly, PLA can be considered, depending on the beekeeper's requirements and the specific filament being used.

The choice of material should ultimately be evaluated by the user according to the composition of the chosen filament and the actual conditions of use.

## Designed to be modular and repairable

One of the main design principles is the ability to replace individual components.

The structure was not conceived as a single monolithic object. If one part becomes damaged, the idea is to be able to reprint only the affected component, rather than having to reproduce the entire hive.

This approach takes advantage of one of the main benefits of 3D printing: the ability to quickly manufacture small replacement parts and modify the design according to specific needs.

## Experience and design approach

I was a self-taught amateur beekeeper and have experience with beekeeping and the general management of bee colonies. However, I never progressed to professional queen rearing or royal jelly production, which I consider more specialized and complex activities.

The project was therefore developed based on my knowledge of beekeeping practices, while following the proportions, dimensions and construction principles of professional equipment used for these activities.

I have not yet carried out practical tests with bees using this specific model, so I prefer not to present it as a field-validated product.

The structure is nevertheless designed to be used independently, provided that the user has the bees and the knowledge required for queen rearing.

This hive is not designed for honey production, but for activities related to queen rearing and royal jelly production.

The main purpose of the project is to explore how 3D printing can be used to create beekeeping equipment that is modular, customizable, easily repairable and adaptable to the beekeeper's needs.

# Arnia Modulare per l'Allevamento delle Api Regina – 10/40 Cupolini

Questo progetto nasce con l'obiettivo di realizzare una piccola arnia specificamente destinata all'**allevamento delle api regina e alla produzione di pappa reale**, utilizzando componenti che possono essere realizzati interamente con una stampante 3D.

L'obiettivo è creare una struttura compatta, modulare e facilmente assemblabile, che non richieda strumenti specializzati o ferramenta dedicata.

## Capacità modulare

L'arnia può essere configurata in base alle esigenze dell'apicoltore, con una capacità che va indicativamente da 10 fino a un massimo di 40 cupolini.

È inoltre presente un diaframma, che permette di ridurre lo spazio disponibile quando non è necessaria la capacità completa dell'arnia.

La configurazione massima può ospitare fino a 40 cupolini senza il diaframma.

Ogni telaietto è progettato con appositi punti di fissaggio per i supporti dei cupolini. I supporti possono quindi essere sostituiti singolarmente in caso di danneggiamento, usura o quando è necessaria una configurazione differente, senza dover sostituire l'intero telaietto.

## Progettata per la stampa 3D

Tutti i componenti dell'arnia sono stati progettati per essere realizzati con una stampante 3D.

Nella versione attuale ho scelto deliberatamente di suddividere l'arnia in diversi componenti, anche se la struttura completa assemblata rientra nel volume di stampa di una stampante Prusa.

Questa è principalmente una scelta progettuale personale: preferisco generalmente realizzare diverse stampe relativamente brevi piuttosto che una singola stampa molto lunga.

Questo approccio rende inoltre più semplice sostituire o ristampare singoli componenti nel caso in cui qualcosa venga danneggiato, senza dover riprodurre l'intera struttura.

Nei prossimi giorni verrà pubblicata una seconda versione, progettata per una stampa più lunga con un numero inferiore di operazioni di assemblaggio.

## Assemblaggio senza ferramenta specializzata

Il sistema è stato progettato per essere assemblato utilizzando strumenti molto semplici.

Gli incastri sono progettati per mantenere unite le varie parti senza necessariamente richiedere l'uso di colla. A seconda della stampante e delle tolleranze risultanti, può essere utile una leggera levigatura per regolare l'accoppiamento. Un leggero colpo con un martello in gomma può inoltre aiutare a portare correttamente in sede alcuni componenti durante l'assemblaggio.

Dove sono presenti appositi fori, è possibile utilizzare piccoli pezzi di filamento per stampante 3D come pin di bloccaggio.

In alternativa, i fori possono essere adattati al sistema di fissaggio preferito dall'utilizzatore. Ad esempio, possono essere utilizzati con spine, piccoli componenti in acciaio inox, viti M3, o altri elementi di fissaggio di dimensioni adeguate.

Se vengono utilizzate delle viti, il pezzo dovrebbe essere progettato e sottoposto a slicing tenendo conto dello spessore delle pareti, in modo che il foro e la vite rimangano adeguatamente supportati da materiale solido attorno al punto di fissaggio, invece di entrare nell'area di riempimento, che potrebbe offrire una minore resistenza meccanica per questo tipo di collegamento.

## Materiali consigliati

Per i componenti esterni consiglio il PETG, grazie alla sua buona resistenza meccanica e alla sua maggiore resistenza alle condizioni ambientali rispetto al PLA.

Per i telaietti e i componenti che possono entrare direttamente in contatto con cera o pappa reale, può essere preso in considerazione il PLA, in base alle esigenze dell'apicoltore e al filamento specifico utilizzato.

La scelta del materiale dovrebbe infine essere valutata dall'utilizzatore in base alla composizione del filamento scelto e alle effettive condizioni di utilizzo.

## Progettata per essere modulare e riparabile

Uno dei principali principi progettuali è la possibilità di sostituire singolarmente i componenti.

La struttura non è stata concepita come un unico oggetto monolitico. Se una parte dovesse danneggiarsi, l'idea è quella di poter ristampare solamente il componente interessato, invece di dover riprodurre l'intera arnia.

Questo approccio sfrutta uno dei principali vantaggi della stampa 3D: la possibilità di produrre rapidamente piccoli pezzi di ricambio e modificare il progetto in base a esigenze specifiche.

## Esperienza e approccio progettuale

Sono stato un apicoltore dilettante autodidatta e ho esperienza nell'apicoltura e nella gestione generale delle colonie di api. Tuttavia, non mi sono mai dedicato all'allevamento professionale delle regine o alla produzione di pappa reale, che considero attività più specialistiche e complesse.

Il progetto è stato quindi sviluppato sulla base delle mie conoscenze delle pratiche apistiche, rispettando al contempo le proporzioni, le dimensioni e i principi costruttivi delle attrezzature professionali utilizzate per queste attività.

Non ho ancora effettuato prove pratiche con le api utilizzando questo specifico modello, quindi preferisco non presentarlo come un prodotto già validato sul campo.

La struttura è comunque progettata per poter essere utilizzata autonomamente, a condizione che l'utilizzatore disponga delle api e delle conoscenze necessarie per l'allevamento delle regine.

Questa arnia non è progettata per la produzione di miele, ma per le attività legate all'allevamento delle regine e alla produzione di pappa reale.

Lo scopo principale del progetto è esplorare come la stampa 3D possa essere utilizzata per creare attrezzature apistiche modulari, personalizzabili, facilmente riparabili e adattabili alle esigenze dell'apicoltore.