Công tắc trượt điện in 3D (Chỉ sử dụng kẹp giấy): 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Trong nhiều năm qua, tôi đã bắt tay vào đấu dây các dự án điện nhỏ của mình, chủ yếu ở dạng giấy bìa cứng, giấy nhôm và bìa cứng được kết dính với nhau bằng keo nóng. Gần đây tôi đã mua một máy in 3D (Creality Ender 3) và tìm kiếm một mô hình có thể in được cho phép tôi tạo ra các bộ phận điện đáng tin cậy hơn bằng cách sử dụng cùng một kim loại gia dụng thông thường. Gần đây nhất, tôi cần một công tắc bật-tắt mà tôi có thể đấu dây vào quạt máy tính 2 chân tiêu chuẩn được cấp nguồn bằng bộ chuyển đổi AC gắn tường.

Trước sự thất vọng của tôi, tôi chỉ có thể tìm thấy một mô hình có thể in được mà không yêu cầu đặt hàng các bộ phận kim loại đặc biệt cho thiết bị điện tử (Hackaday) và bản cập nhật cuối cùng cho dự án đó tiết lộ rằng nó đã ngừng hoạt động sau một số lần sử dụng nhẹ vào năm 2016. Nhưng tôi nghĩ cốt lõi chức năng của thiết kế của họ trông đầy hứa hẹn, vì vậy tôi quyết định tạo ra một công tắc điện đơn giản tương tự.

Sau một vài ngày sử dụng Sketchup và một vài lần lặp lại, tôi đã thiết kế một công tắc điện đáng tin cậy (cho đến nay), bên cạnh vỏ nhựa có thể in được, chỉ cần khoảng một nửa kẹp giấy văn phòng lớn cho các thành phần dẫn điện.

Quân nhu

Công cụ:

• máy in 3D
• Kìm
• Cắt dây

Vật liệu:

• Kẹp giấy văn phòng lớn (hoặc dây dẫn đường kính 1mm [18 AWG] tương đương)
• 6-7g sợi máy in 3D. Tôi sử dụng PLA giá rẻ

Mô hình có thể in được bao gồm 3 phần:

• Cơ thể người
• Đứng đầu
• Trượt

Không bắt buộc:

• Superglue hoặc tương đương ưa thích của bạn
• Dũa kim loại hoặc giấy nhám

Bước 1: In vỏ máy

Tôi in 3D đáng tin cậy này trên một kho (ngoại trừ giường kính) Ender 3 ở chiều cao lớp 0,2mm với đầu phun 0,4mm. Được cắt lát bằng Cura với các cài đặt đáng chú ý sau:

• Chiều cao lớp 0,2mm
• 3 bức tường (vỏ)
• 20% khối

• Hỗ trợ: Chạm vào tấm xây dựng (chỉ cần thiết cho mảnh Slide)

  Mật độ hỗ trợ: 50%

• Xây dựng tấm kết dính: Raft

Mọi thứ khác được để ở cài đặt "Chất lượng tiêu chuẩn" mặc định. Sẽ in trong khoảng một giờ tùy thuộc vào thiết lập của bạn. Các bộ phận tự nó chiếm khoảng 5g dây tóc, với bè và hỗ trợ thêm một chút.

Khi in xong, bạn sẽ có 3 phần riêng biệt: Body, Slide và Top.

Bước 2: Thông tin và Mẹo về Kẹp giấy

Đây là mô hình được thiết kế đặc biệt cho đường kính 1mm. (18 AWG) giấy bìa cứng không tráng phủ bởi vì đó là những gì tôi tình cờ có trong tay khi làm điều này. Bất cứ thứ gì lớn hơn hoặc nhỏ hơn sẽ không vừa hoặc sẽ quá lỏng lẻo và dẫn đến hành vi không đáng tin cậy. Tuy nhiên, vui lòng sửa đổi tệp Sketchup của tôi để đáp ứng các nhu cầu khác nhau! Ngoài ra, bạn có thể chỉ mở rộng mô hình để làm cho nó phù hợp với đường kính kẹp giấy lớn hơn hoặc nhỏ hơn, nhưng tôi chưa thử điều đó.

Tôi không chắc liệu có hệ thống đo kẹp giấy tiêu chuẩn hay không, nhưng tôi sẽ cập nhật thông tin này với thông tin đó nếu tôi gặp nó. Tôi không biết mình đã sử dụng loại kẹp giấy chính xác nào vì tôi đã vứt chiếc hộp này nhiều năm trước.

Làm thẳng Paperclips (Xem hình ảnh)

Kim loại kẹp giấy bị uốn cong nhẹ có thể khiến Phần trên của hộp không khớp chính xác (ảnh thứ nhất). Để duỗi thẳng hiệu quả các phần còn lại sau khi duỗi thẳng bằng tay, hãy sử dụng kìm để kẹp kẹp giấy ở một đoạn thẳng ngay trước một đoạn uốn cong (hình thứ 2). Dùng lực ép lên kẹp giấy sau khi uốn cong cho đến khi khúc uốn cong hoàn toàn phù hợp với đoạn thẳng (hình thứ 3). Sau đó di chuyển kìm đến khúc cua tiếp theo (hình thứ 4). Lặp lại cho đến khi tất cả các phần uốn cong nhỏ được duỗi thẳng (các bức ảnh còn lại).

Sẽ ổn nếu kẹp giấy "được làm thẳng" có một đường cong nhỏ; chính những đoạn ngắn và đột ngột sẽ gây ra vấn đề sau này.

Bước 3: Định hình chiếc kẹp giấy Tĩnh (bên phải)

Đặt đầu thẳng của kẹp giấy vào rãnh ngang ở phía bên phải của phần thân. Đẩy nó cho đến khi nó tiếp xúc với điểm hình tam giác ở bên trái (hình đầu tiên).

Uốn kẹp giấy thành khoảng 90 ° (hình thứ 2).

• Để nó ở một góc> 90 ° một chút sẽ giúp giữ nó ở đúng vị trí thông qua lực căng về sau.
• Đảm bảo 3 điểm tiếp xúc ban đầu (pic thứ nhất) được duy trì sau khi uốn cong. Điều chỉnh khi cần thiết (ảnh thứ 3).

Cắt đầu bên trong để nó mở rộng ra khỏi kênh ngang ít hơn một nửa so với góc hình tam giác mà nó đã chạm vào ban đầu (hình thứ 4). Cũng cắt đầu bên ngoài để có chiều dài dây dẫn mong muốn (hình thứ 5).

Bước 4: Định hình Kẹp giấy xoay (bên trái)

Đặt phần Thân bằng nhựa trên một bề mặt phẳng và cắm đầu kẹp giấy đã duỗi thẳng vào lỗ xuyên qua (hình đầu tiên). Sử dụng nó để uốn cong kẹp giấy 90 ° (hình thứ 2). Điều này sẽ cung cấp cho bạn gần đúng độ dài ở cuối khúc cua. Bạn có thể sẽ phải sử dụng kìm để uốn cong hoàn toàn 90 ° mà không quay trở lại một góc rộng hơn.

Đặt kẹp giấy vào rãnh dọc theo mặt trái, uốn cong cuối lên (hình thứ 3). Giữ cố định phần đầu đã uốn cong và uốn phần đầu dài xung quanh góc trụ (hình thứ 4). Chỉnh góc trục cho đến khi điểm cuối uốn cong gần thẳng hàng với gờ trên cùng (nhưng không chạm hẳn vào nó, hình thứ 5) khi phần thẳng đứng bằng phẳng với các cạnh. Chiều dài lý tưởng là khi chiếc kẹp giấy có thể xoay trên góc trục và chỉ vừa chạm vào cạnh bên phải bên cạnh lỗ xuyên qua (bức ảnh thứ 6 và 7).

Lỗi ở phía xa hơn khỏi gờ trên cùng; nếu quá gần, nó sẽ không thể cúi xuống để tiếp xúc với kẹp giấy tĩnh khác

Cắt bớt độ dài chì mong muốn ở đầu bên ngoài của kẹp giấy (hình thứ 8). Cũng cắt phần uốn cong cuối bên trong để nó bằng (hoặc ngắn hơn) độ sâu của Thân (bức ảnh thứ 9 và thứ 10).

Bước 5: Lắp ráp

Chèn Trang trình bày vào rãnh trên cùng của Thân (hình đầu tiên). Đảm bảo rằng nó có thể trượt qua lại mà không bị kẹt (ảnh thứ 2). Đính miếng Top vào đúng vị trí để cảm nhận cách nó kết nối với Body và đảm bảo Slide vẫn di chuyển qua lại mà không bị kẹt. Bỏ mảnh Trên cùng và di chuyển Trang chiếu sang vị trí bên trái (tắt).

Nếu Trang trình chiếu quá dày để có thể vừa với rãnh trên cùng, hãy dùng giấy nhám hoặc giũa kim loại để làm mỏng các cánh tay một chút. Phần dưới của các tay Trượt (nơi nó tiếp xúc với các giá đỡ in) có thể hơi chùng xuống hoặc phát triển các vết nứt nhỏ, cả hai đều có thể ngăn không cho khớp trơn tru

Chèn cả hai mảnh kẹp giấy vào vị trí của chúng như đã mô tả trước đó, giữ cho các phần thẳng đứng của chúng phẳng nhất có thể (ảnh thứ 3).

Nếu bạn gặp khó khăn trong việc giữ chúng ở đúng vị trí trong khi đặt Top, hãy bôi một ít keo hoặc chất kết dính để giữ chúng cố định. Không bôi keo vào bất kỳ chỗ nào trên tờ giấy bìa ngoài các phần thẳng đứng. Lưu ý rằng keo cứng quá mức có thể khiến Phần trên không được lắp vào đúng vị trí.

Nếu bạn đã sẵn sàng để bao bọc vĩnh viễn công tắc, đây là điểm mà bạn có thể phủ keo siêu dính (hoặc chất kết dính ưa thích của bạn) dọc theo cạnh dưới và nửa dưới của cạnh phải và trái. Các góc dưới cùng bên trái và bên phải là những điểm mà trên cùng có xu hướng bật ra dễ dàng nhất, vì vậy hãy tập trung vào những điểm đó. Tuy nhiên, tôi thực sự khuyên bạn nên kiểm tra nó trước khi dán chúng lại với nhau

Chụp ở phần trên cùng (hình thứ 4). Tôi thấy cách tốt nhất để làm điều này là chạm góc rãnh trên cùng bên trái vào Trang trình bày, sau đó chụp góc dưới cùng bên trái vào vị trí (hình thứ 5). Sau đó, ấn mạnh vào góc dưới cùng bên phải cho đến khi nó khớp vào vị trí (hình thứ 6). Đảm bảo kéo nhẹ các tờ giấy bìa về phía giữa (để chúng phẳng) khi bạn làm như vậy. Góc dưới cùng bên phải có thể yêu cầu một lượng áp lực khá lớn để tác động vào vì nó có chủ ý là một chỗ vừa khít với ma sát.

Bước 6: Thành công! … Hoặc khắc phục sự cố

Bây giờ công tắc đã được lắp ráp hoàn chỉnh, bạn có thể kiểm tra nó! Tôi sử dụng chế độ Liên tục của đồng hồ vạn năng để đảm bảo nó hoạt động chính xác. Hoặc bạn có thể kết nối nó với một mạch tốt đã biết do thiết kế của riêng bạn nếu bạn không có sẵn đồng hồ vạn năng.

Dưới đây là một số sự cố bạn có thể gặp phải và cách khắc phục chúng:

Đầu sẽ không cố định

• Đảm bảo các phần dọc của kẹp giấy thẳng và phẳng so với các cạnh dưới và cạnh bên.
• Đảm bảo rằng đầu cong bên trong của chiếc kẹp giấy (gần lỗ xuyên qua) của trục xoay (gần lỗ xuyên qua) đã được cắt để nó không kéo dài ra cao hơn phần còn lại của Thân.
• Nếu kẹp giấy của bạn có đường kính lớn hơn 1mm. (18 AWG) thì bạn sẽ không thể có được Đỉnh để gắn vào. Hãy thử mở rộng mô hình hoặc sử dụng giấy nhám hoặc giũa kim loại để khắc các kênh rộng hơn vào Đỉnh để phù hợp với kim loại dày hơn.
• Nếu bạn bôi keo hoặc chất kết dính đã khô tại chỗ, nó có thể chiếm không gian khiến phần trên không khớp vào đúng vị trí. Loại bỏ lớp keo đã khô hoặc in lại Thân máy.

Trượt bị kẹt

Chà nhám hoặc dũa xuống các phần của Slide có rãnh vào các rãnh cho đến khi nó vừa vặn hơn

Kẹp giấy bị lỏng hoặc lung lay

Nhiều khả năng là bạn tập giấy quá mỏng. Bạn có thể thử in mô hình thu nhỏ. Nếu bạn làm và nó hoạt động, tôi rất muốn nghe về nó. Ngoài ra, có thể phần trên của máy chưa được cố định hoàn toàn hoặc máy in của bạn không được hiệu chỉnh tốt và nó làm cho các rãnh bên trong quá lớn

Mạch không hoàn thành khi công tắc "bật"

• Đảm bảo kẹp giấy bên phải (tĩnh) kéo dài sang trái hơn đầu cong của kẹp giấy bên trái (trục) và đầu uốn cong của kẹp giấy trụ kéo dài ít nhất cao bằng kẹp giấy tĩnh. Khi kẹp giấy trục được đẩy xuống (ra khỏi Trang chiếu), nó sẽ tiếp xúc với kẹp giấy tĩnh (hình thứ 4).
• Đảm bảo rằng kẹp giấy trục không kéo dài quá gần với gờ trên cùng hoặc nó sẽ không thể xoay xuống khi công tắc được đẩy - thay vào đó nó sẽ bị kẹt giữa Trượt và tường (xem hình thứ 2 để biết khoảng cách tốt thí dụ).

Mạch hoàn tất khi công tắc "tắt"

Kẹp giấy trục (trái) có thể bị cong ở một góc quá nhỏ và chạm vào kẹp giấy tĩnh (phải) khi thả lỏng. Tăng một chút góc uốn cong ở góc trụ để có một chút không gian giữa hai góc. Ngoài ra, hơi nghiêng một chút để uốn cong đầu ra khỏi kẹp giấy tĩnh (bên phải) có thể hữu ích, nhưng làm tăng nguy cơ đầu đó bị kẹt trên Trang chiếu (xem vấn đề tiếp theo)

Công tắc sẽ không di chuyển đến vị trí "bật"

HOẶC

Công tắc có xu hướng tự bật ra khỏi vị trí "bật"

Phần cuối của kẹp giấy trục (bên trái) có thể bị kẹt giữa Trượt và gờ trên cùng. Điều chỉnh phần cuối bị uốn cong sao cho nó hơi nghiêng xuống một chút, tránh khỏi Trang trình bày và hướng về phía kẹp giấy tĩnh (bên phải)

Bước 7: Kết luận

Tôi không phải là một kỹ sư điện, nhưng tôi cho rằng miễn là bạn chỉ sử dụng cái này với dòng điện và điện áp an toàn cho bạn chạm vào thì điều này sẽ không có bất kỳ vấn đề an toàn nào. Nếu bạn phát hiện ra khác, xin vui lòng cho tôi biết.

Tôi đang cấp phép tất cả điều này theo giấy phép Creative Commons Attribution-ShareAlike. Tôi muốn mọi người được sử dụng miễn phí thiết kế này cho bất kỳ thứ gì họ muốn và hy vọng rằng những người khác có thể sử dụng hoặc cải tiến thiết kế này để tạo ra các thành phần điện có thể in 3D mã nguồn mở khác sử dụng các vật liệu dẫn điện phổ biến trong gia đình.