Comutator electric cu imprimare 3D (folosind doar o agrafă): 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

De-a lungul anilor, m-am ocupat de conectarea propriilor mele proiecte electrice, mai ales sub formă de agrafe de hârtie, folie de aluminiu și carton pavate împreună cu adeziv fierbinte. Recent am cumpărat o imprimantă 3D (Creality Ender 3) și am căutat un model imprimabil care să mă permită să creez componente electrice mai fiabile folosind același metal obișnuit de uz casnic. Cel mai recent, aveam nevoie de un comutator on-off pe care să-l pot conecta la un ventilator standard cu 2 pini, alimentat de un adaptor de perete AC.

Spre disperarea mea, am putut găsi un singur model imprimabil care nu necesită comandarea unor piese metalice speciale pentru electronică (Hackaday), iar ultima actualizare a proiectului respectiv a dezvăluit că a încetat să funcționeze după o utilizare ușoară în 2016. Dar am crezut că nucleul funcția designului lor părea promițătoare, așa că am decis să fac o lovitură la crearea unui comutator electric simplu similar.

După câteva zile în Sketchup și câteva iterații, am proiectat un (până acum) comutator electric de încredere care, pe lângă carcasa imprimabilă din plastic, necesită doar aproximativ jumătate dintr-o agrafă de birou mare pentru componentele conductoare.

Provizii

Instrumente:

• imprimantă 3d
• Cleşte
• Snipuri de sârmă

Materiale:

• Clips de birou mare (sau cablu conductiv echivalent cu diametrul de 1 mm [18 AWG])
• Filament imprimantă 3D 6-7g. Folosesc un PLA ieftin

Modelul imprimabil este format din 3 părți:

• Corp
• Top
• Slide

Opțional:

• Superglue sau echivalentul dvs. preferat
• Pila de metal sau șmirghel

Pasul 1: tipăriți carcasa

Am imprimat 3D în mod fiabil pe un suport (cu excepția unui pat de sticlă) Ender 3 la o înălțime a stratului de 0,2 mm cu o duză de 0,4 mm. Feliat folosind Cura cu următoarele setări notabile:

• Înălțimea stratului de 0,2 mm
• 3 pereți (scoici)
• 20% umplutură cubică

• Suporturi: Touching Buildplate (necesar doar pentru piesa Slide)

  Densitate suport: 50%

• Construiți adeziunea plăcii: pluta

Restul a fost lăsat la setările implicite „Calitate standard”. Ar trebui să imprimați în aproximativ o oră, în funcție de configurare. Părțile în sine ocupă aproximativ 5g de filament, cu plută și suporturi adăugând un pic suplimentar.

Când ați terminat de imprimat, veți avea 3 părți separate: Corp, Slide și Top.

Pasul 2: Informații și sfaturi pentru agrafă

Acest model a fost conceput special pentru 1mm dia. (18 AWG) agrafe neacoperite pentru că așa am avut la îndemână când făceam acest lucru. Orice lucru mai mare sau mai mic fie nu se potrivește, fie va fi prea slab și va duce la un comportament nesigur. Cu toate acestea, nu ezitați să modificați fișierul meu Sketchup pentru a satisface diferite nevoi! De asemenea, s-ar putea să puteți scala doar modelul pentru a-l adapta la diametre mai mari sau mai mici pentru agrafe, dar nu am încercat asta.

Nu sunt sigur dacă există un sistem standard de măsurare a agrafei, dar voi actualiza acest lucru cu acele informații dacă îl voi întâlni vreodată. Habar n-am ce fel de agrafe am folosit pentru că am aruncat cutia cu ani în urmă.

Clipsuri de îndreptare (Vedeți imaginile)

Îndoirile ușoare din agrafa metalică pot împiedica montarea corectă a partea superioară a carcasei (prima fotografie). Pentru a îndrepta în mod eficient îndoirile reziduale după îndreptarea manuală, utilizați clești pentru a prinde agrafa de un segment drept chiar înainte de o îndoire (a doua imagine). Aplicați presiune asupra agrafei după îndoire până când îndoirea este perfect aliniată cu segmentul drept (a treia imagine). Apoi mutați cleștele la următoarea curbă (a 4-a imagine). Repetați până când toate coturile mici sunt îndreptate (poze rămase).

Este ok dacă există o ușoară curbă la agrafa „îndreptată”; cele scurte și bruște care vor cauza probleme mai târziu.

Pasul 3: Formați agrafa statică (partea dreaptă)

Așezați capătul îndreptat al unei agrafe în canalul orizontal din partea dreaptă a corpului. Împingeți-l până când atinge punctul triunghiular din stânga (prima fotografie).

Îndoiți agrafa la aproximativ 90 ° (a doua imagine).

• Lăsându-l la un unghi ușor> 90 °, îl veți menține mai târziu prin forțe de tensiune.
• Asigurați-vă că cele 3 puncte de contact originale (prima fotografie) sunt menținute după îndoire. Reglați după cum este necesar (a treia imagine).

Scoateți capătul intern astfel încât să se extindă din canalul orizontal puțin mai puțin la jumătatea drumului până la colțul triunghiular pe care l-a atins inițial (imaginea a 4-a). De asemenea, scoateți capătul exterior la lungimea dorită a cablului (a 5-a poză).

Pasul 4: Formați agrafa pivotantă (partea stângă)

Așezați partea din plastic a corpului pe o suprafață plană și introduceți capătul îndreptat al agrafei în gaura de trecere (prima fotografie). Folosiți-l pentru a îndoi agrafa de 90 ° (a doua imagine). Acest lucru vă va oferi aproape de lungimea potrivită la sfârșitul cotului. Probabil va trebui să utilizați clești pentru a obține o îndoire completă de 90 ° care nu revine la un unghi mai larg.

Așezați agrafa în canal de-a lungul părții stângi, îndoită în capăt (a treia imagine). Țineți capătul îndoit în poziție și îndoiți capătul lung în jurul colțului pivotant (imaginea a 4-a). Ajustați unghiul de pivotare până când punctul final îndoit este aproape în linie cu marginea superioară (dar nu atingeți-l, a 5-a poză) atunci când secțiunea verticală este la același nivel cu marginile. Lungimea ideală este atunci când agrafa se poate roti pe colțul pivotului și abia atinge marginea dreaptă de lângă orificiul traversant (imaginile 6 și 7).

Eroare pe partea de a fi mai departe de marginea de sus; dacă este prea aproape, nu se va putea apleca în jos pentru a intra în contact cu cealaltă agrafă statică

Scoateți lungimea cablului dorită la capătul exterior al agrafei (imaginea a 8-a). De asemenea, scoateți îndoirea capătului intern, astfel încât să fie la nivelul (sau mai scurt decât) adâncimea corpului (a 9-a și a 10-a fotografie).

Pasul 5: Asamblare

Introduceți diapozitivul în canelura superioară a corpului (prima fotografie). Asigurați-vă că poate aluneca înainte și înapoi fără a se bloca (a doua imagine). Așezați partea superioară în loc pentru a avea o imagine a modului în care se conectează la corp și asigurați-vă că diapozitivul se mișcă înainte și înapoi fără a se bloca. Scoateți piesa de sus și mutați diapozitivul în poziția stânga (oprită).

Dacă diapozitivul este prea gros pentru a se potrivi în canelura superioară, utilizați hârtie de nisip sau o placă de metal pentru a subțire ușor brațele. Partea inferioară a brațelor glisante (unde atinge suporturile de imprimare) se poate lăsa ușor sau poate dezvolta frese mici, ambele putând preveni o potrivire lină

Introduceți ambele bucăți de agrafe în pozițiile lor, așa cum s-a descris anterior, păstrând secțiunile lor verticale cât mai netede posibil (imaginea a 3-a).

Dacă le-ați menținut cu dificultate în poziția corectă în timp ce puneți partea superioară, aplicați o cantitate mică de adeziv sau adeziv pentru a le menține în poziție. Nu aplicați adeziv nicăieri pe agrafe, altele decât părțile verticale. Rețineți că adezivul întărit în exces poate împiedica montarea corectă a blatului.

Dacă sunteți gata să închideți definitiv comutatorul, acesta este punctul în care puteți aplica superglue (sau adezivul preferat) de-a lungul marginii de jos și a jumătății inferioare a marginilor din dreapta și din stânga. Colțurile din stânga și din dreapta jos sunt punctele în care partea de sus tinde să se desprindă cel mai ușor, așa că concentrați-vă pe acestea. Cu toate acestea, recomand cu tărie să îl testați înainte de a-l lipi împreună

Faceți clic pe partea de sus (a 4-a imagine). Găsesc că cel mai bun mod de a face acest lucru este să ating colțul din stânga sus al diapozitivului, apoi să fixez colțul din stânga jos în locul său (a 5-a poză). Apoi, faceți presiune în colțul din dreapta jos până când se fixează în poziție (a 6-a imagine). Asigurați-vă că trageți ușor agrafele spre centru (astfel încât să fie la culoare) în timp ce faceți acest lucru. Colțul din dreapta jos poate necesita o cantitate echitabilă de presiune pentru a se fixa, deoarece este în mod intenționat o potrivire strânsă de frecare.

Pasul 6: Succes! … Sau depanare

Acum, când comutatorul este complet asamblat, îl puteți testa! Folosesc modul Continuitate al unui multimetru pentru a mă asigura că funcționează corect. Sau îl puteți conecta la un circuit cunoscut, de design propriu, dacă nu aveți un multimetru la îndemână.

Mai jos sunt câteva probleme cu care ați putea întâmpina și cum să le remediați:

Partea de sus nu se va fixa la locul său

• Asigurați-vă că secțiunile verticale ale agrafei sunt drepte și la nivelul marginilor inferioare și laterale.
• Asigurați-vă că capătul îndoit intern al agrafei pivotante (stânga) (lângă gaura de trecere) a fost decupat astfel încât să nu se extindă mai sus decât restul corpului.
• Dacă agrafa dvs. are o dimensiune mai mare de 1 mm. (18 AWG), atunci nu veți putea face partea de sus să se fixeze. Încercați să măriți modelul sau folosiți hârtie de șlefuit sau un fișier de metal pentru a tăia canale mai largi în partea de sus pentru a găzdui metalul mai gros.
• Dacă ați aplicat adeziv sau adeziv care s-a uscat pe loc, acesta poate ocupa spațiu care împiedică fixarea vârfului în loc. Îndepărtați adezivul uscat sau retipăriți corpul.

Slide-ul este blocat

Șlefuiți sau filetați părțile glisantei care glisează în caneluri până când se potrivește mai bine

Clipsurile sunt libere sau încrustate

Cel mai probabil, agrafele dvs. sunt prea subțiri. Puteți încerca să imprimați un model redus. Dacă da și funcționează, mi-ar plăcea să aud despre asta. Alternativ, este posibil ca partea de sus să nu fie complet fixată în poziție sau imprimanta dvs. să nu fie bine calibrată și să facă crângurile interne prea mari

Circuitul nu se finalizează când comutatorul este „pornit”

• Asigurați-vă că agrafa dreaptă (statică) se extinde la stânga mai mult decât capătul îndoit al agrafei stânga (pivot), iar capătul îndoit al agrafei pivot se extinde cel puțin la fel de sus ca agrafa statică. Când agrafa pivotantă este împinsă în jos (departe de diapozitivă) ar trebui să intre în contact cu agrafa statică (imaginea a 4-a).
• Asigurați-vă că agrafa de pivotare nu se extinde prea aproape de pervazul superior sau că nu va putea pivota în jos când comutatorul este împins - în loc să se blocheze între diapozitiv și perete (a se vedea a doua imagine pentru o distanță bună) exemplu).

Circuitul este complet când comutatorul este „oprit”

Clema pentru pivot (stânga) este probabil îndoită la un unghi prea mic și atinge clema (dreapta) statică când este relaxată. Măriți ușor unghiul cotului la colțul pivotului, astfel încât să existe un pic de spațiu între cele două. Alternativ, ușor înclinat pentru a îndoi capătul departe de agrafă static (dreapta) poate ajuta, dar crește riscul ca acel capăt să fie prins pe diapozitiv (vezi următoarea problemă)

Comutatorul nu se va deplasa până la poziția „pornit”

SAU

Comutatorul tinde să iasă singur din poziția „pornit”

Capătul clemei pivot (stânga) este probabil prins între diapozitiv și marginea superioară. Reglați capătul îndoit astfel încât să fie înclinat foarte ușor în jos, departe de diapozitiv și către clipul static (dreapta)

Pasul 7: Gânduri finale

Nu sunt în niciun caz un inginer electric, dar presupun că, atâta timp cât utilizați acest lucru numai cu curenți și tensiuni care sunt sigure pentru atingere, atunci acest lucru nu va avea probleme de siguranță. Dacă descoperi altfel, te rog, anunță-mă.

Autorizez toate acestea sub licența Creative Commons Atribuire-Distribuire similară. Vreau ca oamenii să fie liberi să folosească acest design pentru orice își doresc și sper că alții pot utiliza sau îmbunătăți acest design pentru a crea alte componente electrice 3D tip sursă deschisă care utilizează materiale conductive obișnuite.