3D-tryckt elektrisk skjutreglage (endast med ett gem): 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Jag har jobbat med att koppla ihop mina egna små elprojekt genom åren, mestadels i form av gem, aluminiumfolie och kartong som är kullerstensat med varmt lim. Jag köpte nyligen en 3D -skrivare (Creality Ender 3) och letade efter en utskrivbar modell som skulle låta mig skapa mer tillförlitliga elektriska komponenter med samma vanliga hushållsmetall. Senast behövde jag en strömbrytare som jag kunde ansluta till en vanlig 2-stifts datorfläkt som drivs av en nätadapter.

Till min bestörtning kunde jag bara hitta en utskrivbar modell som inte krävde att beställa speciella metalldelar för elektronik (Hackaday), och den senaste uppdateringen av det projektet avslöjade att det slutade fungera efter lite lätt användning 2016. Men jag tänkte att kärnan funktionen av deras design såg lovande ut, så jag bestämde mig för att ta ett skott på att skapa en liknande enkel elektrisk strömbrytare.

Efter ett par dagar i Sketchup och flera iterationer har jag konstruerat en (hittills) pålitlig elektrisk strömbrytare som, förutom det utskrivbara plasthuset, bara kräver ungefär hälften av ett stort kontorspapper för de ledande komponenterna.

Tillbehör

Verktyg:

• 3d skrivare
• Tång
• Trådklipp

Material:

• Stor kontorspapp (eller motsvarande 1 mm diameter. [18 AWG] ledande tråd)
• 6-7 g 3D-skrivarfilament. Jag använder en billig PLA

Den utskrivbara modellen består av 3 delar:

• Kropp
• Topp
• Glida

Frivillig:

• Superlim eller din föredragna motsvarighet
• Metallfil eller sandpapper

Steg 1: Skriv ut fodralet

Jag 3D -tryckt detta tillförlitligt på ett lager (förutom en glasbädd) Ender 3 på 0,2 mm lagerhöjd med ett 0,4 mm munstycke. Skivad med Cura med följande anmärkningsvärda inställningar:

• 0,2 mm lagerhöjd
• 3 väggar (skal)
• 20% kubikfyllning

• Stöder: Rörande byggplatta (behövs endast för objektglaset)

  Stöddensitet: 50%

• Build Plate Adhesion: Raft

Allt annat var kvar vid standardinställningarna "Standardkvalitet". Bör skriva ut på ungefär en timme beroende på din inställning. Delarna själva tar upp cirka 5 g filament, med flotta och stöd för att lägga till lite extra.

När det är klart att skriva ut har du tre separata delar: Body, Slide och Top.

Steg 2: Information och tips om gem

Denna modell har utformats speciellt för 1 mm dia. (18 AWG) obestruket gem, för det var vad jag råkade ha till hands när jag gjorde detta. Allt större eller mindre passar antingen inte eller blir för löst och resulterar i opålitligt beteende. Ändra dock gärna min Sketchup -fil för att möta olika behov! Du kanske också kan skala modellen så att den rymmer större eller mindre pappersklippsdiametrar, men jag har inte provat det.

Jag är inte säker på om det finns ett standardmätningssystem för gem, men jag uppdaterar detta med den informationen om jag någonsin stöter på det. Jag har ingen aning om vilken typ av gem jag använde eftersom jag slängde lådan för flera år sedan.

Rätning av gem (se bilder)

Små böjningar i gemet kan förhindra att fodralets överdel sitter rätt (första bilden). För att effektivt räta ut de resterande böjarna efter att ha räckt det för hand, använd en tång för att greppa gemet vid ett rakt segment strax före en böjning (andra bilden). Applicera tryck på gemet efter böjningen tills böjningen är helt i linje med det raka segmentet (tredje bilden). Flytta sedan tången till nästa böj (fjärde bilden). Upprepa tills alla små böjar är rätta (återstående bilder).

Det är ok om det finns en liten kurva till det "rätade" gemet; det är de korta och plötsliga som kommer att orsaka problem senare.

Steg 3: Forma det statiska (höger) gemet

Placera den räta änden av ett gem i den horisontella kanalen på kroppens högra sida. Tryck på den tills den kommer i kontakt med den triangulära punkten till vänster (första bilden).

Böj gemet till cirka 90 ° (andra bilden).

• Att lämna den i en vinkel på> 90 ° hjälper dig att hålla den på plats via spänningskrafter senare.
• Se till att de 3 ursprungliga kontaktpunkterna (första bilden) bibehålls efter böjningen. Justera efter behov (tredje bilden).

Klipp av den inre änden så att den sträcker sig ut ur den horisontella kanalen lite mindre än halvvägs till det triangulära hörnet som den ursprungligen vidrörde (4: e bilden). Klipp också av den yttre änden till önskad ledningslängd (5: e bilden).

Steg 4: Forma det svängbara pappersklippet (vänster sida)

Placera plastkroppsdelen på en plan yta och sätt in den uträtade änden av gemet i det genomgående hålet (första bilden). Använd den för att böja gemet 90 ° (andra bilden). Detta ger dig nära rätt längd i slutet av böjningen. Du kommer förmodligen att behöva använda en tång för att få en 90 ° böjning som inte kommer tillbaka till en större vinkel.

Placera gemet i kanalen längs vänster sida, böjd ände uppåt (tredje bilden). Håll den böjda änden på plats och böj den långa änden runt svänghörnet (4: e bilden). Justera vridvinkeln tills den böjda ändpunkten är ungefär i linje med den övre avsatsen (men inte riktigt vidröra den, femte bilden) när den vertikala sektionen är i linje med kanterna. Den idealiska längden är när gemet kan rotera i svänghörnet och bara knappt vidröra den högra kanten bredvid det genomgående hålet (6: e och 7: e bilden).

Fel på sidan om att vara längre bort från den övre avsatsen; om det är för nära kommer det inte att kunna böja sig nedåt för att komma i kontakt med det andra statiska gemet

Klipp av önskad ledningslängd vid den yttre änden av gemet (åttonde bilden). Klipp också av den inre ändböjningen så att den ligger i linje med (eller kortare än) kroppens djup (9: e och 10: e bilderna).

Steg 5: Montering

Sätt in objektglaset i kroppens översta spår (första bilden). Se till att den kan glida fram och tillbaka utan att fastna (andra bilden). Fäst toppstycket på plats för att få en känsla för hur det ansluter till kroppen och se till att objektglaset fortfarande rör sig fram och tillbaka utan att fastna. Ta bort toppstycket och flytta bilden till vänster (av) läge.

Om objektglaset är för tjockt för att passa i det övre spåret använder du sandpapper eller en metallfil för att tunna ner armarna något. Botten på skjutarmarna (där den vidrör utskriftsstödena) kan sjunka något eller utveckla små borrar, som båda kan förhindra en smidig passform

Sätt in båda gemen i sina positioner enligt tidigare beskrivning, håll deras vertikala sektioner så jämna som möjligt (tredje bilden).

Om du har svårt att hålla dem i rätt läge medan du sätter på toppen, applicera en liten mängd lim eller lim för att hålla dem på plats. Applicera inte lim någon annanstans på gemen än de vertikala delarna. Tänk på att överskott av härdat lim kan förhindra att toppen monteras på rätt sätt.

Om du är redo att permanent omsluta omkopplaren är det här punkten där du kan applicera superlim (eller ditt föredragna lim) längs nedre kanten och den nedre halvan av höger och vänster kant. De nedre vänstra och högra hörnen är de platser där toppen tenderar att dyka upp lättast, så fokusera på dem. Jag rekommenderar dock starkt att testa det innan du limmar ihop det

Fäst på den övre delen (4: e bilden). Jag tycker att det bästa sättet att göra detta är att röra det övre vänstra spårhörnet till bilden och sedan fästa det nedre vänstra hörnet på plats (femte bilden). Tryck sedan på det nedre högra hörnet tills det snäpper fast (6: e bilden). Se till att dra gemen lätt mot mitten (så att de blir jämna) när du gör det. Det nedre högra hörnet kan kräva en hel del tryck för att snäppa in eftersom det är avsiktligt en tät friktionspassning.

Steg 6: Framgång! … Eller felsökning

Nu när omkopplaren är helt monterad kan du testa den! Jag använder kontinuitetsläget för en multimeter för att se till att det fungerar korrekt. Eller så kan du ansluta den till en känd-bra krets av din egen design om du inte har en multimeter till hands.

Nedan följer några problem du kan stöta på och hur du åtgärdar dem:

Toppen snäpper inte på plats

• Se till att de vertikala delarna av gemet är raka och spolar mot botten och sidokanterna.
• Se till att pivot (vänster) gemets inre böjda ände (nära det genomgående hålet) snäpptes så att den inte sträcker sig högre än resten av kroppen.
• Om ditt gem är större än 1 mm dia. (18 AWG) då kommer du inte att kunna få toppen att snäppa i. Försök att skala upp modellen, eller använd sandpapper eller en metallfil för att hugga bredare kanaler i toppen för att rymma den tjockare metallen.
• Om du applicerade lim eller lim som torkade på plats kan det ta upp utrymme som förhindrar att toppen monteras på plats. Ta bort det torkade limet eller tryck ut kroppen igen.

Bilden har fastnat

Slipa eller fila ner delarna av bilden som sitter i spåren tills den passar bättre

Pappersklämmor är lösa eller röriga

Mest troligt att du är för tunna. Du kan prova att skriva ut en nedskalad modell. Om du gör det och det fungerar, skulle jag gärna höra om det. Alternativt kanske toppen inte är helt knäppt på plats, eller så är din skrivare inte väl kalibrerad och det gjorde de inre lundarna för stora

Kretsen slutförs inte när omkopplaren är "på"

• Se till att det högra (statiska) gemet sträcker sig längre till vänster än den böjda änden av det vänstra (vrid) gemet, och att den böjda änden av det svängbara gemet sträcker sig minst lika högt som det statiska gemet. När det svängbara gemet trycks ned (bort från bilden) bör det komma i kontakt med det statiska gemet (fjärde bilden).
• Se till att den svängbara gemen inte sträcker sig för nära den övre avsatsen eller att den inte kan svänga nedåt när strömbrytaren trycks in- istället fastnar den mellan bilden och väggen (se andra bilden för bra avstånd) exempel).

Kretsen är klar när omkopplaren är "av"

Pivot (vänster) gemet är förmodligen böjt i för liten vinkel och vidrör det statiska (höger) gemet när det är avslappnat. Öka böjningsvinkeln något vid svänghörnet så att det finns lite utrymme mellan de två. Alternativt kan lite vinkling för att böja änden bort från det statiska (högra) gemet hjälpa, men det ökar risken för att den änden fastnar på objektglaset (se nästa problem)

Brytaren flyttas inte ända till "på" -läget

ELLER

Switch tenderar att dyka upp ur "på" -läget på egen hand

Slutet på pivot (vänster) gem är troligen fastna mellan bilden och den övre avsatsen. Justera den böjda änden så att den är vinklad mycket nedåt, bort från bilden och mot det statiska (höger) gemet

Steg 7: Slutliga tankar

Jag är ingalunda en elingenjör, men jag antar att så länge du bara använder detta med strömmar och spänningar som är säkra för dig att röra vid så kommer det inte att ha några säkerhetsproblem. Hör av dig om du upptäcker något annat.

Jag licensierar allt detta under Creative Commons Attribution-ShareAlike-licensen. Jag vill att människor ska vara gratis använda denna design för allt de vill och hoppas att andra kan använda eller förbättra denna design för att skapa andra 3D-utskrivbara elektriska komponenter med öppen källkod som använder vanliga ledande hushållsmaterial.