3D-painettu sähköinen liukukytkin (vain klemmari): 7 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Olen harrastanut johdotusta yhteen omien pienien sähköprojektieni kanssa vuosien varrella, lähinnä paperiliittimien, alumiinifolion ja pahvin muodossa, jotka on kivetty yhteen kuumaliimalla. Ostin äskettäin 3D -tulostimen (Creality Ender 3) ja etsin tulostettavaa mallia, jonka avulla voisin luoda luotettavampia sähkökomponentteja käyttämällä samaa tavallista kotitalousmetallia. Viimeksi tarvitsin on-off-kytkimen, jonka voisin kytkeä tavalliseen 2-nastaiseen tietokoneen tuulettimeen, joka saa virtaa verkkoseinäsovittimella.

Hämmästyksekseni löysin vain yhden tulostettavan mallin, joka ei vaatinut erityisten metalliosien tilaamista elektroniikalle (Hackaday), ja projektin viimeisin päivitys paljasti, että se lakkasi toimimasta kevyen käytön jälkeen vuonna 2016. Mutta ajattelin, että ydin niiden suunnittelu näytti lupaavalta, joten päätin ryhtyä luomaan samanlaisen yksinkertaisen sähkökytkimen.

Muutaman päivän Sketchupin ja useiden iteraatioiden jälkeen olen suunnitellut (toistaiseksi) luotettavan sähkökytkimen, joka vaatii tulostettavan muovikotelon lisäksi vain noin puolet suuresta toimistokiinnittimestä johtavia komponentteja varten.

Tarvikkeet

Työkalut:

• 3D tulostin
• Pihdit
• Lanka katkeaa

Materiaalit:

• Suuri toimistokiinnike (tai vastaava 1 mm halkaisija [18 AWG] johtava lanka)
• 6-7 g 3D-tulostuslankaa. Käytän halpaa PLA: ta

Tulostettava malli koostuu kolmesta osasta:

• Runko
• Ylös
• Dia

Valinnainen:

• Superliima tai vastaava
• Metalliviila tai hiekkapaperi

Vaihe 1: Tulosta kotelo

3D -tulostin tämän luotettavasti paperille (paitsi lasipohjalle) Ender 3 0,2 mm: n kerroksen korkeudella 0,4 mm: n suuttimella. Leikattu käyttäen Curaa seuraavilla merkittävillä asetuksilla:

• Kerroksen korkeus 0,2 mm
• 3 seinää (kuoret)
• 20% kuutiotäyte

• Tukee: Kosketuslevyä (tarvitaan vain diakappaleelle)

  Tuki tiheys: 50%

• Rakenna levyn tarttuvuus: Lautta

Kaikki muu jätettiin Vakiolaatu -oletusasetuksiin. Tulosta noin tunnissa asetuksista riippuen. Osat itse vievät noin 5 g filamenttia, lautta ja tuet lisäävät hieman ylimääräistä.

Kun tulostus on valmis, sinulla on 3 erillistä osaa: runko, dia ja yläosa.

Vaihe 2: Paperiliittimen tiedot ja vinkit

Tämä malli on suunniteltu erityisesti 1 mm halkaisijalle. (18 AWG) päällystämättömiä paperiliittimiä, koska näin sattui olemaan käsillä tätä tehdessä. Kaikki suurempi tai pienempi ei sovi tai on liian löysä ja johtaa epäluotettavaan käyttäytymiseen. Voit kuitenkin muokata Sketchup -tiedostoani eri tarpeisiin! Lisäksi saatat pystyä skaalaamaan mallia niin, että se mahtuu suurempaan tai pienempään paperiliittimen halkaisijaan, mutta en ole kokeillut sitä.

En ole varma, onko olemassa tavallista paperiliittimen mittausjärjestelmää, mutta päivitän tämän näillä tiedoilla, jos törmän siihen. Minulla ei ole aavistustakaan, millaista paperiliitintä käytin, koska heitin laatikon pois vuosia sitten.

Suoristavat paperiliittimet (Katso kuvat)

Paperiliittimen metallin pienet mutkat voivat estää kotelon yläosan asentamisen oikein (1. kuva). Suorista jäännöstaivut tehokkaasti käsin suoristamisen jälkeen tarttumalla pihdit paperiliittimeen suoraan ennen mutkaa (2. kuva). Paina paperiliitintä taivutuksen jälkeen, kunnes taivutus on täysin linjassa suoran segmentin kanssa (3. kuva). Siirrä sitten pihdit seuraavaan mutkaan (4. kuva). Toista, kunnes kaikki pienet mutkat ovat suoristuneet (jäljellä olevat kuvat).

Ei hätää, jos "suoristetussa" paperiliittimessä on pieni käyrä; lyhyet ja äkilliset ongelmat aiheuttavat myöhemmin ongelmia.

Vaihe 3: Muotoile staattinen (oikeanpuoleinen) paperiliitin

Aseta paperiliittimen suoristettu pää rungon oikealla puolella olevaan vaakasuoraan kanavaan. Työnnä sitä kuitenkin, kunnes se koskettaa vasemmalla olevaa kolmiopistettä (1. kuva).

Taivuta paperiliitin noin 90 ° (2. kuva).

• Sen jättäminen hieman> 90 ° kulmaan auttaa pitämään sen paikallaan myöhemmin kiristysvoimien avulla.
• Varmista, että alkuperäiset 3 kosketuspistettä (1. kuva) säilyvät mutkan jälkeen. Säädä tarpeen mukaan (3. kuva).

Katkaise sisäpää pois niin, että se ulottuu vaakasuorasta kanavasta hieman alle puoliväliin kolmiomaiseen kulmaan, johon se alun perin koski (4. kuva). Katkaise myös ulompi pää halutulle johdon pituudelle (5. kuva).

Vaihe 4: Muotoile kääntyvä (vasen) paperiliitin

Aseta muovinen runko-osa tasaiselle pinnalle ja työnnä paperiliittimen suoristettu pää läpireikään (1. kuva). Taivuta paperiliitintä 90 ° (2. kuva). Tämä antaa sinulle lähellä oikeaa pituutta mutkan lopussa. Sinun on luultavasti käytettävä pihtejä saadaksesi 90 °: n kokoinen mutka, joka ei jousta takaisin laajempaan kulmaan.

Aseta paperiliitin kanavaan vasemmalla puolella taivutettu pää ylöspäin (3. kuva). Pidä taivutettu pää paikallaan ja taivuta pitkä pää kääntökulman ympäri (4. kuva). Säädä kääntökulmaa, kunnes taivutettu päätepiste on suunnilleen yläreunan linjassa (mutta ei koskettanut sitä, 5. kuva), kun pystysuora osa on reunojen tasalla. Ihanteellinen pituus on silloin, kun paperiliitin voi pyöriä kääntökulmassa ja vain tuskin koskettaa oikeaa reunaa läpireiän vieressä (6. ja 7. kuva).

Err sillä puolella, joka on kauempana yläreunasta; jos se on liian lähellä, se ei voi taipua alaspäin kosketuksiin toisen staattisen paperiliittimen kanssa

Katkaise haluttu johdinpituus paperiliittimen ulkopuolelta (8. kuva). Katkaise myös sisäpään taivutus pois niin, että se on rungon syvyyden kanssa (tai lyhyempi) (9. ja 10. kuva).

Vaihe 5: Kokoonpano

Työnnä liuku rungon yläuraan (1. kuva). Varmista, että se voi liukua edestakaisin juuttumatta (2. kuva). Napsauta yläkappale paikalleen saadaksesi tuntuman siitä, miten se yhdistyy kehoon, ja varmista, että dia liikkuu edelleen edestakaisin juuttumatta. Irrota yläosa ja siirrä liukusäädin vasemmalle (pois).

Jos luisti on liian paksu, jotta se mahtuu yläuraan, käytä hiekkapaperia tai metalliviilaa ohentaaksesi varret hieman. Liukuvarren alaosa (jossa se koskettaa tulostustukea) voi taipua hieman tai muodostaa pieniä murtumia, jotka molemmat voivat estää tasaisen istuvuuden

Aseta molemmat paperiliittimet paikoilleen edellä kuvatulla tavalla pitäen niiden pystysuorat osat mahdollisimman tasaisina (3. kuva).

Jos pidät niitä vaikeasti oikeassa asennossa, kun asetat Topin päälle, levitä pieni määrä liimaa tai liimaa pitämään ne paikallaan. Älä levitä liimaa mihinkään paperiliittimiin kuin pystysuoriin osiin. Huomaa, että liikaa kovettunut liima voi estää kannen asentamisen oikein.

Jos olet valmis liittämään kytkimen pysyvästi, voit levittää superliimaa (tai haluamaasi liimaa) alareunaa ja oikean ja vasemman reunan alaosaa pitkin. Vasen ja oikea alakulma ovat pisteitä, joissa yläosa pyrkii irtoamaan helpoimmin, joten keskity niihin. Suosittelen kuitenkin testaamaan sitä ennen liimaamista

Napsauta yläosa (4. kuva). Minusta paras tapa tehdä tämä on koskettaa vasenta yläkulmaa uraan ja napsauttaa sitten vasen alakulma paikalleen (5. kuva). Paina sitten oikeaa alakulmaa, kunnes se napsahtaa paikalleen (kuudes kuva). Varmista, että vedät paperiliittimiä kevyesti kohti keskustaa (jotta ne ovat tasaisia). Oikea alakulma saattaa vaatia kohtuullisen paineen, jotta se napsahtaa sisään, koska se on tarkoituksellisesti tiukka kitkasovitus.

Vaihe 6: Menestys! … Tai vianetsintä

Nyt kun kytkin on koottu täysin, voit testata sitä! Käytän yleismittarin jatkuvuustilaa varmistaakseni, että se toimii oikein. Tai voit kytkeä sen omaan hyvin tunnettuun piiriin, jos sinulla ei ole kätevää yleismittaria.

Alla on joitain ongelmia, joita saatat kohdata ja kuinka voit korjata ne:

Yläosa ei napsahdu paikalleen

• Varmista, että paperiliittimen pystysuorat osat ovat suoria ja tasaisina ala- ja sivureunoja vasten.
• Varmista, että nivel (vasen) paperiliittimen sisäinen taivutettu pää (lävistysreiän lähellä) on katkaistu, jotta se ei ulotu korkeammalle kuin muu runko.
• Jos paperiliittimen halkaisija on yli 1 mm. (18 AWG), et voi saada Topia napsautumaan sisään. Kokeile suurentaa mallia tai leikata hiekkapaperilla tai metalliviilalla leveämpiä kanavia yläosaan paksumman metallin mukauttamiseksi.
• Jos levitit liimaa tai liimaa, joka kuivui paikoilleen, se voi viedä tilaa, joka estää pinnan kiinnittymisen paikalleen. Poista kuivunut liima tai tulosta runko uudelleen.

Dia on jumissa

Hio tai viilaa liukuvan osan osat uriin, kunnes se sopii paremmin

Paperiliittimet ovat löysät tai heiluvat

Todennäköisesti paperiliittimet ovat liian ohuita. Voit kokeilla pienennetyn mallin tulostamista. Jos teet ja se toimii, haluaisin kuulla siitä. Vaihtoehtoisesti yläosa ei ehkä ole kunnolla paikallaan tai tulostin ei ole hyvin kalibroitu ja se teki sisäisistä urista liian suuria

Piiri ei ole valmis, kun kytkin on "päällä"

• Varmista, että oikea (staattinen) paperiliitin ulottuu kauemmas vasemmalle kuin vasemman (nivel) paperiliittimen taivutettu pää ja kääntyvän paperiliittimen taivutettu pää on vähintään yhtä korkea kuin staattinen paperiliitin. Kun kääntyvää paperiliitintä painetaan alaspäin (pois luistista), sen tulee koskettaa staattista paperiliitintä (4. kuva).
• Varmista, että kääntyvä paperiliitin ei ulotu liian lähelle yläreunaa tai se ei voi kääntyä alaspäin, kun kytkintä painetaan- sen sijaan se juuttuu liukukiskon ja seinän väliin (katso toinen kuva hyvistä etäisyyksistä esimerkki).

Piiri on valmis, kun kytkin on "pois"

Kääntyvä (vasen) paperiliitin on todennäköisesti taipunut liian pienessä kulmassa ja koskettaa staattista (oikeaa) paperiliitintä rentoina. Lisää hieman taivutuskulmaa kääntökulmassa, jotta niiden välillä on vähän tilaa. Vaihtoehtoisesti hieman taivutettu pää taivuttaa pää pois staattisesta (oikeasta) paperiliittimestä voi auttaa, mutta lisää riskiä, että tämä pää jää kiinni diaan (katso seuraava ongelma)

Kytkin ei liiku kokonaan "on" -asentoon

TAI

Kytkimellä on taipumus ponnahtaa ulos "päällä" -asennosta itsestään

Kääntyvän paperiliittimen (vasen) pää jää todennäköisesti liukukiskon ja yläreunan väliin. Säädä taivutettu pää niin, että se on kulmassa hieman alaspäin, pois liukumäestä ja kohti staattista (oikeaa) paperiliitintä

Vaihe 7: Viimeiset ajatukset

En missään tapauksessa ole sähköinsinööri, mutta oletan, että niin kauan kuin käytät sitä vain sellaisilla virroilla ja jännitteillä, jotka ovat turvallisia koskettaa, tällä ei ole mitään turvallisuusongelmia. Jos huomaat muuta, kerro siitä minulle.

Lisenssin tämän kaiken Creative Commons Attribution-ShareAlike -lisenssillä. Haluan, että ihmiset voivat käyttää tätä mallia vapaasti mihin tahansa, ja toivon, että muut voivat käyttää tai parantaa tätä mallia luodakseen muita avoimen lähdekoodin 3D-tulostettavia sähkökomponentteja, jotka käyttävät tavallisia kotitalouden johtavia materiaaleja.