Flexlight: Φακός LED για κελί νομίσματος χωρίς συγκόλληση: 3 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Έργα Fusion 360 »

Ο στόχος μου για αυτό το έργο ήταν να δημιουργήσω έναν απλό φακό LED με μπαταρία με ελάχιστα μέρη και χωρίς συγκόλληση. Μπορείτε να εκτυπώσετε τα μέρη σε λίγες ώρες και να τα συναρμολογήσετε σε περίπου 10 λεπτά, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικό για ένα απογευματινό έργο (υπό την επίβλεψη ενηλίκων). Το πολύ απλό ηλεκτρικό κύκλωμα σε αυτόν τον φακό είναι εμπνευσμένο από σπρέι LED, για τα οποία μπορείτε να μάθετε περισσότερα εδώ.

Το Flexlight είναι ένα σχέδιο 5 τεμαχίων (3 αγορασμένα, 2 τυπωμένα) που αξιοποιεί την ελαστικότητα του καλύμματος του φακού και του αγωγού LED για να λειτουργήσει ως ένας κανονικά ανοιχτός διακόπτης, τον οποίο μπορεί να τσιμπήσει ο χρήστης για να ανάψει προσωρινά τον φακό. Τη στιγμή που γράφω αυτό το Instructable, έχω σχεδιάσει και δοκιμάσει δύο εκδόσεις του φακού - η μία χρησιμοποιεί κελί νομίσματος CR1225 και η άλλη κυψέλη νομισμάτων CR2032. Το υλικό κόστος για αυτόν τον φακό είναι <$ 2 USD.

Εκτός από τα αρχεία. STL για αυτές τις δύο εκδόσεις (σύνδεσμος Thingiverse εδώ), μοιράζομαι επίσης τα παραμετρικά μοντέλα Fusion 360 με δυνατότητα λήψης, ώστε να μπορείτε να τροποποιήσετε/προσαρμόσετε το σχέδιο περαιτέρω σύμφωνα με τις ανάγκες σας. Είμαι ενθουσιασμένος που μαθαίνω από τις βελτιώσεις σας σε αυτά τα σχέδια!

• Μικρότερος σχεδιασμός Flexlight (χρησιμοποιεί κελί CR1225):
• Μεγαλύτερος σχεδιασμός Flexlight (χρησιμοποιεί κελί CR2032):

Ασφάλεια

• Μικρά ανταλλακτικά: Τα εξαρτήματα που αγοράσατε είναι σχετικά μικρά και ενέχουν κίνδυνο κατάποσης, μην αφήνετε μικρά παιδιά χωρίς επίβλεψη με αυτά τα μέρη.
• Φως: Το φως που παράγεται από τον φακό μπορεί να είναι έντονο, μην λάμπετε το αναμμένο LED απευθείας στα μάτια σας ή των άλλων.
• Μπαταρία: Μην βραχυκυκλώνετε τους θετικούς και αρνητικούς ακροδέκτες της μπαταρίας, καθώς μπορεί να προκληθεί ζημιά, να ζεσταθεί ή/και να εκφορτιστεί το περιεχόμενό της.

Προμήθειες:

• Εργαλεία:

  • Τρισδιάστατος εκτυπωτής (ή πρόσβαση σε έναν) - για αναφορά, εκτύπωσα αυτά τα κομμάτια σε PLA σε ένα Ender 3 Pro
  • Πρόσβαση σε υπολογιστή με Ultimaker Cura (Link)
  • Κόπτης έκπλυσης και πένσα
  • Μικρό κατσαβίδι Phillips (για βίδα #2-56)

• Υλικά:

  • Το υλικό εκτύπωσης της επιλογής σας
  • Μπαταρία λιθίου 1x 3V (CR1225 ή CR2032, ανάλογα με το μοντέλο Flexlight)
  • 1x 5mm Clear LED με> = 3V εμπρός τάση (συνιστάται λευκό, μοβ ή μπλε)
  • 1x #2-56 x 1/4 "μεγάλη βίδα μηχανήματος

Βήμα 1: Εκτύπωση ανταλλακτικών Flexlight

Πιάστε την προτιμώμενη έκδοση «βάση» και «κάλυμμα». Αρχεία STL από το Thingiverse (ή δημιουργήστε τη δική σας έκδοση από τα αρχεία F360!) Και ανοίξτε το Cura. Αυτά τα μέρη θα εκτυπωθούν σε δύο ξεχωριστές συνεδρίες, όπως συζητείται παρακάτω.

Flexlight Base

Η βάση είναι σχετικά απλή και χρειάζεται λιγότερο από 2 ώρες για εκτύπωση. Προτείνω τις ακόλουθες ρυθμίσεις:

• Εκτυπώστε στον "όρθιο" προσανατολισμό όπως φαίνεται στις εικόνες, για να διασφαλίσετε ότι η λειτουργία διατήρησης της μπαταρίας δεν θα διασπάσει μια γραμμή στρώματος κατά την εγκατάσταση/αφαίρεση της μπαταρίας.
• Εκτύπωση με τοποθέτηση υποστήριξης> Παντού
• Η "τυπική ποιότητα" με 20% πλήρωσης και ύψος στρώματος 0,2 mm θα πρέπει να είναι επαρκής, αλλά η υψηλότερη ποιότητα είναι επίσης εντάξει.

Όταν ολοκληρωθεί η εκτύπωση, χρησιμοποιήστε τους κοπτήρες και τις πένσες για να αφαιρέσετε το υλικό στήριξης.

Κάλυμμα Flexlight

Το εξώφυλλο έχει σχεδιαστεί για να αξιοποιεί μια ειδική λειτουργία στο Cura που μας επιτρέπει να το εκτυπώσουμε σε μία συνεχή σπείρα και χρειάζεται λιγότερο από 1 ώρα για εκτύπωση. Προτείνω τις ακόλουθες ρυθμίσεις:

• Εκτυπώστε στον "όρθιο" προσανατολισμό όπως φαίνεται στις εικόνες.
• Εκτύπωση με ειδικές λειτουργίες> Spiralize Outer Contour
• Η «τυπική ποιότητα» με ύψος στρώματος 0,2 mm θα πρέπει να είναι επαρκής, αλλά η υψηλότερη ποιότητα είναι επίσης εντάξει.

Γιατί να σπειρώσω το εξωτερικό περίγραμμα; Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της δυνατότητας είναι ότι μπορούμε να εκτυπώσουμε το λεπτό μας εξώφυλλο χωρίς ραφές στρώματος, οι οποίες υπάρχουν σε τυπικές εκτυπώσεις και μειώνουν την εμφάνιση και την αίσθηση του εξωφύλλου.

Βήμα 2: Συναρμολόγηση του Flexlight σας

Με τα τυπωμένα και τα αγορασμένα ανταλλακτικά στο χέρι, ήρθε η ώρα να κατασκευάσετε!

1. Σύρετε το LED στην εκτυπωμένη βάση και περιστρέψτε το έτσι ώστε η κάθοδος (αρνητική πλευρά, συνήθως το μικρότερο καλώδιο) να στηρίζεται στη λειτουργία συγκράτησης της μπαταρίας. Λυγίστε την άνοδο (θετική πλευρά, τυπικά το μακρύτερο καλώδιο) προς τα κάτω μέσω της αποκοπής στη βάση.

2. Μετακινήστε την κάθοδο ακριβώς κάτω από τη λειτουργία συγκράτησης μπαταρίας και τοποθετήστε το κελί νομίσματος (αρνητική πλευρά προς τα πάνω) κάτω από τη λειτουργία και την κάθοδο συγκράτησης της μπαταρίας. Σπρώξτε την μπαταρία μέχρι να κουμπώσει στη βάση της. Επιβεβαιώστε ότι η κάθοδος βρίσκεται τώρα μεταξύ της λειτουργίας συγκράτησης της μπαταρίας και της αρνητικής όψης της μπαταρίας.

   Αμέσως μετά την εγκατάσταση, η άνοδος δεν πρέπει να αγγίζει τη θετική πλευρά της μπαταρίας. Αν είναι, λυγίστε το λίγο πιο μακριά, ώστε να μην αγγίζει ονομαστικά

3. Κάντε μια γρήγορη δοκιμή σπρώχνοντας την άνοδο στη θετική πλευρά της μπαταρίας και βεβαιωθείτε ότι ανάβει η λυχνία LED. Όταν απελευθερώνετε την άνοδο, πρέπει να επιστρέψει και η λυχνία LED να σβήσει. Εάν η λυχνία LED δεν ανάβει, ελέγξτε τα παρακάτω και διορθώστε όπως απαιτείται:

   • Επιβεβαιώστε ότι η άνοδος και η κάθοδος του LED δεν αντικαταστάθηκαν κατά την εγκατάσταση.
   • Επιβεβαιώστε ότι η μπαταρία σας δεν έχει εξαντληθεί.
   • Επιβεβαιώστε ότι η λυχνία LED δεν είναι κατεστραμμένη.
   • Αναζητήστε σορτς μεταξύ των αγωγών LED.
4. Σύρετε απαλά το κάλυμμα στη βάση, διασφαλίζοντας ότι το καλώδιο ανόδου δεν κάμπτεται από τη θέση του καθώς σύρετε το κάλυμμα. Στερεώστε το κάλυμμα στη βάση στο άκρο απέναντι από το LED, χρησιμοποιώντας τη βίδα #2-56.

Ολα τελείωσαν! Τώρα, μπορείτε να πιέσετε το κάλυμμα κοντά στις περιοχές λακκούβας για να ενεργοποιήσετε το Flexlight και απλώς αφήστε το για να το απενεργοποιήσετε! Εάν η γρήγορη δοκιμή σας στο Βήμα 3 ήταν εντάξει, αλλά τώρα το Flexlight δεν λειτουργεί όπως αναμενόταν, αφαιρέστε το κάλυμμα και:

• Επιβεβαιώστε ότι η άνοδος δεν έχει λυγίσει εκτός τόπου.
• Αναζητήστε σορτς μεταξύ των αγωγών LED.

Ελπίζω να σας αρέσει να χρησιμοποιείτε το Flexlight για τις ανάγκες φωτισμού σας, είτε αυτό περιλαμβάνει την αποθήκευση αρκετών γύρω από τον χώρο διαβίωσής σας για διακοπή ρεύματος / αντιμετώπιση έκτακτης ανάγκης, την κατασκευή τους για διασκέδαση / εκπαίδευση ή κάτι άλλο εντελώς. Είμαι επίσης ενθουσιασμένος που βλέπω τι αλλαγές/βελτιώσεις κάνετε σε αυτό το σχέδιο - όπως μείωση του αριθμού εξαρτημάτων, τροποποίηση του για χρήση με διαφορετικό μέγεθος LED ή βελτίωση της εργονομίας. Ευχαριστούμε που το διαβάσατε!

Βήμα 3: [Προαιρετικά] Ηλεκτρικές πληροφορίες

Από περιέργεια, μέτρησα την τάση κατά μήκος και ρεύμα μέσω του LED κατά τη χρήση για καθένα από αυτά τα σχέδια και μοιράστηκα αυτές τις τιμές εδώ.

Η εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας νομισμάτων και η σχετικά υψηλή τάση προς τα εμπρός του λευκού ή μπλε LED μας επιτρέπει να ξεφύγουμε από ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα στο Flexlight. Ωστόσο, το ρεύμα που προέρχεται από την μπαταρία είναι ακόμα μια τάξη μεγέθους υψηλότερη από την τυπική τιμή που αναφέρεται για την πλήρη ονομαστική διάρκεια ζωής της μπαταρίας (measured 2-3mA μετρηθεί έναντι typical 0.2 mA τυπικής ονομαστικής). Η προσθήκη αντίστασης (~ <100 ohms) σε σειρά θα ήταν μια καλή προσέγγιση για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας του Flexlight, αλλά θα είχε ως αποτέλεσμα ένα πιο χαμηλό φως.