Τρισδιάστατη εκτύπωση ηλεκτρικού διακόπτη διαφάνειας (χρησιμοποιώντας μόνο ένα συνδετήρα): 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Έχω ασχοληθεί με την καλωδίωση των δικών μου μικρών ηλεκτρικών έργων όλα αυτά τα χρόνια, κυρίως με τη μορφή συνδετήρων, αλουμινόχαρτου και χαρτονιού με λιθόστρωτο με ζεστή κόλλα. Πρόσφατα αγόρασα έναν 3D εκτυπωτή (το Creality Ender 3) και έψαξα για ένα εκτυπώσιμο μοντέλο που θα μου επέτρεπε να δημιουργήσω πιο αξιόπιστα ηλεκτρικά εξαρτήματα χρησιμοποιώντας το ίδιο κοινό οικιακό μέταλλο. Πιο πρόσφατα χρειαζόμουν έναν διακόπτη on-off που θα μπορούσα να τον συνδέσω σε έναν τυπικό ανεμιστήρα υπολογιστή 2 ακίδων που τροφοδοτείται από έναν προσαρμογέα τοίχου AC.

Δυστυχώς, βρήκα μόνο ένα εκτυπώσιμο μοντέλο που δεν απαιτούσε παραγγελία ειδικών μεταλλικών εξαρτημάτων για ηλεκτρονικά είδη (Hackaday) και η τελευταία ενημέρωση αυτού του έργου αποκάλυψε ότι σταμάτησε να λειτουργεί μετά από ελαφριά χρήση το 2016. Αλλά σκέφτηκα τον πυρήνα η λειτουργία του σχεδιασμού τους φαινόταν πολλά υποσχόμενη, έτσι αποφάσισα να κάνω μια λήψη για να δημιουργήσω έναν παρόμοιο απλό ηλεκτρικό διακόπτη.

Μετά από μερικές μέρες στο Sketchup και αρκετές επαναλήψεις, έχω σχεδιάσει έναν (μέχρι τώρα) αξιόπιστο ηλεκτρικό διακόπτη που, εκτός από το εκτυπώσιμο πλαστικό περίβλημα, απαιτεί μόνο περίπου το ήμισυ ενός μεγάλου συνδετήρα χαρτιού για τα αγώγιμα εξαρτήματα.

Προμήθειες

Εργαλεία:

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής
• Πένσα
• Τσιμπήματα καλωδίων

Υλικά:

• Μεγάλο συνδετήρα χαρτιού (ή ισοδύναμο 1mm διάμετρο. Αγώγιμο σύρμα [18 AWG])
• Νήμα τρισδιάστατου εκτυπωτή 6-7g. Χρησιμοποιώ ένα φτηνό PLA

Το εκτυπώσιμο μοντέλο αποτελείται από 3 μέρη:

• Σώμα
• Μπλουζα
• Ολίσθηση

Προαιρετικός:

• Superglue ή το αντίστοιχο που προτιμάτε
• Μεταλλικό αρχείο ή γυαλόχαρτο

Βήμα 1: Εκτυπώστε την θήκη

Τρισδιάστατα το εκτύπωσα αξιόπιστα σε απόθεμα (εκτός από γυάλινο κρεβάτι) Ender 3 σε ύψος στρώματος 0,2 mm με ακροφύσιο 0,4 mm. Τεμαχισμένο χρησιμοποιώντας το Cura με τις ακόλουθες αξιοσημείωτες ρυθμίσεις:

• Layerψος στρώματος 0,2mm
• 3 τοίχοι (κοχύλια)
• 20% κυβικό γέμισμα

• Υποστηρίζει: Αγγίζοντας Buildplate (απαιτείται μόνο για το κομμάτι Slide)

  Πυκνότητα υποστήριξης: 50%

• Build Plate Adhesion: Raft

Όλα τα άλλα έμειναν στις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις "Τυπική ποιότητα". Θα πρέπει να εκτυπώνεται σε περίπου μία ώρα, ανάλογα με τη ρύθμισή σας. Τα ίδια τα μέρη καταλαμβάνουν περίπου 5g νήματος, με τη σχεδία και τα στηρίγματα να προσθέτουν λίγο επιπλέον.

Όταν ολοκληρωθεί η εκτύπωση, θα έχετε 3 ξεχωριστά μέρη: Body, Slide και Top.

Βήμα 2: Πληροφορίες και συμβουλές για το χαρτί

Αυτό το μοντέλο σχεδιάστηκε ειδικά για διάμετρο 1mm. (18 AWG) μη επικαλυμμένα μανταλάκια γιατί αυτό έτυχε να έχω στο χέρι όταν το φτιάχνω. Οτιδήποτε μεγαλύτερο ή μικρότερο είτε δεν ταιριάζει είτε θα είναι πολύ χαλαρό και θα έχει ως αποτέλεσμα αναξιόπιστη συμπεριφορά. Ωστόσο, μη διστάσετε να τροποποιήσετε το αρχείο Sketchup για να καλύψω διαφορετικές ανάγκες! Επίσης, ίσως μπορείτε να κλιμακώσετε το μοντέλο για να χωρέσει μεγαλύτερες ή μικρότερες διαμέτρους συνδετήρων, αλλά δεν το έχω δοκιμάσει.

Δεν είμαι σίγουρος αν υπάρχει ένα τυπικό σύστημα μέτρησης συνδετήρα, αλλά θα το ενημερώσω με αυτές τις πληροφορίες αν το συναντήσω ποτέ. Δεν έχω ιδέα τι είδους χαρτόνι χρησιμοποίησα επειδή πέταξα το κουτί πριν από χρόνια.

Raσιωση χάρτινων συνδετήρων (Δείτε εικόνες)

Ελαφρές στροφές στο μέταλλο του συνδετήρα μπορεί να εμποδίσουν τη σωστή τοποθέτηση της κορυφής της θήκης (1η φωτογραφία). Για να ισιώσετε αποτελεσματικά τις υπολειπόμενες στροφές αφού το ισιώσετε με το χέρι, χρησιμοποιήστε πένσες για να πιάσετε το συνδετήρα χαρτιού σε ένα ευθύ τμήμα ακριβώς πριν από μια στροφή (2η φωτογραφία). Εφαρμόστε πίεση στο συνδετήρα μετά την κάμψη μέχρι η κάμψη να είναι απόλυτα ευθυγραμμισμένη με το ευθύ τμήμα (3η φωτογραφία). Στη συνέχεια, μετακινήστε τις πένσες στην επόμενη στροφή (4η φωτογραφία). Επαναλάβετε μέχρι να ισιώσουν όλες οι μικρές στροφές (οι υπόλοιπες φωτογραφίες).

Είναι εντάξει αν υπάρχει μια μικρή καμπύλη στο "ισιωμένο" συνδετήρα χαρτιού. είναι τα σύντομα και ξαφνικά που θα προκαλέσουν προβλήματα αργότερα.

Βήμα 3: Διαμορφώστε τη στατική (Δεξιά) κορδέλα

Τοποθετήστε το ισιωμένο άκρο ενός συνδετήρα στο οριζόντιο κανάλι στη δεξιά πλευρά του σώματος. Πιέστε το μέχρι να έρθει σε επαφή με το τριγωνικό σημείο στα αριστερά (1η φωτογραφία).

Λυγίστε το συνδετήρα σε περίπου 90 ° (2η φωτογραφία).

• Αν το αφήσετε σε γωνία ελαφρώς> 90 °, θα το κρατήσετε στη θέση του μέσω δυνάμεων τάσης αργότερα.
• Βεβαιωθείτε ότι διατηρούνται τα αρχικά 3 σημεία επαφής (1η φωτογραφία) μετά την κάμψη. Προσαρμόστε όπως απαιτείται (3η φωτογραφία).

Τραβήξτε το εσωτερικό άκρο έτσι ώστε να εκτείνεται έξω από το οριζόντιο κανάλι λίγο λιγότερο από το μισό της διαδρομής στην τριγωνική γωνία που άγγιξε αρχικά (4η φωτογραφία). Επίσης, κόψτε το εξωτερικό άκρο στο επιθυμητό μήκος καλωδίου (5η φωτογραφία).

Βήμα 4: Διαμορφώστε το περιστροφικό (αριστερό) συνδετικό κάλυμμα

Τοποθετήστε το πλαστικό μέρος του σώματος σε μια επίπεδη επιφάνεια και τοποθετήστε το ισιωμένο άκρο του συνδετήρα μέσα στην οπή (1η φωτογραφία). Χρησιμοποιήστε το για να λυγίσετε το συνδετήρα 90 ° (2η φωτογραφία). Αυτό θα σας δώσει κοντά στο σωστό μήκος στο τέλος της στροφής. Πιθανότατα θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε πένσα για να λάβετε μια πλήρη κάμψη 90 ° που δεν επιστρέφει σε ευρύτερη γωνία.

Τοποθετήστε το συνδετήρα στο κανάλι κατά μήκος της αριστερής πλευράς, με λυγισμένο άκρο (3η φωτογραφία). Κρατήστε το λυγισμένο άκρο στη θέση του και λυγίστε το μακρύ άκρο γύρω από τη γωνία περιστροφής (4η φωτογραφία). Τροποποιήστε τη γωνία περιστροφής έως ότου το λυγισμένο τελικό σημείο είναι περίπου στο ίδιο επίπεδο με την επάνω προεξοχή (αλλά δεν το αγγίζετε, 5η φωτογραφία) όταν το κατακόρυφο τμήμα είναι στο ίδιο επίπεδο με τις άκρες. Το ιδανικό μήκος είναι όταν ο συνδετήρας μπορεί να περιστραφεί στη γωνία περιστροφής και μόλις αγγίζει τη δεξιά άκρη δίπλα στην οπή (6η και 7η φωτογραφία).

Λάθος στο να είσαι πιο μακριά από την κορυφαία προεξοχή. αν είναι πολύ κοντά δεν θα μπορεί να σκύψει προς τα κάτω για να έρθει σε επαφή με το άλλο στατικό συνδετήρα

Κόψτε το επιθυμητό μήκος καλωδίου στο εξωτερικό άκρο του συνδετήρα (8η φωτογραφία). Κλείστε επίσης την εσωτερική στροφή του άκρου έτσι ώστε να είναι στο ίδιο επίπεδο (ή συντομότερο από) το βάθος του σώματος (φωτογραφίες 9η και 10η).

Βήμα 5: Συναρμολόγηση

Τοποθετήστε τη διαφάνεια στην επάνω αυλάκωση του σώματος (1η φωτογραφία). Βεβαιωθείτε ότι μπορεί να γλιστρήσει μπρος -πίσω χωρίς να κολλήσει (2η φωτογραφία). Τραβήξτε το κορυφαίο κομμάτι στη θέση του για να έχετε μια αίσθηση για το πώς συνδέεται με το σώμα και βεβαιωθείτε ότι το Slide συνεχίζει να κινείται μπρος -πίσω χωρίς να κολλήσει. Αφαιρέστε το επάνω κομμάτι και μετακινήστε τη Διαφάνεια στην αριστερή (απενεργοποιημένη) θέση.

Εάν το Slide είναι πολύ παχύ για να χωρέσει στην επάνω αυλάκωση, χρησιμοποιήστε χαρτί άμμου ή μεταλλική λίμα για να αραιώσετε ελαφρώς τους βραχίονες. Το κάτω μέρος των βραχιόνων διαφάνειας (όπου αγγίζει τα στηρίγματα εκτύπωσης) μπορεί να χαλαρώσει ελαφρώς ή να αναπτύξει μικρές φούσκες, και οι δύο μπορούν να αποτρέψουν την ομαλή εφαρμογή

Τοποθετήστε και τα δύο κομμάτια του συνδετήρα στις θέσεις τους όπως περιγράφηκε προηγουμένως, διατηρώντας τις κάθετες τομές τους όσο το δυνατόν πιο ευθείες (3η φωτογραφία).

Εάν τα κρατάτε δύσκολα στη σωστή θέση ενώ βάζετε το Top, εφαρμόστε μια μικρή ποσότητα κόλλας ή κόλλας για να τα κρατήσετε στη θέση τους. Μην εφαρμόζετε κόλλα σε οποιοδήποτε σημείο των συνδετήρων εκτός από τα κάθετα μέρη. Λάβετε υπόψη ότι η υπερβολική σκληρυμένη κόλλα μπορεί να εμποδίσει την κορυφή να προσαρμοστεί σωστά.

Εάν είστε έτοιμοι να κλείσετε μόνιμα τον διακόπτη, αυτό είναι το σημείο όπου μπορείτε να εφαρμόσετε υπερκολλή (ή κόλλα που προτιμάτε) κατά μήκος του κάτω άκρου και το κάτω μισό της δεξιάς και αριστερής άκρης. Η κάτω αριστερή και δεξιά γωνία είναι τα σημεία όπου η κορυφή τείνει να αναδύεται πιο εύκολα, οπότε εστιάστε σε αυτά. Ωστόσο, συνιστώ ανεπιφύλακτα να το δοκιμάσετε πριν το κολλήσετε

Κλείστε στο επάνω μέρος (4η φωτογραφία). Θεωρώ ότι ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να αγγίξετε την επάνω αριστερή γωνία αυλάκωσης στη Διαφάνεια και, στη συνέχεια, να κουμπώσετε την κάτω αριστερή γωνία στη θέση της (5η φωτογραφία). Στη συνέχεια, ασκήστε πίεση στην κάτω δεξιά γωνία μέχρι να ασφαλίσει στη θέση του (6η φωτογραφία). Βεβαιωθείτε ότι τραβάτε ελαφρά τα συνδετήρες προς το κέντρο (έτσι ώστε να είναι στο ίδιο επίπεδο) καθώς το κάνετε. Η κάτω δεξιά γωνία ενδέχεται να απαιτεί μια αρκετά καλή πίεση για να ασφαλίσει, επειδή είναι σκόπιμα μια σφιχτή εφαρμογή τριβής.

Βήμα 6: Επιτυχία! … Or Αντιμετώπιση προβλημάτων

Τώρα που ο διακόπτης είναι πλήρως συναρμολογημένος, μπορείτε να τον δοκιμάσετε! Χρησιμοποιώ τη λειτουργία Συνέχεια ενός πολύμετρου για να βεβαιωθώ ότι λειτουργεί σωστά. Or μπορείτε να το συνδέσετε σε ένα γνωστό κύκλωμα του δικού σας σχεδιασμού, εάν δεν έχετε ένα πολύμετρο εύχρηστο.

Παρακάτω είναι μερικά προβλήματα που ενδέχεται να αντιμετωπίσετε και πώς να τα διορθώσετε:

Η κορυφή δεν θα κουμπώσει στη θέση της

• Βεβαιωθείτε ότι τα κάθετα τμήματα του συνδετήρα είναι ίσια και εφάπτονται με το κάτω και πλευρικό άκρο.
• Βεβαιωθείτε ότι η εσωτερική κάμψη του άξονα του περιστροφικού (αριστερού) συνδετήρα (κοντά στην οπή) έχει αποκοπεί έτσι ώστε να μην εκτείνεται ψηλότερα από το υπόλοιπο σώμα.
• Εάν το κλιπ χαρτιού σας είναι μεγαλύτερο από διάμετρο 1mm. (18 AWG) τότε δεν θα μπορείτε να κάνετε την κορυφή να κουμπώσει. Δοκιμάστε να ανεβάσετε το μοντέλο ή χρησιμοποιήστε γυαλόχαρτο ή μεταλλικό αρχείο για να χαράξετε ευρύτερα κανάλια στην κορυφή για να χωρέσετε το παχύτερο μέταλλο.
• Εάν εφαρμόσετε κόλλα ή κόλλα που στέγνωσε στη θέση του, μπορεί να καταλαμβάνει χώρο που εμποδίζει την τοποθέτηση της κορυφής στη θέση της. Αφαιρέστε την αποξηραμένη κόλλα ή εκτυπώστε ξανά το σώμα.

Η διαφάνεια έχει κολλήσει

Τρίψτε ή κατεβάστε τα τμήματα του Slide που τοποθετούνται στις αυλακώσεις μέχρι να ταιριάξει καλύτερα

Τα συνδετικά χαρτιά είναι χαλαρά ή σπασμένα

Το πιο πιθανό είναι ότι οι συνδετήρες είναι πολύ λεπτές. Μπορείτε να δοκιμάσετε να εκτυπώσετε ένα μικρότερο μοντέλο. Αν το κάνετε και λειτουργεί, θα ήθελα πολύ να το ακούσω. Εναλλακτικά, ίσως η κορυφή δεν έχει κουμπώσει πλήρως στη θέση του ή ο εκτυπωτής σας δεν έχει βαθμονομηθεί καλά και έχει κάνει τα εσωτερικά αυλάκια πολύ μεγάλα

Το κύκλωμα δεν ολοκληρώνεται όταν ο διακόπτης είναι "ενεργοποιημένος"

• Βεβαιωθείτε ότι ο δεξιός (στατικός) συνδετήρας χαρτιού εκτείνεται πιο αριστερά από το λυγισμένο άκρο του αριστερού (περιστρεφόμενου) συνδετήρα και ότι το λυγισμένο άκρο του περιστρεφόμενου συνδετήρα καλύπτει τουλάχιστον το ύψος του στατικού συνδετήρα. Όταν το περιστρεφόμενο συνδετικό χαρτί πιέζεται προς τα κάτω (μακριά από τη Διαφάνεια), θα πρέπει να έρθει σε επαφή με το στατικό συνδετήρα (4η φωτογραφία).
• Βεβαιωθείτε ότι ο περιστροφικός συνδετήρας δεν εκτείνεται πολύ κοντά στην επάνω προεξοχή ή δεν θα μπορεί να περιστραφεί προς τα κάτω όταν πιέζετε το διακόπτη- αντίθετα θα κολλήσει μεταξύ της Διαφάνειας και του τοίχου (βλ. 2η φωτογραφία για καλή απόσταση) παράδειγμα).

Το κύκλωμα ολοκληρώνεται όταν ο διακόπτης είναι "απενεργοποιημένος"

Ο περιστρεφόμενος (αριστερός) συνδετήρας χαρτιού είναι μάλλον λυγισμένος σε πολύ μικρή γωνία και αγγίζει το στατικό (δεξί) συνδετήρα όταν είναι χαλαρός. Αυξήστε ελαφρώς τη γωνία κάμψης στη γωνία περιστροφής, ώστε να υπάρχει λίγος χώρος μεταξύ των δύο. Εναλλακτικά, το ελαφρώς γωνιακό για να λυγίζετε τελείως μακριά από το στατικό (δεξί) συνδετήρα μπορεί να βοηθήσει, αλλά αυξάνει τον κίνδυνο να κολλήσει το άκρο στο Slide (δείτε το επόμενο πρόβλημα)

Ο διακόπτης δεν θα μετακινηθεί μέχρι τη θέση "on"

Ή

Ο διακόπτης τείνει να βγαίνει από τη θέση "on" από μόνος του

Το άκρο του περιστρεφόμενου (αριστερού) συνδετήρα συνδέεται πιθανότατα μεταξύ της Διαφάνειας και της κορυφαίας προεξοχής. Ρυθμίστε το λυγισμένο άκρο έτσι ώστε να έχει μικρή κλίση προς τα κάτω, μακριά από τη Διαφάνεια και προς το στατικό (δεξί) συνδετήρα

Βήμα 7: Τελικές σκέψεις

Δεν είμαι σε καμία περίπτωση ηλεκτρολόγος μηχανικός, αλλά υποθέτω ότι εφόσον το χρησιμοποιείτε μόνο με ρεύματα και τάσεις που είναι ασφαλές να αγγίξετε, τότε αυτό δεν θα έχει προβλήματα ασφάλειας. Αν ανακαλύψετε κάτι διαφορετικό, ενημερώστε με.

Αδειώνω όλα αυτά υπό την άδεια Creative Commons Attribution-ShareAlike. Θέλω οι άνθρωποι να χρησιμοποιούν ελεύθερα αυτό το σχέδιο για ό, τι θέλουν και ελπίζω ότι άλλοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν ή να βελτιώσουν αυτό το σχέδιο για να δημιουργήσουν άλλα τρισδιάστατα εκτυπώσιμα ηλεκτρικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούν κοινά αγώγιμα υλικά οικιακής χρήσης.