מתג שקופיות חשמלי מודפס בתלת-ממד (באמצעות מהדק בלבד): 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

השתדלתי לחבר יחד פרויקטים חשמליים קטנים משלי לאורך השנים, בעיקר בצורה של מהדקים, רדיד אלומיניום וקרטון מרוצף יחד עם דבק חם. לאחרונה קניתי מדפסת תלת מימד (Creality Ender 3) והלכתי לחפש דגם להדפסה שיאפשר לי ליצור רכיבים חשמליים אמינים יותר באמצעות אותה מתכת ביתית נפוצה. לאחרונה הייתי צריך מתג הפעלה וכיבוי שאוכל לחבר אותו למאוורר מחשב רגיל בעל 2 פינים שמופעל על ידי מתאם קיר AC.

לצערי, יכולתי למצוא רק דגם אחד להדפסה שלא דורש הזמנת חלקי מתכת מיוחדים לאלקטרוניקה (Hackaday), והעדכון האחרון לפרויקט גילה שהוא הפסיק לפעול לאחר שימוש קל בשנת 2016. אבל חשבתי שהליבה תפקוד העיצוב שלהם נראה מבטיח, אז החלטתי לצלם ביצירת מתג חשמלי פשוט דומה.

לאחר כמה ימים בסקצ'אפ וכמה איטרציות, תכננתי מתג חשמלי אמין (עד כה), שמלבד בית הפלסטיק להדפסה, דורש רק כמחצית מהדק משרדי גדול עבור הרכיבים המוליכים.

אספקה

כלים:

• מדפסת תלת מימד
• צְבָת
• חוטים חוטים

חומרים:

• מהדק נייר משרדי גדול (או 1 מ"מ שווה ערך. [18 AWG] חוט מוליך)
• 6-7 גרם נימה של מדפסת תלת מימד. אני משתמש ב- PLA זול

הדגם להדפסה מורכב משלושה חלקים:

• גוּף
• חלק עליון
• שקופית

אופציונאלי:

• דבק על או המקבילה המועדפת עליך
• קובץ מתכת או נייר זכוכית

שלב 1: הדפס את המארז

הדפסתי תלת מימד באופן אמין על מלאי (למעט מיטת זכוכית) אנדר 3 בגובה 0.2 מ"מ שכבה עם זרבובית 0.4 מ"מ. פרוס באמצעות Cura עם ההגדרות הבולטות הבאות:

• 0.2 מ"מ גובה שכבה
• 3 קירות (פגזים)
• 20% מילוי מעוקב

• תומך: נגיעה בלוח הבנייה (יש צורך רק ביצירת השקופית)

  צפיפות תמיכה: 50%

• הדבקה של לוחית: רפסודה

כל השאר נותר בהגדרות ברירת המחדל של "איכות סטנדרטית". אמור להדפיס תוך כשעה בהתאם להתקנה שלך. החלקים עצמם תופסים כ -5 גרם נימה, עם רפסודה ותומכים בהוספת תוספת קטנה.

בסיום ההדפסה יהיו לך 3 חלקים נפרדים: גוף, שקופית וחלק עליון.

שלב 2: מידע וטיפים מהדק

דגם זה תוכנן במיוחד לגודל 1 מ מ. (18 AWG) מהדקי נייר לא מצופים כי זה מה שהיה לי במקרה בהישג זה. כל דבר גדול או קטן לא יתאים או שיהיה רופף מדי ויביא להתנהגות לא אמינה. עם זאת, אל תהסס לשנות את קובץ ה- Sketchup שלי כך שיענה על צרכים שונים! כמו כן, ייתכן שתוכל פשוט לשנות את המודל כך שהוא יתאים לקטרים גדולים יותר או קטנים יותר, אך לא ניסיתי זאת.

אני לא בטוח אם קיימת מערכת מדידה רגילה של מהד, אך אעדכן זאת במידע זה אם אי פעם אפגוש אותה. אין לי מושג באיזה סוג נייר בדיוק השתמשתי כי זרקתי את הקופסה לפני שנים.

יישור מהדקים (ראו תמונות)

עיקולים קלים במתכת האבק עשויים למנוע מהתאמת החלק העליון של המארז כראוי (התמונה הראשונה). כדי ליישר ביעילות את הכיפופים הנותרים לאחר יישורו ביד, השתמש בצבת לאחיזת מהדק בקטע ישר ממש לפני עיקול (תמונה 2). הפעילו לחץ על מהדק לאחר הכיפוף עד שהעיקול תואם לחלוטין את הקטע הישר (התמונה השלישית). לאחר מכן העבר את הצבת לעיקול הבא (התמונה הרביעית). חזור על הפעולה עד שכל הכיפופים הקטנים מתיישרים (שאר התמונות).

זה בסדר אם יש עקומה קלה לאפסן "המתיישר"; אלה הקצרים והפתאומיים שיגרמו לבעיות בהמשך.

שלב 3: צור את מהדק הסטטי (בצד ימין)

הנח את הקצה הישר של מהדק לתוך הערוץ האופקי בצד ימין של הגוף. דחוף אותו עד שהוא ייגע בנקודה המשולשת מצד שמאל (תמונה ראשונה).

כופפו את מהדק לכ -90 ° (תמונה שנייה).

• השארתו בזווית מעט> 90 ° תעזור לשמור אותו במקום באמצעות כוחות מתח מאוחר יותר.
• ודא ש -3 נקודות המגע המקוריות (התמונה הראשונה) נשמרות לאחר הכיפוף. התאם לפי הצורך (תמונה שלישית).

חתכו את הקצה הפנימי כך שישתחרר מהערוץ האופקי קצת פחות ממחצית הדרך לפינה המשולשת שבה נגעה במקור (התמונה הרביעית). חתכו גם את הקצה החיצוני לאורך ההובלה הרצוי (תמונה חמישית).

שלב 4: צור את מהדק הנייר המסתובב (בצד שמאל)

הניחו את חלק גוף הפלסטיק על משטח שטוח והכנסו את הקצה המיישר של מהדק לתוך החור העובר (התמונה הראשונה). השתמש בו כדי לכופף את מהדק הנייר 90 ° (התמונה השנייה). זה ייתן לך קרוב לאורך הנכון בסוף העיקול. סביר להניח שתצטרך להשתמש בצבת כדי לקבל עיקול מלא של 90 ° שאינו קופץ חזרה לזווית רחבה יותר.

הנח את מהדק הערוץ בצד השמאלי, כפוף כלפי מעלה (תמונה שלישית). החזק את הקצה הכפוף במקומו וכופף את הקצה הארוך סביב פינת הציר (התמונה הרביעית). לצבוט את זווית הציר עד שנקודת הסיום הכפופה תואמת בערך את המדף העליון (אך לא ממש נוגע בה, תמונה חמישית) כאשר החלק האנכי משתווה לקצוות. האורך האידיאלי הוא כאשר מהדק יכול להסתובב בפינת הציר ובקושי לגעת בקצה הימני שלצד החור העובר (תמונות 6 ו -7).

טועה בצד ההתרחקות מהמדף העליון; אם הוא קרוב מדי הוא לא יוכל להתכופף כלפי מטה כדי ליצור קשר עם מהדק הסטטי השני

חתכו את אורך ההובלה הרצוי בקצה החיצוני של מהדק (תמונה 8). חותכים גם את עיקול הקצה הפנימי כך שהוא יהיה סמוך לעומק הגוף (או התמונות העשיריות).

שלב 5: הרכבה

הכנס את השקופית לחריץ העליון של הגוף (תמונה ראשונה). וודא שהוא יכול להחליק קדימה ואחורה מבלי להיתקע (תמונה שנייה). הצמד את החלק העליון למקומו כדי לקבל תחושה כיצד הוא מתחבר לגוף, וודא שהשקופית עדיין נעה קדימה ואחורה מבלי להיתקע. הסר את החלק העליון והעבר את השקופית למיקום השמאלי (כבוי).

אם השקופית עבה מדי מכדי להיכנס לחריץ העליון, השתמש בנייר חול או בקובץ מתכת כדי לדלל מעט את הזרועות. החלק התחתון של זרועות השקופיות (היכן שהוא נוגע בתמיכות ההדפסה) יכול לשקוע מעט או לפתח חבטות קטנות, שתיהן יכולות למנוע התאמה חלקה

הכנס את שתי חתיכות מהדק למיקומן כפי שתואר לעיל, שמור על החלקים האנכיים שלהן סומקים ככל האפשר (תמונה שלישית).

אם קשה לך לשמור אותם במיקום הנכון בזמן שאתה לובש את החלק העליון, מרחי כמות קטנה של דבק או דבק כדי להחזיק אותם במקומם. אין למרוח דבק בשום מקום על מהדי הנייר מלבד החלקים האנכיים. שים לב שעודף דבק מוקשה עשוי למנוע מהחלק העליון להתאים למקומו כראוי.

אם אתה מוכן לסגור את המתג לצמיתות, זוהי הנקודה שבה תוכל למרוח דבק -על (או הדבק המועדף עליך) לאורך הקצה התחתון, והחצי התחתון של הקצוות הימני והשמאלי. הפינות השמאליות והימניות התחתונות הן הנקודות בהן החלק העליון נוטה להתפוגג הכי בקלות, אז התמקד באלה. עם זאת, אני ממליץ בחום לבדוק אותו לפני הדבקתו

הצמד את החלק העליון (התמונה הרביעית). אני מוצא שהדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא לגעת בפינת החריץ השמאלית העליונה לשקופית, ואז להצמיד את הפינה השמאלית התחתונה למקומה (תמונה חמישית). לאחר מכן הפעילו לחץ על הפינה הימנית התחתונה עד שהיא תינעל במקומה (התמונה השישית). הקפד למשוך קלות את הניירות לכיוון המרכז (כך שהן סומקות) תוך כדי פעולה זו. הפינה הימנית התחתונה עשויה לדרוש כמות לא מבוטלת של לחץ בכדי להקיף מכיוון שזה בכוונה התאמה לחיכוך הדוק.

שלב 6: הצלחה! … או פתרון בעיות

עכשיו כשהמתג מורכב במלואו תוכלו לבדוק אותו! אני משתמש במצב המשכיות של מולטימטר כדי לוודא שהוא פועל כראוי. או שאתה יכול לחבר אותו למעגל ידוע-טוב בעיצוב משלך אם אין לך מולטימטר שימושי.

להלן כמה בעיות שאתה עלול להיתקל בהן וכיצד לתקן אותן:

החלק העליון לא ינעל במקומו

• וודא כי החלקים האנכיים של מהדק הם ישרים ושוטפים כנגד הקצוות התחתונות והצדיים.
• וודא שהקצה הכפוף הפנימי של מהדק (השמאלי) מהדק (ליד החור שבדרך) נחתך כך שהוא לא יתמתח גבוה יותר משאר הגוף.
• אם מהדק הנייר שלך גדול מ- 1 מ"מ אורך. (18 AWG) אז לא תוכל לגרום לחלק העליון להיצמד פנימה. נסה להגדיל את המודל, או השתמש בנייר זכוכית או בקובץ מתכת כדי לחצוב ערוצים רחבים יותר למעלה כדי להתאים את המתכת העבה יותר.
• אם מרחת דבק או דבק שהתייבש במקום זה עלול לתפוס מקום שמונע מהחלק העליון להתאים אותו למקומו. הסר את הדבק המיובש או הדפס מחדש את הגוף.

השקופית תקועה

משייפים או קובצים את חלקי השקופית החריצים לתוך החריצים עד שיתאים יותר

מהדקי נייר רופפים או מתנועעים

סביר להניח שאתה מהדקים דקים מדי. אתה יכול לנסות להדפיס דגם מוקטן. אם אתה עושה את זה וזה עובד, אשמח לשמוע על זה. לחלופין, אולי החלק העליון לא ננעל לגמרי, או שהמדפסת שלך לא מכוילת היטב וזה גרם לחורשות הפנימיות להיות גדולות מדי

המעגל אינו מסתיים כאשר המתג "מופעל"

• ודא כי מהדק הימני (הסטטי) משתרע שמאלה יותר מהקצה הכפוף של מהדק השמאלי (ציר), והקצה הכפוף של מהדק הציר משתרע לגובה לפחות של מהדק הסטטי. כאשר מהדק הציר נדחק כלפי מטה (הרחק מהשקופית) הוא אמור ליצור קשר עם מהדק הסטטי (התמונה הרביעית).
• וודא כי מהדק הציר אינו מתקרב קרוב מדי לסף העליון או שלא יוכל להסתובב כלפי מטה כאשר המתג נלחץ- במקום זאת הוא יתקע בין השקופית לקיר (ראה תמונה 2 למרווח טוב דוגמא).

המעגל הושלם כאשר המתג "כבוי"

מהדק הפיבוט (השמאלי) כפוף כנראה בזווית קטנה מדי ונוגע באבנית הסטטית (הימנית) כשהוא רגוע. הגדל מעט את זווית העיקול בפינת הציר כך שיהיה קצת מרווח בין השניים. לחלופין, הזווית מעט לכפיפת הקצה הרחק מהדק נייר הסטטי (הימני) עשויה לעזור, אך מגבירה את הסיכון של קצה זה להיתפס בשקופית (ראה בעיה הבאה)

המתג לא יזוז עד למצב "מופעל"

אוֹ

מתג נוטה לצאת מהמצב "מופעל" בכוחות עצמו

סופו של מהדק הציר (השמאלי) נתפס כנראה בין השקופית והדף העליון. התאם את הקצה הכפוף כך שהוא יהיה זוויתי מעט כלפי מטה, הרחק מהשקופית ולכיוון מהדק הסטטי (הימני)

שלב 7: מחשבות אחרונות

אני בשום אופן לא מהנדס חשמל, אבל אני מניח שכל עוד אתה משתמש בזה רק עם זרמים ומתחים שבטוחים לך לגעת בהם אז לא יהיו בעיות בטיחות. אם אתה מגלה אחרת אנא יידע אותי.

אני נותן רישיון לכל זה תחת רישיון Creative Commons ייחוס-שיתוף דומה. אני רוצה שאנשים ישתמשו בחינם בעיצוב זה לכל מה שהם רוצים, ומקווה שאחרים יכולים להשתמש או לשפר עיצוב זה כדי ליצור רכיבים חשמליים אחרים להדפסה בקוד פתוח בתלת מימד המשתמשים בחומרים מוליכים נפוצים לבית.