הדפסה תלת -ממדית של מוליכים מוליכים עם גרפן PLA: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מאת rachelfreirew www.rachelfreire.com עקוב אחר מאת המחבר:

אודות: מעצב, נינג'ה מעור, חוקר טכנולוגי, הורס מניקור עוד אודות rachelfreire »

מדריך זה מתעד את הניסיון הראשון שלי להדפיס תצלומים מוליכים תלת -ממדיים על בד. רציתי להדפיס תלת מימד הצמד נקבה שיתחבר לצמד זכר מתכתי רגיל.

הקובץ היה מעוצב ב- Fusion360 והודפס על Makerbot Rep2 ו- Dremel באמצעות Black Magic 3D מוליך גרפן PLA.

הצריפים הם תליוני שיניים פתוחים מסוג YKK 'Snapet' (גודל 12L) והם באורך 7.5 מ מ. הם משמשים לעתים קרובות על ידי מתרגלים eTextiles כיוון שהם הקטנים ביותר שיש. אתה יכול לקנות אותם בגדלים שונים מספקים שונים, אך נראה שהם בעיצוב סטנדרטי. קנה מידה 12 כאן.

המטרה שלי היא לבחון דרכים לייצור בגד מוליך ומתוח, ועדיף שלא להשתמש בחלקי מתכת קשיחים. יצירת מחברים התואמים לתצלומים הקיימים לרכישה יקלו על בדיקות וחזרה.

בדיקה זו עבדה בצורה מפתיעה והקובץ שווה הדפסה, אך הוא בהחלט דורש הרבה יותר שיפורים. לעת עתה ניתן להדפיס ולבדוק כפי שהוא, אך הוא בהחלט הוכחה לרעיון ולא הצמד מתפקד באופן מלא שניתן להדפיס בצורה מהימנה למשל ה- PLA נוטה להתכווץ, ולצילומים יש אורך חיים מוגבל.

אם תדפיס קובץ זה אנא השאר הערה וספר לי את ממצאיך !!

תמונות נוספות כאן:

חיפושים אלה הם חלק מפרויקט גדול יותר בשם Second Skin, חליפת אב טיפוס עבור eTextiles. אני אעלה את כל הקבצים, הדפוסים והתיעוד עם השלמתם. אתה יכול לעקוב אחר הפרויקט כאן, או דרך האתר שלי:

כדאי גם לבדוק את Rewear מאת לארה גרנט. היא עבדה על מערכת מודולרית לבישים המבוססת סביב לוח לחם של תלת ממד מודפס על בד. יש לה גם דגש על הקיימות של הטכניקות האלה וזה משהו שאני גם רואה כחלק בלתי נפרד מההתפתחות העתידית שלהן. בקרוב נשלב את הניסויים שלנו לאתר מחברי טקסטיל ייעודי, לכן הקפד לבדוק גם את אתר לארה וגם את הוראות ההוראה!

שלב 1: קבצי Fusion360

הקובץ עוצב די מהר באמצעות Fusion360.

לקחתי כמה שיותר מדידות מצילום קיים ועשיתי עיצוב מחוספס. מכיוון שהצמד כל כך קטן, חלק מהפרופורציות הפנימיות נעשו באמצעות ניחושים ולכן יצטרכו יותר משחק.

קישור להורדת הגרסה הנוכחית כאן:

הקובץ המצורף למדריך זה היה הניסיון הראשון שלי. זה עבד די טוב. הקובץ המקושר (למעלה) צובט, מה שהופך את בסיס הצמד למוצק יותר. הרעיון הוא שזה יעזור לו להיצמד טוב יותר לבד. זה אמנם עזר במידה מסוימת, אך עדיין כדאי לבדוק את שני הקבצים אם ברצונך להדפיס גרסה זו. היו לי הצלחה וכישלונות עם שניהם.

אני גם אציין שאני טירון מוחלט של פיוז'ן וקיבלתי עזרה בנינג'ה בכוונון הקובץ מ- JON-A-TRON. כדאי שתבדוק לגמרי את שיעורי ההדפסה בתלת מימד שלו!

אם אתה רוצה להשתמש בסנאפים גדולים יותר (כגון 15 מ מ שהם יותר נפוצים), הייתי מצפה שניתן לשנות את גודל הקובץ ולהדפיס אותו במידות הנכונות והוא גם יצמד לגרסאות גדולות יותר של עיצוב הצמד הזה. עדיין לא ניסיתי את זה כיוון שאני מנסה להפוך הכל לקטן ככל האפשר.

חבטות מתכת אלה מדהימות, אך לעתים קרובות קשה למצוא את הקוביות. אני משתמש בצבת Prym vario ליישום סנאפס ביד וקשה למצוא את משטח הצמד המתאים. אז הכנתי קובץ פיוז'ן להדפסה עבור 12L Snapets;) שוב, הוא אינו מושלם מכיוון שהדפסים תלת מימד נוטים להתכווץ ולהתעוות ולבסוף להישבר. אבל הרגע הדפסתי חדשים כשזה קורה! קבצים מצורפים למשטח הפנימי (חלק המחבר) והחיצוני (המצורף לטבעת). האחד גדול יותר מהשני. אם אתה משתמש בהם בצורה לא נכונה, הצמד יידבק במקלון.

שלב 2: הדפס בדיקה והתקנה

הצמד הראשון הזה הודפס על ידי לארה גרנט. היא עובדת על פרויקט דומה לייצור בד מהודר ויש לה מדריך נהדר על הדפסה תלת מימדית על בד. כדאי גם לבדוק את שיעורי הלבישה שלה

זהו נימה גרפן תלת מימדית של Black Magic והודפס על Makerbot Rep 2 כאשר טמפרטורת ההדפסה והמכנה מוגדרים ל -220 °

שנינו בדקנו טכניקה לפיה אתה מדפיס שכבת בסיס של נימה, השהה את המכונה להוספת בד ואז המשך בהדפסה. המשמעות היא שהחוט ניתך סביב הבד וייצור חותם. אתה יכול לראות זאת בתמונה השנייה; יש נימה בחלק התחתון של הבד. שכבה זו הודפסה על המיטה תחילה, לאחר מכן הדפסת המדפסת הושהתה והבד הוכנס. לאחר מכן הושבתה המדפסת וההדפסה נמשכה.

זה עבד בצורה מדהימה! ניסיון ראשון באמצעות הקובץ שהכנתי 10 דקות קודם לכן.. והוא אפילו התפרץ ממש!

הצמד הזה שאתה רואה כאן הודפס על powernet. זהו חומר שאני משתמש בו הרבה ומשתמש בו לפרויקט הקשור Second Skin המשתמש במעגלי מתיחה. זה מתיחה ל -4 כיוונים ומשמש לבגדי הלבשה תחתונה ולריקוד. זה עובד טוב כי זה רשת סינתטית דקה. בדרך כלל הוא עשוי מפוליאמיד כך שהחוט ניתך את המשטח ונדבק אליו היטב. נימה יכולה גם להתמוסס אל פני השטח של רשת הדק-מיקרו עצמה.

לפוורנט יש חוזק מתיחה טוב ואם הוא נמתח בעזרת סרט כאשר אתה מניח אותו על המיטה הוא לא נלכד על ידי המכבש.

שלב 3: הדפסה תלת מימדית על עקבות בד מוליך

הבד המבריק הזה הוא גופיית מתיחה סרוגה עם עקבות מוליכים. אני מאמין שזה הכישוף של חנה פרנר-וילסון ומיקה סאטומי מקובקנט, ונעשה בהזמנה אישית. קיבלתי כמה במחנות הקיץ של eTextiles והחלטנו שזה יהיה דבר נהדר לבדיקת הקשר החשמלי בין בד להדפסה.

זה בד ג 'רזי, וזה נראה כאילו הסיבים היו מצופים לפני שהם ארוגים, ולא הציפוי המוליך מודפס לאחר הייצור. הוא עבה מדי להדפסה דרך המשטח (כמו במבחן הקודם) מכיוון שהחוט נימה לא יתחבר באותו אופן כמו דרך החורים בפוורנט.

הגדרנו את ה- Makerbot להדפיס ישר על גבי הבד. מה שאתה רואה למעלה הוא הדפס הבדיקה הראשון על חומר זה.

הרבה אנשים שונים בדקו הדפסה תלת מימדית על בד, ונראה שזה שונה בהתאם לאופי ההדפסה, החומרים והמכונות שבהם נעשה שימוש. נראה כי רוב ההצלחות כוללות רשתות מכיוון שהמארג רופף והחוט יכול לשקוע דרך הבד כדי ליצור קשר.

יש אנשים שמורידים את זרבובית המדפסת. זה מנפץ את המכבש לתוך הבד ומכריח נימה לתוך הסיבים אך יכול לגרור את החומר. אפשרות נוספת היא להעלות את נקודת ההתחלה של המכבש כלפי מעלה כדי להתחיל את ההדפסה, כלומר לחתוך את ההדפסה בצורה כזו שתתחיל ממש מעל עובי הבד. אני מתאר לעצמי שזה יעבוד טוב אם הבד שלך היה עבה. מכיוון שלנו די דק ושטוח, הדפסנו ישר על החומר עם הגדרות ברירת המחדל, רק כיבוי הרפסודות וכל תמיכה.

זה עבד יפה! יתכן שזה נובע מגורמים שונים:- פני השטח של הבד הספציפי הזה היו אידיאליים להדפסה של ההדפסה- המכבש בדיוק היה בטמפרטורה המושלמת בנקודת זמן זו (נימה זו יכולה להיות מאוד לא עקבית)- האלים של הדפסה תלת מימדית היו במצב רוח טוב והיה לנו מזל גדול

ברור שצריך בדיקות נוספות.

שלב 4: בדיקת מוליכות

בבדיקה זו נעשה שימוש במחבר eTextile מתיחה המיוצר מחוט מוליך של קארל גרים. בתוך המחבר השחור יש זיגזג של חוט מוליך מבודד על ידי שכבות בד משני הצדדים. לכל קצה יש חבטת זכר. לכל החומרים הללו יש עמידות נמוכה למדי.

ההתנגדות על פני מחבר 30 ס"מ, דרך הצמד ועל פני כ 8 ס"מ של בד מוליך נראית בערך 10 אוהם. זה היה מפתיע ונראה שהיה די יציב גם כשהוא מתוח. אני לא בטוח שזו קריאה מדויקת וחוזרת!

שלב 5: הדפסה על משטחים שונים

לאחר מכן החלטתי לנסות להדפיס על Dremel. זה בעיקר בגלל שה- Makerbot היה בעל התאמה צעקנית, אבל המגוון תמיד טוב. שוב, טמפרטורת ההדפסה והמכנה נקבעו ל -220 מעלות

עבדתי על עקבות מוליכות מלוכדות, מבודדות ומתוחות עבור eTextiles. בדים אלה משתמשים בשכבות טקסטיל מלוכדות עם פיוזינג Bemis SewFree, סרט מליטה חום דק במיוחד. המשמעות היא שדגימות הבד היו עבות יותר מהבדיקות הקודמות. העקבות המוליכות מבודדות בתוך בד פוורנט ורק הקצוות חשופים כרפידות עגולות.

כאשר הדפסתי את הקובץ לראשונה עם הגדרות ברירת מחדל הוא התנפץ אל פני הבד ועיוות את ההדפסה. אתה יכול לראות את התוצאה בתמונה הראשונה. הצמד לא עבד הפעם.

ג'ונתון הראה לי כיצד לחתוך את הקובץ בקורה ולהעלות את עמדת ההתחלה של המכבש ב -0.4 מ מ.

לצורך הבדיקה הבאה הוספתי גם שכבה של מליטת SewFree למשטח עליו התכוונתי להדפיס. זה היה כדי לראות אם זה משנה משהו לאופן ההדפסה של ההדפסה.

זה בהתחלה עבד ממש טוב, כפי שניתן לראות בתמונה האחרונה. לרוע המזל, לאחר כמה צילומים, הצמד השתחרר מהבד ונפל.

שלב 6: בדיקת הדפסה מרובה

לאחר מכן ניסיתי להדפיס מספר מצלמות בכדי לראות כיצד זרם זרם דרך שני מצלמות משני קצותיו של עקבות מוליכות. מכיוון שהיתה לי רק הצמד אחד עובד במבחן הקודם, לא יכולתי לבדוק. אולי ההדפסה של לארה עשתה בעבר הייתה הזדמנות.. הכנתי לוח מהיר כדי לנסות הדפסים מרובים.

מכיוון שמדובר במבחן, החלטתי שאדפיס כל הצמד בנפרד, במקום לנסות להדפיס מספר מצלמות על פיסת בד אחת.

שלוש סיבות: 1. לא רציתי להשקיע זמן ביצירת קובץ פריסה מכיוון שמעגל הבד עליו הדפסתי נוצר בצורה לא מדויקת 2. ההדפסים נכשלים לעתים קרובות. 3. לא רציתי שנימה סוררת נגררת על פני הבד

סידרתי כל הצמד עד לנקודה ריכוזית והדפסתי אותם אחד אחד. כל אחת יצאה בצורה מושלמת.

הוספתי פיוזינג SewFree לחלק מהרפידות המוליכות. אתה יכול לראות זאת בתמונות כעיגולים לבנים וחצי עיגולים. זהו גיבוי הנייר שמתקלף. השארתי אותו דלוק כדי שיהיה קל יותר לראות אותו בתמונות. חשבתי שיהיה טוב לראות כיצד ההיתוך משפיע על הדבקות באותו הדפס. כולם יצאו די דומים. רובם תקועים, וכמה מהם נפלו. לא בטוח למה, אבל אני מניח שזה נובע מהבדלים זעירים בעובי שכבת הבדים. כולם הודפסו ברצף מהיר על אותה מדפסת עם אותן הגדרות.

ההתנגדות לאורך מסלול מוליך של 15 ס מ דרך שני הצמדים התנגדותיים הייתה בסביבות 50 אוהם. הדבר בוצע מיד לאחר ההדפסה ונראה סופר מוליך, ולכן נזקקנו לבדיקות נוספות.

שלב 7: התנגדות קריאה

נראה שהקריאות שלקחתי מהצילומים שונות מאוד. גם זה השתנה עם הזמן.

שלב 8: הצמדת סנאפים מחדש עם אפוקסי מוליך

חלק מהצילומים נפלו לאחר מעט שימוש. הם לא דבקו בחומר הדבוק הדוק כל כך כמו בבדיקות הקודמות.

בשלב זה כדאי לבחון אפשרות נוספת: האם ניתן להדפיס את הצילומים ולאחר מכן להדביק אותם על הבד לאחר מכן.

אולי זה נכון שניתן להדפיס מצליפים על בדים מסוימים אך צריך להדביק אותם על אחרים. זו עדיין יכולה להיות אפשרות מעשית.

השתמשתי באפוקסי מוליך והדבקתי שניים מהחטפים למקום כדי לראות אם הדבק יכול ליצור קשר והתנהלות בצורה אמינה.

לרוע המזל זה לא הדביק היטב את הבד כלל. האפוקסי הוא גיר למדי ואינו אוהב את החומר הסינתטי הצפוף. למרות שהדבק איפשר לכמות זרם קטנה לזרום, הצליפות נפלו לאחר הצמד אחד.

שלב 9: סיכום והשלבים הבאים

עיצוב הצמד הזה עבד ממש טוב לבדיקה ראשונה. הוא מצלם בצורה מאובטחת, יכול להוביל כמות קטנה של זרם ומהווה הוכחה טובה לרעיון.

לרוע המזל הם לא נתנו מוליכות עקבית. חלקם היו בסדר ואחרים לא עבדו כלל. נראה ששימוש בבד ארוג היטב הוא בעיה, כך שזה לא עובד כל כך טוב עבור הבדים המודבקים שלי. שימוש במארג פתוח יותר כמו החולצה, ובמיוחד הפוארט נראה האפשרות הטובה ביותר. הבעיה עם זה היא שככל שהבד פחות צפוף, כך המוליכות היא גרועה יותר עבור טקסטיל.

יש לא מעט בעיות מעשיות עם ה- PLA. הוא נוטה להתעוות ולהתכווץ. חלק מהצילומים עבדו באופן מיידי, חלקם היו זקוקים לכמה סגירות ראשונות בכפייה לפני שהם יעמדו בזה, לכאורה כדי למתוח מעט את ההדפסה. חלקם נראו קטנים מדי בשביל לצלם בכלל.. הכל היה קצת לא עקבי.

קראתי גם שהמוליכות של חומרים אלה יכולה להשתנות עם הזמן. במקרה זה הייתי אומר שלחץ הצליפה עצמו עשוי להשפיע על זה. גם הזרמת זרם באמצעות הצמד עשויה להגביר את ההתנגדות לצמיתות. זה בהחלט יכלול בדיקות נוספות.

יש כאן סקירה די טובה של חוטי תלת -ממד שחורים

אני רוצה להשתמש ברעיון הצמד הזה בעיצוב כפפות. אני רוצה למצוא דרך ליצור מחברים ניתנים לחיישני מתיחה. הרעיון הוא שניתן לשלב קובץ snap זה ישירות בחיישן המודפס בתלת ממד כדי לחבר אותו למעגל.

בסקירה מצאתי תהליך זה מעניין ואינפורמטיבי. הוא אינו יציב מספיק כדי לייצר תוצאות עקביות למדידה והייתי רוצה לחקור עוד יותר בניסויים מבוקרים יותר.

אם אתה מנסה את כל ההדפסים האלה, אנא השאר הערה!