Adaptació d'USB-C a una impressora 3D: 10 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Sempre val la pena mantenir-se al dia amb una inversió mínima. Vaig comprar la meva impressora 3D per primera vegada fa tres anys i, malauradament, després d’una llarga espera, la impressora es va enviar amb un port SD trencat. Tot el que em quedava per fer era retornar-lo i esperar uns mesos més per obtenir un reemplaçament o trobar alternatives de connectivitat.

Aquí és on comença tota la "diversió". Des de llavors, he estat executant la impressora tot el dia utilitzant OctoPi, que és molt popular entre la comunitat de fabricants. L’OctoPi utilitza un cable USB a USB Mini per connectar-se a la impressora. He provat diferents configuracions, com ara connectors rectes o en angle recte, però van continuar fallant. Això va provocar moltes molèsties cada vegada que necessitava imprimir alguna cosa. Vaig haver de moure el cable per trobar el lloc adequat (sense joc de paraules). També he provat diferents marques, res ha durat molt i, quan utilitzeu la impressora durant més de mil hores, pot resultar una mica frustrant.

La meva primera experiència amb connectors i cables USB-C va ser quan vaig actualitzar el telèfon. Aquesta vegada vaig fer un salt de fe i vaig canviar d’iPhone a un telèfon Android. Vaig començar a semblar-me com funciona el connector i com funciona. Personalment, vaig pensar que era un disseny molt bo, no va durar molt fins que vaig començar a comprar els meus productes electrònics només amb connectivitat USB-C. Això significava que estava completament carregat de cables, diferents colors / marques / longituds.

Aleshores em vaig adonar que no hauria de ser tan difícil canviar el connector d’un altre maquinari, així que vaig fer les meves primeres proves amb alguns knock-offs xinesos econòmics per a Arduino Nano. Com que el procés va ser un èxit, vaig decidir provar sort i convertir també la meva impressora 3D.

Pas 1: materials i eines

El més important d’aquest projecte és que es pot fer amb eines bàsiques que tenen la majoria d’aficionats a l’electrònica.

Les eines mínimes que necessitareu són:

• Soldadura: pot ser molt bàsica o pot ser una estació de soldadura, tot funciona
• Soldadura: personalment faig servir 60Sn / 40Pb 0,4 mm / 0,8 mm de diàmetre
• Pinces: facilita l'ajust del fil de coure
• Alicates
• Ajudant les mans: he utilitzat un vici imprès en 3D (consulteu el vídeo de Youtube)
• Trepant de mà
• Broca de 3 MM
• Tornavís hexagonal de 1,5 mm i 3 mm
• Fitxers d’agulla
• Multímetre (només opcional per a la solució de problemes)

Ara que hem parlat de les eines aquí hi ha una llista amb els materials:

• Filament d'impressora 3D: aproximadament 0,53 m per a l'adaptador que he dissenyat
• USB-C Breakout: qualsevol marca funciona, la que he fet servir és de POLOULU
• Fil de coure esmaltat 29AWG: podeu utilitzar diferents diàmetres i recobriments, però he trobat el meu combinat per funcionar millor
• 2 cargols hexagonals M3 x 15MM
• 2 cargols hexagonals M1,5x5MM

Pas 2: treure la placa principal de la impressora 3D

Com que les diferents marques tenen dissenys i dissenys de caixes diferents, només puc oferir aquí alguns consells i trucs sobre com fer que aquest procés sigui a prova d’engany.

• Sigues molt suau quan treballis amb productes electrònics, de vegades els connectors no es desfan fàcilment. La meva impressora, per exemple, és una CREALITY ENDER 3 i tots els connectors de la placa principal estaven coberts amb cola calenta. Preneu-vos el temps i utilitzeu la força mínima quan treballeu amb la placa principal;
• Si mai no ho heu fet, és una bona idea marcar tots els cables i connectors a la seva ubicació correcta. Això us serà útil quan torneu a muntar-ho tot. Podeu trobar esquemes per a la majoria d’impressores 3D de consum del mercat, de manera que si falla aquest pas, encara hi ha esperança. Podeu rastrejar tots els cables per veure cap a on condueixen i tot el que heu de fer és fer-los coincidir amb el connector correcte.

Pas 3: treure el mini connector USB antic de la placa

Aquest és un pas complicat on amb una mica de paciència hauria de ser factible

• Afegiu tanta soldadura que pugueu a les 4 potes petites del blindatge del connector i també a les 5 pastilles del connector
• Esbrineu el connector intentant mantenir el fluid de soldadura
• Com més grans siguin les manetes de soldadura que crearà, serà més fàcil mantenir-les fluides
• Mentre mantingueu el fluid de soldadura, intenteu allunyar el connector de manera suau. És molt important que no estireu ni forceu el connector, ja que podria provocar trencaments de coixinets com ho vaig fer a la meva primera placa de prova.
• Consulteu el meu vídeo de YOUTUBE per veure com ho he fet
• Un cop apagat el connector, si és necessari, podeu netejar tots els coixinets amb metxa de soldadura
• Es recomana una punta de soldadura de cisell gran per la seva bona inèrcia tèrmica

Pas 4: Preparació i soldadura de cables a la placa principal de la impressora

Durant aquest pas haurem de preparar els nostres cables per soldar

• tallar els cables a la mida desitjada
• netejar els extrems de l’esmalt girant la soldadura fins a 380 ° C; si l’estació de soldadura no admet el control de la calor, podeu raspar l’esmalt del cable amb un ganivet artesanal afilat.
• transferiu la soldadura als dos extrems del cable i procediu a soldar el primer extrem a la placa principal de la impressora
• per fer això, recomano una petita punta de soldadura de cisell

Pas 5: Preparació del USB-C Breakout

Ara haurem de cargolar la placa USB Breakout a l’adaptador que he dissenyat. L’adaptador servirà per fixar tot el conjunt al lloc desitjat de la carcassa de la impressora 3D. La meva recomanació és trobar el millor lloc on sigui el més proper a l'antic connector per mantenir els cables el més curts possible.

Per al muntatge utilitzarà els 2 cargols M1,5 x 5 MM que s’enfilaran directament a l’adaptador

Pas 6: Preparació de la carcassa de la impressora 3D

• Col·loqueu el connector USB-C a la carcassa de la impressora 3D a la posició on vulgueu instal·lar-lo
• Dibuixeu el contorn del connector USB al contorn amb un llapis
• Durant aquest procés també dibuixeu la posició on es trobaran les fixacions laterals de l'adaptador
• Comenceu a foradar el material amb la broca de 3 MM
• Haureu de practicar exactament 3 forats l'un al costat de l'altre
• Un cop fet això, comenceu a arxivar suaument l'obertura fins que coincideixi perfectament amb el contorn que heu dibuixat
• Si esteu satisfet amb la feina, podeu continuar fent un muntatge final del combinat USB-C Breakout / adapter

Pas 7: Soldadura final

Un cop el trencament sigui la posició correcta a la carcassa de la impressora 3D, podeu procedir a fixar la placa principal al seu lloc. En aquesta etapa només heu d’utilitzar els cargols per arreglar-lo de nou, però no comenceu a tornar a posar cap arnès, ja que necessiteu el màxim espai possible per ara.

Continueu soldant els cables de coure al tauler de sortida. Aneu amb compte amb quin cable va. En aquest pas, consulteu l’esquema que he proporcionat o el vídeo de YOUTUBE.

Pas 8: Assemblea final

Després de soldar l'últim dels cables, podeu procedir a instal·lar tots els arnesos i connectors a la placa principal de la impressora.

Preneu-vos el temps i assegureu-vos que tot vagi al seu lloc correcte. No puc subratllar la importància de prestar atenció a l’ordre dels cables. Personalment, vaig aconseguir canviar alguns cables i trencar un dels motors de pas a pas.

Abans de continuar amb la prova de la impressora, us recomano fer una comprovació visual de totes les soldadures i cables. Si teniu a la vostra disposició un multímetre, podeu comprovar la resistència dels cables col·locant els provadors als coixinets del PCB. Això assegurarà que tots els cables estiguin connectats i funcionin com haurien de fer-ho.

Pas 9: engegada i proves

Després d’acabar de tornar a muntar-ho tot, és hora de fer una prova.

• engegueu la impressora i introduïu el NOU cable USB-C a la impressora
• engegueu OctoPi i proveu de connectar-vos a la impressora
• canvieu a la pestanya de control i digueu a la impressora que mogui el llit i el capçal de la impressora en diferents direccions

Si aquest procés té èxit, podeu anomenar-lo guanyador i començar a fer coses

* si OctoPi no es connecta a la impressora, us aconsellaria una altra inspecció visual acurada sobre les soldadures / cables / connectors per assegurar-vos que tot estigui al seu lloc. Si la mesura de resistència dels 4 cables coincideix, això significa que el problema no prové del trasplantament.

Pas 10: Paraules finals i pensaments

Algunes persones trobaran aquest procés desordenat i estic d'acord que no és la manera més neta de fer-ho, però tingueu present el següent:

• cap de les modificacions és visible, ja que hi ha tot dins de la caixa de la impressora
• el mod és segur fins i tot si els cables es toquen junts ja que estan coberts d’esmalt, que és un molt bon aïllant d’electricitat
• els cables que he suggerit són l’equilibri perfecte entre fiabilitat / rigidesa / conductivitat
• no podreu trencar els cables, però és més probable que traieu els coixinets de la PCB abans de fer-los malbé

Depenent d’on obtingueu les peces, no us hauria de costar més de 10 dòlars només per als materials

Quan vaig començar a mirar de fer aquest mod a la impressora, tenia una opció diferent sobre la taula. Malauradament, no he estat capaç d’obtenir les peces que necessitava a causa de la disponibilitat. Al final, aquesta solució hauria resultat força cara, així que vaig optar per deixar-la per ara.

La idea era utilitzar alguns connectors de JST que s’adaptessin directament a sobre dels antics coixins USB Mini PCB.

Els connectors en discussió són:

• Masculí: 08SUR-32S
• Dona: BM08B-SURS-TF

Al meu entendre, aquesta hauria estat la forma més neta i presentable de fer aquest trasplantament. L’opció encara està sobre la taula per al futur un cop aconsegueixi obtenir les parts.

Feu-me saber quins pensaments teniu i deixeu un comentari a continuació. Si teniu temps, sempre és millor veure el vídeo real que he fet amb tot el procés.