Interruptor de lliscament elèctric imprès en 3D (només amb un clip): 7 passos (amb imatges)

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

Al llarg dels anys, m’he dedicat a connectar els meus propis petits projectes elèctrics, principalment en forma de clips de paper, paper d’alumini i cartró empedrats amb cola calenta. Fa poc vaig comprar una impressora 3D (la Creality Ender 3) i vaig buscar un model imprimible que em permetés crear components elèctrics més fiables amb el mateix metall domèstic comú. Més recentment, necessitava un interruptor d’encesa i apagada que pogués connectar a un ventilador d’ordinador de 2 pins estàndard alimentat per un adaptador de paret de CA.

Per a la meva consternació, només vaig poder trobar un model imprimible que no requeria demanar peces metàl·liques especials per a electrònica (Hackaday), i l'última actualització d'aquest projecte va revelar que va deixar de funcionar després d'un ús lleuger el 2016. Però vaig pensar que el nucli La funció del seu disseny semblava prometedora, de manera que vaig decidir fer un canvi senzill similar.

Després d’un parell de dies a Sketchup i diverses iteracions, he dissenyat un (fins ara) interruptor elèctric fiable que, a més de la carcassa de plàstic imprimible, només requereix aproximadament la meitat d’un gran clip d’oficina per als components conductors.

Subministraments

Eines:

• Impressora 3D
• Alicates
• Talls de filferro

Materials:

• Clips d'oficina grans (o fil conductor conductor d'1mm de diàmetre [18 AWG])
• Filament d’impressora 3D de 6-7 g. Faig servir un PLA barat

El model imprimible consta de 3 parts:

• Cos
• Superior
• Diapositiva

Opcional:

• Superglue o el vostre equivalent preferit
• Llima metàl·lica o paper de vidre

Pas 1: imprimiu la funda

Ho vaig imprimir 3D de manera fiable en un suport (excepte un llit de vidre) Ender 3 a una alçada de capa de 0,2 mm amb un broquet de 0,4 mm. Làmines utilitzant Cura amb la configuració notable següent:

• Alçada de la capa de 0,2 mm
• 3 parets (petxines)
• 20% d’ompliment cúbic

• Suports: tocar la placa de construcció (només es necessita per a la peça de diapositiva)

  Densitat de suport: 50%

• Adhesió de la placa de construcció: bassa

La resta es va deixar a la configuració predeterminada de "qualitat estàndard". S'ha d'imprimir en aproximadament una hora en funció de la vostra configuració. Les parts pròpies ocupen uns 5 g de filament, amb bassa i suports que afegeixen una mica més.

Quan hàgiu acabat d'imprimir, tindreu tres parts separades: Cos, Diapositiva i Part superior.

Pas 2: informació i consells sobre clips de paper

Aquest model va ser dissenyat específicament per a 1 mm de diàmetre. (18 AWG) clips de paper sense recobrir perquè és el que he tingut a mà quan feia això. Qualsevol cosa més gran o més petita no s’adapti o serà massa fluixa i comportarà un comportament poc fiable. Tanmateix, no dubteu a modificar el meu fitxer Sketchup per satisfer diferents necessitats. A més, és possible que pugueu escalar el model per adaptar-lo a diàmetres de clip més grans o més petits, però no ho he provat.

No estic segur de si hi ha un sistema estàndard de mesurament de clips de paper, però actualitzaré aquesta informació amb aquesta informació si alguna vegada el trobo. No tinc ni idea del tipus de clip que he utilitzat perquè vaig tirar la caixa fa anys.

Clips de redreçament (Veure imatges)

Les lleugeres corbes del clip de metall poden evitar que la part superior de la caixa s’ajusti correctament (1a foto). Per redreçar efectivament els revolts residuals després de redreçar-los a mà, utilitzeu unes alicates per agafar el clip en un segment recte just abans d’un revolt (2a foto). Apliqueu pressió al clip després del revolt fins que el revolt quedi perfectament en línia amb el segment recte (3a foto). A continuació, moveu les alicates al següent revolt (4a foto). Repetiu-ho fins que es redreguin tots els petits revolts (restants imatges).

Està bé si hi ha una lleugera corba al clip "redreçat"; són els breus i els sobtats els que causaran problemes més endavant.

Pas 3: Formeu el clip de paper estàtic (lateral dret)

Col·loqueu l'extrem redreçat d'un clip de paper al canal horitzontal del costat dret del cos. Premeu-lo fins que entri en contacte amb el punt triangular de l'esquerra (1a foto).

Doble el clip a uns 90 ° (2a foto).

• Deixar-lo en un angle lleugerament superior a 90 ° ajudarà a mantenir-lo al seu lloc mitjançant forces de tensió més endavant.
• Assegureu-vos que els 3 punts de contacte originals (primera foto) es mantenen després del revolt. Ajusteu-lo segons sigui necessari (3a foto).

Retireu l’extrem intern de manera que s’estengui fora del canal horitzontal una mica menys de la meitat de la cantonada triangular que tocava originalment (4a foto). També retalleu l’extrem extern fins a la longitud del cable desitjat (5a foto).

Pas 4: Formeu el clip de pivot (lateral esquerre)

Col·loqueu la part del cos de plàstic sobre una superfície plana i introduïu l'extrem estirat del clip al forat passant (1a foto). Utilitzeu-lo per doblegar el clip de 90 ° (2a foto). Això us donarà prop de la longitud correcta al final del revolt. Probablement haureu d’utilitzar unes alicates per aconseguir un revolt complet de 90 ° que no retorni cap a un angle més ampli.

Col·loqueu el clip al canal al costat esquerre, doblegat cap a la part final (3a foto). Mantingueu l'extrem doblegat al seu lloc i doblegueu l'extrem llarg al voltant de la cantonada de pivot (4a foto). Ajusteu l'angle de pivotament fins que el punt final doblegat estigui aproximadament en línia amb la cornisa superior (però no el toqui del tot, 5a foto) quan la secció vertical estigui al mateix nivell de les vores. La longitud ideal és quan el clip pot girar a la cantonada de pivot i amb prou feines toca la vora dreta al costat del forat passant (6a i 7a imatges).

Err al costat d’estar més lluny de la cornisa superior; si està massa a prop, no es podrà doblegar cap avall per establir contacte amb l'altre clip estàtic

Retireu la longitud de cable desitjada a l’extrem exterior del clip (vuitena foto). També retalleu la corba interna de manera que quedi al ras (o sigui més curta que) la profunditat del cos (fotos 9a i 10a).

Pas 5: Muntatge

Inseriu la diapositiva a la ranura superior del cos (primera foto). Assegureu-vos que pugui lliscar cap endavant i cap enrere sense quedar-se atrapat (2a foto). Agafeu la peça superior al seu lloc per tenir una idea de com es connecta amb el cos i assegureu-vos que la diapositiva encara es mou cap endavant i cap enrere sense quedar-se atrapat. Traieu la peça superior i moveu la diapositiva cap a la posició esquerra (apagada).

Si la diapositiva és massa gruixuda per cabre a la ranura superior, utilitzeu paper de sorra o una llima de metall per reduir lleugerament els braços. La part inferior dels braços lliscants (on toca els suports d’impressió) es pot enfonsar lleugerament o desenvolupar petites freses, que poden evitar un ajust suau

Introduïu les dues peces de clip a les seves posicions tal com s'ha descrit anteriorment, mantenint les seves seccions verticals el més netes possibles (3a foto).

Si és difícil mantenir-los en la posició correcta mentre es posa la part superior, apliqueu una petita quantitat de cola o adhesiu per mantenir-los al seu lloc. No apliqueu cola a cap altre lloc dels clips que no siguin les parts verticals. Tingueu en compte que l'excés de cola endurida pot evitar que la part superior s'ajusti correctament.

Si esteu preparat per tancar l'interruptor permanentment, aquest és el punt on podeu aplicar superglue (o el vostre adhesiu preferit) al llarg de la vora inferior i a la meitat inferior de les vores dreta i esquerra. Les cantonades inferiors esquerra i dreta són els punts on la part superior tendeix a sortir més fàcilment, així que concentreu-vos en aquests. Tot i això, recomano molt provar-lo abans d’enganxar-lo

Feu clic a la part superior (4a foto). Trobo que la millor manera de fer-ho és tocar la cantonada superior esquerra fins a la diapositiva i, a continuació, ajustar la cantonada inferior esquerra al lloc (5a foto). A continuació, feu pressió a l'extrem inferior dret fins que quedi al lloc (6a foto). Assegureu-vos de tirar lleugerament els clips de paper cap al centre (perquè quedin a ras) mentre ho feu. La cantonada inferior dreta pot requerir una bona quantitat de pressió per introduir-se, ja que és un ajust de fricció intencionat.

Pas 6: èxit! … O resolució de problemes

Ara que el commutador està completament muntat, podeu provar-lo. Faig servir el mode de continuïtat d’un multímetre per assegurar-me que funciona correctament. O podeu connectar-lo a un circuit conegut del vostre propi disseny si no teniu a mà un multímetre.

A continuació, es mostren alguns dels problemes amb què us podeu trobar i com solucionar-los:

La part superior no encaixarà al seu lloc

• Assegureu-vos que les seccions verticals del clip de paper siguin rectes i a ras contra les vores inferiors i laterals.
• Assegureu-vos que l'extrem doblegat intern del clip de pivot (a l'esquerra) (a prop del forat travesser) s'hagi tallat perquè no s'estengui més alt que la resta del cos.
• Si el clip té un diàmetre superior a 1 mm. (18 AWG), llavors no podreu aconseguir que la part superior s'enclogui. Proveu d'augmentar el model o utilitzeu paper de vidre o un fitxer de metall per tallar canals més amples a la part superior per acomodar el metall més gruixut.
• Si heu aplicat cola o adhesiu que s’ha assecat al lloc, pot ocupar un espai que impedeixi que la part superior s’ajusti al seu lloc. Traieu la cola seca o torneu a imprimir el cos.

La diapositiva està bloquejada

Lijeu o limeu les parts de la diapositiva que es trobin a les ranures fins que quedi millor

Els clips són fluixos o ondulats

El més probable és que els clips de paper siguin massa prims. Podeu provar d'imprimir un model reduït. Si ho feu i funciona, m’encantaria saber-ne. Com a alternativa, potser la part superior no estigui ben ajustada al seu lloc o la impressora no estigui ben calibrada i faci que els bosquets interns siguin massa grans

El circuit no s'acaba quan l'interruptor està "activat"

• Assegureu-vos que el clip dret (estàtic) s’estengui més a l’esquerra que l’extrem doblegat del clip esquerre (pivot) i que l’extrem doblegat del clip pivot s’estengui almenys tan alt com el clip estàtic. Quan s’empeny el clip de pivot cap avall (allunyant-se de la diapositiva), ha d’entrar en contacte amb el clip de paper estàtic (4a foto).
• Assegureu-vos que el clip de pivot no s’estengui massa a prop de la cornisa superior o que no es pugui girar cap avall quan es prem l’interruptor; en lloc d’això, s’enganxarà entre la diapositiva i la paret (vegeu la segona foto per obtenir un bon espaiat). exemple).

El circuit s'ha completat quan l'interruptor està "apagat"

El clip de pivot (esquerra) probablement es doblega en un angle massa petit i toca el clip de paper estàtic (dret) quan està relaxat. Augmenteu lleugerament l’angle de la corba a la cantonada del pivot de manera que hi hagi una mica d’espai entre els dos. Com a alternativa, pot inclinar-se lleugerament per inclinar-se cap al clip estàtic (dreta), però augmenta el risc que aquest extrem quedi atrapat a la diapositiva (vegeu el següent problema)

El commutador no es mourà fins a la posició "activat"

O

Switch tendeix a sortir de la posició "on" per si sol

El final del clip de pivot (esquerra) probablement es queda atrapat entre la diapositiva i la cornisa superior. Ajusteu l'extrem doblegat de manera que estigui inclinat molt lleugerament cap avall, allunyant-se de la diapositiva i cap al clip estàtic (dreta)

Pas 7: Pensaments finals

No sóc en cap cas un enginyer elèctric, però suposo que sempre que només utilitzeu això amb corrents i tensions que siguin segurs per tocar-los, no tindrà cap problema de seguretat. Si descobreix el contrari, si us plau, aviseu-me.

Estic llicenciant tot això sota la llicència Reconeixement i Compartir Igual de Creative Commons. Vull que la gent sigui lliure d'utilitzar aquest disseny per a qualsevol cosa que vulgui i espero que altres puguin utilitzar o millorar aquest disseny per crear altres components elèctrics imprimibles en 3D de codi obert que utilitzin materials conductors domèstics comuns.