Spiral Lamba (aka Loxodrome Masa Lambası): 12 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Spiral Lamba (aka Loxodrome Masa Lambası), 2015 yılında başladığım bir projedir. Paul Nylander'ın Loxodrome Aplik'inden esinlenmiştir. Orijinal fikrim, duvara akan ışık girdapları yansıtacak motorlu bir masa lambasıydı.

Bir yapımcı sergisi için OpenSCAD'de bir prototip tasarladım ve 3D yazdırdım. Aydınlatma umduğum kadar harika olsa da, mekanik parçalar kırılgandı, inşa edilmesi zordu ve çok iyi çalışmadı.

O zamandan beri çok daha güçlü bir araç olan FreeCAD'i öğrendim ve mekanik bileşenleri yeniden tasarladım. Bu Eğitilebilir Kitap, iç kısımların çoğunu tamamen 3B yazdırılabilir parçalarla değiştiren ikinci nesil bir sürüm sunar. Bu güncelleme, değiştirilebilir 3W LED modülleri içerir, böylece LED'leri farklı renklerle değiştirebilirsiniz; veya; daha sofistike aydınlatma efektleri için tam renkli bir RGB LED modülü ile bağlayabilirseniz.

Bu Proje Açık Kaynaklıdır:

Bu proje tamamen Özgür ve Açık Kaynaklı Yazılım kullanılarak oluşturulmuştur ve Açık Kaynak Donanımı tanımını karşılamaktadır. OpenSCAD ve FreeCAD tasarım dosyaları, Creative Commons - Attribution - Share Alike altında değişiklik yapmanız için sağlanmıştır.

Ek Krediler:

• Paul Nylander'ın "Loxodrome Aplik"inden esinlenilmiştir.

• Kitwallace'ın "Loxodrome" dan türetilen OpenSCAD dosyası

Adım 1: Merkezi Çekirdek

Orijinal tasarımımın Aşil topuğu, loksodrome küresinin güvenilir bir montaj noktasına sahip olmamasıydı. Başlangıçta, onu üstteki bir pivot noktasından askıya almaya ve tabanda döndürmek için mıknatıslar kullanmaya çalıştım. Bu hiç işe yaramadı, bu yüzden bir motor ve küçük bir dişli denedim, ancak loxodrom altta asılı olduğu için dişli onu döndürmek yerine itecekti. En önemli zorluk, LED kolunu ve kabloları sabitlemek için hala sabit bir merkezi eksene sahipken, onu aşağıdan desteklemenin ve döndürmenin bir yolunu bulmaktı.

Bu Eğitilebilir Kitapta yer alan lamba, eş eksenli bir merkezi çekirdek kullanmak için yeniden tasarlandı. Tabandaki motor, daha büyük bir merkezi dişli ile birbirine geçen küçük bir dişliyi döndürür. Merkezi dişli, bir 608 paten yatağının etrafına sarılır ve dönüşü lambanın üst kısmına ileten başka bir parçaya geçmeli oturur. Yatağın ortasından, LED destek kolunu sabitlemek ve ilgili kabloları çalıştırmak için sabit bir merkezi boru geçer.

Adım 2: Merkezi Çekirdeği Yazdırma ve Birleştirme

Merkezi çekirdek, aşağıdaki dört 3B yazdırılmış parçadan oluşur:

• TopAssembly.stl (gri, önceki resim)
• GearCoreCenter.stl (kırmızı)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (yeşil)
• DriveGear.stl (mor)

Basılı parçalara ek olarak, bir adet 603 paten yatağına ihtiyacınız olacak. Bunları eBay'de ucuza bulabilirsiniz. Hepsinin nasıl bir araya getirildiğini görmek için yukarıdaki videoyu izleyin. Sıkıca oturması için TopAssembly'deki merkezi boruyu zımparalamanız gerekebilir. Rulman GearCoreCenter'a yerleştirildikten sonra, LoxodromeMountingAdapter'ın kenarına biraz yapıştırıcı eklemeli ve bunu GearCoreCenter'a oturtmalısınız. Bu iki parçanın güvenli bir şekilde bağlanması amaçlanmıştır ve dönmemelidir.

Tüm hareketli parçalarda Panef White Stick Lubricant with Silicone kullandım.

Genel Yazdırma İpuçları:

Merkezi çekirdekteki tüm parçalar desteksiz basılmak üzere tasarlanmıştır. GearCoreCenter, çıtçıtlar yukarı bakacak şekilde dişli tarafı baskı yatağında aynı hizada olacak şekilde yazdırılmalıdır. DriveGear, dişli yatakla aynı hizada olacak şekilde ve dar şaft yukarı bakacak şekilde yazdırılmalıdır. Cura 2'de "Minimum Geri Çekme Hareketi"ni 2 mm'ye ayarlamanın baskıyı önemli ölçüde hızlandırmaya yardımcı olduğunu gördüm.

Üst Montaj için Yazdırma İpuçları:

PLA'da varsayılan ayarları kullanarak yazdırırken, TopAssembly'nin ortasındaki tüp çok kırılgandı. Baskıyı yavaşlatmak, duvar kalınlığını, akış hızını ve sıcaklığı arttırmak bana yeterince güçlü bir parça verdi.

TopAssembly'yi dilimlemek için kullandığım Cura 2 ayarları şunlardır:

• Kabuk:

  Duvar Kalınlığı: 2

• Soğutma:

  • Fan Hızı: %50
  • Normal Fan Hızı: %30
  • Maksimum Fan Hızı: %35

• Malzeme:

  • Varsayılan Baskı Sıcaklığı: 210
  • Baskı Sıcaklığı: 210
  • Akış: %110
  • Geri Çekmeyi Etkinleştir: Yanlış

• Hız:

  • Baskı Hızı: 40 mm/sn
  • Duvar Hızı: 10 mm/sn

Adım 3: LED Kolun Tellerini Sıkma

Dişi pimleri kullanarak kabloları dört konumlu bir DuPont konektörüne kıvırmak için bir kıvırma aleti kullanmanız gerekecektir. Bir RGB LED için yeterli kabloya sahip olmak için lambamı dört konumlu konektörlerle yaptım. Tek renk led kullanıyorsanız iki tel yeterli olacaktır fakat ben ekstra akım taşıma kapasitesi için telleri ikiye katlamayı tercih ediyorum. Böylece LED kolunda, dört noktalı bir DuPont konektörüne sığacak kadar büyük bir yuva bulunur.

Yaklaşık bir fit uzunluğunda dört set örgülü kabloya, bir sıkma aletine ve bir DuPont bağlantı kitine ihtiyacınız olacak. Bunları kullandım:

• IWISS SN-28B Sıkma Aleti
• HALJIA 310 Adet 2.54mm Dupont Dişi/Erkek Tel Jumper Pin Header Konnektör Çeşitleri

Video, sıkma işlemini gösterir.

Adım 4: LED Kolunun Montajı

Kablo demetini oluşturduktan sonra, kabloları LED kolundan geçirin ve DuPont konektörünü yuvaya itin. Sıkı bir uyum. Gelecekte gevşememesi için konektöre biraz yapıştırıcı sürmek isteyebilirsiniz, ancak bunu yaparsanız, biraz kullanın ve konektörün sağlam tarafına uygulayın ve yapıştırıcıya izin vermemeye dikkat edin. soketlere girin.

LED kol monte edildikten sonra, merkezi çekirdeğin ortasındaki delikten besleyebilirsiniz. Video süreci gösteriyor ve çeşitli LED modülleriyle test yapmamı gösteriyor.

LED kolu için yazdırma ipuçları:

Yazdırma sırasında LED kolu yan olarak ayarlanmalıdır. Tüm yüzeyler, desteklere gerek kalmayacak şekilde eğimlidir.

Adım 5: LED Modüllerinin Montajı

LED modülleri aşağıdaki bileşenlerden oluşur:

• 3W LED "Yıldız"
• Bir şişe kapağı (soğutucu olarak)
• Erkek pimli dört konumlu DuPont konektörü
• Kısa yalıtımlı, örgülü tel uzunlukları
• DuPont konektörünü şişe kapağının arkasına takmak için normal iki parçalı epoksi (JB Weld kullandım)
• LED'i şişe kapağına takmak için İki Parçalı Termal Epoksi (Arctic Alümina Termal Yapıştırıcı kullandım)

LED yıldızınızın pozitif ve negatif pedlerine kısa uzunlukta teller bağlamak için bir havya kullanmak isteyeceksiniz. Tek renkli bir LED'iniz varsa, pozitif için iki ve negatif için iki olmak üzere kabloları ikiye katlamalısınız. Bu, akımı her iki kablodan paralel olarak geçirmenize ve LED kolundaki mevcut tüm kabloları kullanmanıza olanak tanır. Bir RGB LED için, tüm anot (-) pedlerini birbirine bağlamak için bir tel ve katot (+) pedlerinin her birine bağlanmak için kalan üç teli kullanacaksınız.

LED ısı emici için şişe kapakları kullanıyorum. Bunları yerel bira şirketimden satın aldım, ancak tamamen bükülmemişse bir bira şişesinden birini yeniden kullanmayı deneyebilirsiniz.

"Çıplak" şişe kapakları satın almadığınız sürece, kauçuk astarı yumuşatmak ve çıkarmak için sıcak hava tabancası kullanmanız gerekebilir. LED'inizi takmak için temiz ve mükemmel düz bir çıplak metal yüzeye sahip olduğunuzdan emin olun. Ardından, LED'i şişe kapaklarına takmak için termal epoksi kullanın, klipslerle sabitleyin ve gece boyunca kurumasını bekleyin.

Adım 6: LED Modüllerinin Montajı

Ertesi gün, erkek DuPont konektörlerini dört kablonun her birine sıkıştırmak ve bunları dört konektörlü bir muhafazaya itmek isteyeceksiniz. Ardından, normal iki parçalı epoksinin bir kısmını (daha önce kullandığınız termal epoksiyi değil) karıştırın ve konektörü şişe kapağının arkasına takın. Bir kez daha klipsleyin ve gece boyunca kurumaya bırakın.

Şekil, montajdan sonra tek renk ve üç renkli RGB LED modülünü göstermektedir.

Adım 7: Motoru Bağlayın

Baz için 4W 120V AC TYD-50 tipi senkron motor kullandım. Bu motorlar mikrodalga döner tablalarda kullanılır ve internetten kolayca bulunabilir. Ucuzdurlar, çok sessiz çalışırlar ve bir dizi farklı RPM'de mevcutturlar. Lambama yavaş, sabit bir dönüş hareketi vermek için yavaş bir 5-6 RPM birimi seçtim. Lambadaki dişliler bunu yarı yarıya azaltır, bu nedenle lambam 2,5 ila 3 RPM'de yatıştırıcı bir şekilde döner.

Bir cihazdan kurtarılan bir kabloyu lehimledim ve iki kat ısıyla daralan makaronla yalıttım. Lambanızdaki hat voltajlarından rahatsızsanız 12V AC TYD-50 senkron motorları da bulabilirsiniz. Daha sonra, daha yapımcı dostu bir 12V AC sağlayan bir duvar siğil transformatörü ile birleştireceksiniz.

Adım 8: Taban Plakasını Birleştirin

Motor, M3 cıvatalar kullanılarak taban plakasına vidalanabilir.

Motorumun dış çapı 7 mm olan bir şaftı vardı. Bu yüzden 3D baskılı kare profil aks ile eşleşmesini sağlamak için plastik bir parça tasarladım. Bu bir M3 cıvata ve somun ile bağlanmıştır.

Bu plastik parçanın geniş bir konik ağzı vardır ve aksın az dirençle serbestçe içeri ve dışarı kayması amaçlanmıştır. Yukarıdan yerine düşmesi gerekeceğinden buna daha sonra montajda ihtiyacınız olacak.

Motorun aşırı ısınmasını önlemek için taban plakasının altına bir miktar lastik ayak yapıştırın. Bu onu masadan uzak tutacak ve hava akışına yardımcı olacaktır.

Yazdırma İpuçları:

Tüm parçalar desteksiz basılmak üzere tasarlanmıştır.

Adım 9: Lamba Gövdesini Birleştirin

Taban Plakası, M3 vidalar kullanılarak gövdeye takılabilir. İçeri girmenin bir yolu yoktur, bu nedenle iki yarıyı takmadan önce tüm kabloların taban plakasının arkasındaki yuvadan sarktığından emin olun!

Yazdırma İpuçları:

Lamba gövdesi hafif bir eğime sahiptir ve desteksiz basılabilir.

Adım 10: Dişli Tertibatını Lamba Gövdesine Takın

Aks, dişli tertibatındaki deliğe gevşek bir şekilde oturur. Dişli grubunu yukarıdan yerleştirmeye çalışırsanız, aks muhtemelen lambanın içine düşecektir.

Aksı yerinde tutmak için bir miktar sıcak tutkal kullanabilirsiniz, ancak dişli grubunu baş aşağı tutmayı seçtim ve ardından lambanın gövdesini (ayrıca baş aşağı) bunun üzerine indirdim. Lambanın derinliklerindeki eşleşme yuvasını bulmak için aks kullanmanız gerekir, eşleşen parçanın eğimli kenarları aksın yerine oturmasına yardımcı olmalıdır.

İlk başta, aksın çok uzun olduğunu göreceksiniz. Bunu bilerek yaptım, böylece her şey birbirine tam oturana kadar kısaltabilirsiniz.

Dişli tertibatı yerine oturduğunda, motoru takın ve üst kısmı iki küçük vidayla sabitlemeden önce dişlinin döndüğünü doğrulayın.

Adım 11: Loxodrome'u Takın

LED kolunu loxodromun tabanındaki küçük delikten geçirin ve loxodromu yerine manevra ettirin. Sıkıca oturur ve loxodromun kenarı ile LED kolu arasında çok az boşluk vardır. Ancak, güç kullanmayın, buna ihtiyaç duyulmamalıdır.

LED kolunun tabanındaki kıvrımı geçerek loxodromu almakta biraz zorlandım. Geçmek için yeterince daraltmak için LED kolunun kenarlarını biraz aşağı törpülemem gerekti, ancak CAD dosyasını ve STL'yi ayarladım, umarım bunu yapmanız gerekmez.

Loksodrome LED kolunun boynuna geldiğinde, tutma tırnaklarına geçmelidir. Son adım, parmaklarınızı loxodromdaki boşluklardan geçirerek LED modülünü yerleştirmektir.

Bunun nasıl yapıldığını görmek için videoya bakın.

Yazdırma İpuçları:

Spiral kolların mümkün olduğunca güçlü olmasını istediğiniz için Loxodrome'u %100 dolgu olacak şekilde yazdırın.

Bu baskı ve bir çoğu için kesinlikle desteğe ihtiyacınız olacak. Çift ekstrüder ve çözünür desteğiniz varsa, burası onu kullanmak için harika bir yerdir!

Çift ekstrüderiniz yoksa korkmayın, çünkü bunu tek bir ekstrüder FDM yazıcıda yazdırabildim. Desteğin büyük bir kısmı Loxodrome'un içinde olacağından, kargaburun pensesi ile içeri girip ezip parça parça çıkarabilmeniz için yeterince zayıf olması gerekecektir.

Cura'daki varsayılan destek bunun için çok güçlü. Bulduğum hile, destek yoğunluğu sıfır olan bir ızgara desteği kullanmaktı. Bu, Cura'nın Loxodrome'un spiral kollarını desteklemek için yalnızca ince tek katmanlı duvarlar basmasına neden olur. Baskı tamamlandıktan sonra bu duvarları ezmek ve çıkarmak nispeten kolaydır.

Orijinal baskım 2015'te Cura'nın daha eski bir sürümüyle yapıldı, ancak Cura 2 için istenen destek modelini veriyor gibi görünen ayarlar şunlardır:

• Destek Oluştur: Doğru
• Destek Yerleştirme: Her Yerde
• Destek Modeli: Izgara
• Destek Yoğunluğu: 0
• Destek Mesafesi X/Y: 0.9
• Destek Mesafesi Z: 0.15
• Kuleleri Kullan: Yanlış

Baskı sırasında ve sonrasında Loxodrome dev bir kruvasan gibi görünecek. Desteği tamamen bitene kadar yırtmak için kargaburun kullanmanız gerekecek. Keskin bir aletle dürtmek veya ezmek katmanları parçalamaya yardımcı olacaktır. Parçalar keskin olabileceğinden kalın eldiven kullanmak bunun için faydalı olabilir. Tüm destek kaldırıldıktan sonra, zımpara kağıdı kullanarak pürüzlü noktaları düzeltebilirsiniz.

Adım 12: LED Modülüne Güç Verme

LED modülüne güç sağlamak için ayarlanabilir bir akım güç kaynağı öneririm. Tipik bir LED yıldızı için 300mA yeterli akım sağlayacaktır. eBay'de listelenen birkaç 300mA LED sürücüsü var veya videomda gösterilen gibi tamamen ayarlanabilir bir modül alabilirsiniz.

Diğer bir seçenek, değişken voltajlı bir DC-DC dönüştürücü satın almak ve bunları 12v DC duvar siğiliyle birlikte kullanmaktır. Ardından voltajı, bir multimetre ile ölçülen doğru akım miktarı LED'den akana kadar sıfırdan dikkatli bir şekilde artırabilirsiniz. Farklı renkli LED'lerin farklı voltajlarda ayarlanmış güç kaynağına ihtiyaç duyacağını unutmayın, bu nedenle LED'leri değiştirmeyi planlıyorsanız, sabit bir akım kaynağı çok daha iyi bir seçimdir.

LED'deki akımı ayarladıktan sonra, lütfen yalnızca başındayken çalıştırın. Plastik destekleri eritecek kadar ısınmadığından emin olmak için izlemek istersiniz. Çok ısınıyorsa, akımı kapatmanız gerekecektir.

Epilog Challenge 9'da İkincilik