Grafen PLA ile 3D Baskı İletken Snaps: 9 Adım (Resimlerle)

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

rachelfreire tarafından www.rachelfreire.comTakip edinYazarın devamı:

Hakkında: tasarımcı, deri ninja, teknoloji kaşifi, manikür harabesi Daha fazla rachelfreire hakkında »

Bu talimat, kumaşa iletken çıtçıtları 3D yazdırmak için ilk denememi belgeliyor. Normal bir metal erkek çıtçıtına bağlanacak bir dişi çıtçıt 3B yazdırmak istedim.

Dosya Fusion360'ta modellendi ve Black Magic 3D iletken grafen PLA kullanılarak Makerbot Rep2 ve Dremel üzerine basıldı.

Çıtçıtlar YKK 'Snapet' açık uçlu çıtçıtlardır (12L boyutunda) ve 7,5 mm çapındadır. Mevcut en küçük oldukları için genellikle eTextiles uygulayıcıları tarafından kullanılırlar. Onları farklı tedarikçilerden farklı boyutlarda satın alabilirsiniz, ancak standart bir tasarım gibi görünüyorlar. Burada 12 beden satın alın.

Amacım iletken ve esnek olan ve tercihen sert metal parçalar içermeyen bir giysi yapmanın yollarını keşfetmek. Mevcut satın alınabilir çıtçıtlarla uyumlu bağlayıcılar yapmak, test etmeyi ve yinelemeyi kolaylaştıracaktır.

Bu test şaşırtıcı derecede iyi çalıştı ve dosya yazdırılmaya değer, ancak kesinlikle çok daha fazla ince ayar gerektiriyor. Şimdilik olduğu gibi yazdırılabilir ve test edilebilir, ancak güvenilir bir şekilde yazdırılabilen tam işlevli bir çıtçıttan ziyade kesinlikle bir kavram kanıtıdır, örn. PLA küçülme eğilimindedir ve çıtçıtların sınırlı bir ömrü vardır.

Bu dosyayı yazdırırsanız, lütfen bir yorum bırakın ve bana bulgularınızı söyleyin!

Daha fazla görsel burada:https://www.flickr.com/photos/rachelfreirestudio/albums/72157682001847945

Bu keşifler, eTextiles için bir prototipleme takımı olan Second Skin adlı daha büyük bir projenin parçası. Tüm dosyaları, kalıpları ve belgeleri tamamlandıkça yükleyeceğim. Projeyi buradan veya web sitemden takip edebilirsiniz:

Ayrıca Rewear by Lara Grant'e de göz atmalısınız. Kumaş üzerine 3D basılmış çıtçıtlardan oluşan bir devre tahtasına dayalı giyilebilir cihazlar için modüler bir sistem üzerinde çalışıyor. Ayrıca, gelecekteki gelişimlerinin ayrılmaz bir parçası olarak gördüğüm bir şey olan bu tekniklerin sürdürülebilirliğine de odaklanıyor. Deneylerimizi yakında özel bir tekstil bağlayıcılar web sitesine entegre edeceğiz, bu nedenle Lara'nın web sitesini ve Eğitilebilir Kitapları da kontrol ettiğinizden emin olun!

1. Adım: Fusion360 Dosyaları

Dosya, Fusion360 kullanılarak oldukça hızlı bir şekilde modellendi.

Mevcut bir çıtçıttan mümkün olduğunca çok ölçüm aldım ve kaba bir tasarım yaptım. Snap çok küçük olduğu için, bazı iç oranlar tahmin kullanılarak yapılmıştır ve bu nedenle daha fazla oynamayı gerektirecektir.

Güncel sürümü indirmek için bağlantı burada:

Bu Eğitilebilir Dosyaya eklenen dosya benim ilk denememdi. Oldukça iyi çalıştı. Bağlantılı dosya (yukarıda) ince ayar yapılarak ekin tabanını daha sağlam hale getirdi. fikir, kumaşa daha iyi yapışmasına yardımcı olur. Bu biraz yardımcı olsa da, bunun bir sürümünü yazdırmak istiyorsanız her iki dosya da test edilmeye değer. Her ikisinde de başarılı ve başarısız oldum.

Ayrıca tam bir Fusion acemi olduğumu ve JON-A-TRON'dan dosya üzerinde ince ayar yapmak için ninja yardımı aldığımı da belirteceğim. 3D baskı derslerine mutlaka göz atmalısınız!

Daha büyük çıtçıtlar kullanmak istiyorsanız (daha yaygın olan 15 mm gibi) bu dosyanın yeniden boyutlandırılıp doğru boyutlarda yazdırılabileceğini ve ayrıca bu çıtçıt tasarımının daha büyük sürümlerine yapıştırılacağını umuyorum. Her şeyi mümkün olduğunca küçük yapmaya çalıştığım için bunu henüz denemedim.

Bu metal çıtçıtlar harika, ancak çoğu zaman kalıbı bulmak zor. Elle çıtçıt uygulamak için Prym vario pense kullanıyorum ve uygun çıtçıt kalıbı bulmak zor. Bu yüzden 12L Snapets için yazdırılabilir bir füzyon dosyası yaptım;) Yine, 3D baskılar küçülme, bükülme ve sonunda kırılma eğiliminde olduğu için mükemmel değil. Ama bu olduğunda yenilerini basıyordum! Dosyalar iç (bağlantı parçası) ve dış (halka eki) kalıp için eklenir. Biri diğerinden daha büyük bir kesirdir. Onları yanlış şekilde kullanırsanız, çıtçıt kalıba yapışacaktır.

2. Adım: Testi ve Kurulumu Yazdırın

Bu ilk fotoğraf, Lara Grant tarafından basıldı. Çıtçıtlı bir kumaş yapmak için benzer bir proje üzerinde çalışıyor ve kumaşa 3D baskı konusunda harika bir Eğitilebilirliği var. Ayrıca giyilebilir sınıflarına da göz atmalısınız.

Black Magic 3D grafen filamenttir ve baskı sıcaklığı ve ekstrüder 220°'ye ayarlanmış bir Makerbot Rep 2 üzerine basılmıştır.

İkimiz de bir temel filament katmanı yazdırdığınız, kumaşı yerleştirmek için makineyi duraklattığınız ve ardından baskıya devam ettiğiniz bir tekniği test ediyoruz. Bu, filamanın kumaşın etrafında eriyeceği ve bir mühür oluşturacağı anlamına gelir. Bunu ikinci görselde görebilirsiniz; Kumaşın altında filament var. Bu katman önce yatağa basıldı, ardından yazıcı durduruldu ve kumaş yerleştirildi. Yazıcı daha sonra duraklatıldı ve yazdırma devam etti.

İnanılmaz çalıştı! 10 dakika önce yaptığım dosyayı kullanarak ilk deneme.. Hatta gerçekten rahat bir şekilde koptu!

Burada gördüğünüz bu snap, powernet'e basılmıştır. Streç devrelerin kullanıldığı ilgili proje olan Second Skin için çok kullandığım ve kullandığım bir malzemedir. 4 yönlü streç olup iç giyim ve dans giyiminde kullanılır. İyi çalışır çünkü ince bir sentetik ağdır. Genellikle poliamidden yapılır, böylece filaman yüzeyi eritir ve ona iyi yapışır. Filament ayrıca mikro-ince ağın kendi yüzeyinin içinde ve çevresinde eriyebilir.

Powernet'in çekme dayanımı iyidir ve yatağa yatırdığınızda bantla gerilirse ekstrüder tarafından takılmaz.

Adım 3: İletken Kumaş İzi Üzerine 3D Baskı

Bu parlak kumaş, iletken izlerle örülmüş streç bir jarsedir. Bunun Kobakant'tan Hannah Perner-Wilson ve Mika Satomi'nin büyüsü olduğuna ve özel olarak yapıldığına inanıyorum. eTextiles yaz kampında bana biraz verildi ve bunun kumaş ve baskı arasındaki elektrik bağlantısını test etmek için harika bir şey olacağına karar verdik.

Jarse kumaştır ve iletken kaplamanın üretimden sonra üzerine basılması yerine, lifler dokunmadan önce kaplanmış gibi görünüyor. Filament, güç ağındaki deliklerden olduğu gibi bağlanmayacağından, yüzeyden yazdırmak için çok kalın (önceki testte olduğu gibi).

Makerbot'u doğrudan kumaşın üzerine yazdıracak şekilde ayarladık. yukarıda gördüğünüz, bu malzeme üzerindeki ilk deneme baskısıdır.

Pek çok farklı insan kumaş üzerine 3D baskıyı test ediyor ve baskının doğasına, kullanılan malzemelere ve makinelere göre farklılık gösteriyor gibi görünüyor. Çoğu başarı, örgü gevşek olduğundan ve filaman bir bağ oluşturmak için kumaşın içinden geçebildiğinden ağları içeriyor gibi görünüyor.

Bazı kişiler yazıcının başlığını indirir. Bu, ekstrüderi kumaşa çarpar ve filamanı liflere doğru zorlar ancak malzemeyi sürükleyebilir. Başka bir seçenek de baskıyı başlatmak için ekstrüder başlangıç noktasını yukarı kaldırmaktır, yani baskıyı kumaşın kalınlığının hemen üzerinde başlayacak şekilde dilimlersiniz. Kumaşınız kalın olsaydı bunun işe yarayacağını hayal ediyorum. Bizimkiler oldukça ince ve düz olduğundan, doğrudan malzeme üzerine varsayılan ayarlarla baskı yaptık, sadece salları ve herhangi bir desteği kapattık.

Güzel çalıştı! Bunun nedeni çeşitli faktörler olabilir:- bu özel kumaşın yüzeyi, baskının yapışması için idealdi- ekstrüder, zamanın bu noktasında tam olarak mükemmel sıcaklıktaydı (bu filament çok tutarsız olabilir)- tanrılar 3D baskı iyi bir ruh halindeydi ve çok şanslıydık

Açıkçası, bunun daha fazla teste ihtiyacı var.

Adım 4: İletkenliği Test Etme

Bu test, Karl Grimm iletken iplikten yapılmış bir streç eTextile konektörü kullandı. Siyah konektörün içinde, her iki taraftaki kumaş katmanları tarafından izole edilmiş bir iletken iplik zikzak vardır. Her uçta bir erkek snapet bulunur. Bu malzemelerin tümü oldukça düşük dirence sahiptir.

30 cm'lik konektör boyunca, çıtçıttan geçen ve yaklaşık 8 cm'lik iletken kumaş boyunca direnç yaklaşık 10 ohm gibi görünüyor. Bu şaşırtıcıydı ve gerildiğinde bile oldukça sabit kalıyor gibiydi. Bunun doğru ve tekrarlanabilir bir okuma olduğundan emin değilim!

Adım 5: Farklı Yüzeylere Yazdırma

Sonra bir Dremel'e yazdırmayı denemeye karar verdim. Bunun temel nedeni, Makerbot'un tıslama bir uyum içinde olmasıdır, ancak çeşitlilik her zaman iyidir. Yine, baskı sıcaklığı ve ekstrüder 220°'ye ayarlandı

eTextiles için yapıştırılmış, yalıtılmış, esnek iletken izler üzerinde çalışıyorum. Bu kumaşlar, süper ince bir ısıyla yapıştırma filmi olan Bemis SewFree kaynaştırıcı ile birleştirilmiş tekstil katmanları kullanır. Bu, kumaş numunelerinin önceki testlerden daha kalın olduğu anlamına gelir. İletken izler, powernet kumaşı içinde izole edilmiştir ve sadece yuvarlak yastıklar olarak açıkta kalan uçlara sahiptir.

Dosyayı varsayılan ayarlarla ilk yazdırdığımda, kumaşın yüzeyine çarptı ve baskıyı bozdu. Sonucu ilk resimde görebilirsiniz. Snap bu sefer işe yaramadı.

Jonathon bana dosyayı Cura'da nasıl dilimleyeceğimi ve ekstrüderin başlangıç konumunu 0,4 mm yükselteceğimi gösterdi.

Bir sonraki test için üzerine baskı yapacağım yüzeye bir SewFree yapıştırma katmanı da ekledim. Bu, baskının nasıl yapıştırıldığı konusunda herhangi bir fark yaratıp yaratmadığını görmek içindi.

Son resimde görebileceğiniz gibi başlangıçta gerçekten iyi çalıştı. Ne yazık ki birkaç çıtçıttan sonra çıtçıt kumaştan gevşedi ve düştü.

Adım 6: Çoklu Baskı Testi

Daha sonra, iletken bir izin her iki ucundaki iki çıtçıttan akımın nasıl aktığını görmek için birden fazla çıtçıt yazdırmayı denedim. Önceki testte sadece bir tane çalışan snap'im olduğu için kontrol edemedim. Belki Lara'nın daha önce yaptığı baskı tesadüftür.. Birden fazla baskı denemek için hızlı bir panel yaptım.

Bu bir test olduğu için, tek bir kumaş parçasına birden fazla çıtçıt basmaya çalışmak yerine her bir çıtçıtı ayrı ayrı basmaya karar verdim.

Üç neden: 1. Üzerine baskı yaptığım kumaş devresi kesin olmayan bir şekilde yapıldığından bir yerleşim dosyası yapmak için zaman harcamak istemedim2. Baskılar genellikle başarısız olur 3. Sahte filamentin kumaş boyunca sürüklenmesini istemedim

Her bir çıtçıtı merkezi bir noktaya dizdim ve tek tek yazdırdım. Her biri mükemmel çıktı.

İletken pedlerin bazılarına SewFree kaynaştırıcı ekledim. Bunu görüntülerde beyaz daireler ve yarım daireler olarak görebilirsiniz. Bu, soyulan kağıt destektir. Resimlerde daha kolay görünsün diye açık bıraktım. Birleştirmenin aynı baskıya yapışmayı nasıl etkilediğini görmenin iyi olacağını düşündüm. Hepsi oldukça benzer çıktı. Çoğu sıkıştı ve birkaçı düştü. Neden olduğundan emin değilim, ama bunun kumaş katmanının kalınlığındaki çok küçük farklılıklardan kaynaklandığını varsayıyorum. Hepsi aynı yazıcıda aynı ayarlarla hızlı bir şekilde arka arkaya yazdırıldı.

iki dirençli çıtçıt yoluyla 15 cm'lik iletken bir iz boyunca direnç yaklaşık 50 ohm idi. Bu, baskıdan hemen sonra yapıldı ve süper iletken görünüyordu, bu yüzden daha fazla teste ihtiyacımız vardı..

Adım 7: Direnç Okuma

Enstantanelerden aldığım okumalar çok farklı görünüyordu. Bu da zamanla değişti.

Adım 8: İletken Epoksi ile Snap'leri Yeniden Takma

Kısa bir kullanımdan sonra bazı çıtçıtları düştü. Daha önceki testlerde olduğu gibi sıkı bağlanmış malzemeye çok iyi yapışmadılar.

Bu noktada başka bir seçeneği araştırmakta fayda var: çıtçıtlar basılabilir ve daha sonra kumaşa yapıştırılabilir mi?

Çıtçıtların belirli kumaşlara basılabileceği, ancak diğerlerine yapıştırılması gerektiği doğru olabilir. Bu hala uygulanabilir bir seçenek olabilir.

Tutkalın bir bağ oluşturup oluşturamayacağını ve güvenilir bir şekilde çalışıp çalışmadığını görmek için iletken epoksi kullandım ve çıtçıtlardan ikisini yerine yapıştırdım.

Ne yazık ki bu kumaşa hiç iyi yapışmadı. Epoksi oldukça kireçlidir ve yoğun sentetik malzemeyi sevmez. Yapıştırıcı az miktarda akımın akmasına izin verse de, çıtçıtlar bir çırpıda düştü.

9. Adım: Sonuç ve Sonraki Adımlar

Bu hızlı tasarım, ilk test için gerçekten iyi çalıştı. Güvenli bir şekilde oturur, az miktarda akım iletebilir ve kavramın iyi bir kanıtıdır.

Ne yazık ki tutarlı iletkenlik vermediler. Bazıları iyiydi ve diğerleri hiç işe yaramadı. Sıkı dokunmuş kumaş kullanmak bir sorun gibi görünüyor, bu yüzden bu benim bağlı kumaşlarım için pek işe yaramıyor. Forma ve özellikle powernet gibi daha açık dokuma kullanmak en iyi seçenek gibi görünüyor. Bununla ilgili sorun, bir kumaş ne kadar az yoğunsa, tekstil ürünleri için iletkenliğin o kadar kötü olmasıdır.

PLA ile ilgili birkaç pratik sorun var. Deforme olma ve büzülme eğilimindedir. Bazı çıtçıtlar hemen çalıştı, bazıları ise baskıyı biraz uzatmak için, uyum sağlamadan önce birkaç zorunlu kapatmaya ihtiyaç duydu. Bazıları kopamayacak kadar küçük görünüyordu… Hepsi biraz tutarsızdı.

Ayrıca bu malzemelerin iletkenliğinin zamanla değişebileceğini okudum. Bu durumda, yakalamanın kendisinin baskısının bunu etkileyebileceğini söyleyebilirim. Ayrıca, geçme üzerinden geçen akım, direnci kalıcı olarak artırabilir. Bu kesinlikle daha fazla test gerektirecektir.

burada Black Magic 3D filamentlerine oldukça iyi bir genel bakış var

Bu hızlı fikri bir eldiven tasarımında kullanmak istiyorum. Germe sensörleri için ayrılabilir konektörler yapmanın bir yolunu bulmak istiyorum. Buradaki fikir, bu ek dosyanın, onu bir devreye bağlamak için doğrudan 3D baskılı bir sensöre entegre edilebilmesidir.

İncelemede bu süreci ilginç ve bilgilendirici buldum. Tutarlı ölçülebilir sonuçlar üretecek kadar kararlı değil ve daha kontrollü deneylerde daha fazlasını keşfetmek istiyorum.

Bu baskılardan herhangi birini denerseniz, lütfen bir yorum bırakın!