Interruptor deslizante elétrico impresso em 3D (usando apenas um clipe de papel): 7 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Ao longo dos anos, experimentei conectar meus próprios pequenos projetos elétricos, principalmente na forma de clipes de papel, papel alumínio e papelão remendado com cola quente. Recentemente comprei uma impressora 3D (a Creality Ender 3) e procurei um modelo para impressão que me permitisse criar componentes elétricos mais confiáveis usando o mesmo metal doméstico comum. Mais recentemente, eu precisava de um interruptor liga-desliga que pudesse conectar a um ventilador de computador padrão de 2 pinos alimentado por um adaptador CA de parede.

Para minha consternação, consegui encontrar apenas um modelo para impressão que não exigia a encomenda de peças de metal especiais para eletrônicos (Hackaday), e a última atualização desse projeto revelou que ele parou de funcionar após um uso leve em 2016. Mas pensei que o núcleo a função de seu design parecia promissora, então decidi tentar criar um interruptor elétrico simples semelhante.

Depois de alguns dias no Sketchup e várias iterações, projetei um (até agora) interruptor elétrico confiável que, além da caixa de plástico para impressão, requer apenas cerca de metade de um grande clipe de papel de escritório para os componentes condutores.

Suprimentos

Ferramentas:

• impressora 3d
• Alicate
• Recortes de arame

Materiais:

• Grande clipe de papel de escritório (ou fio condutor equivalente de 1 mm de diâmetro [18 AWG])
• Filamento de impressora 3D 6-7g. Eu uso um PLA barato

O modelo para impressão consiste em 3 partes:

• Corpo
• Principal
• Slide

Opcional:

• Supercola ou seu equivalente preferido
• Arquivo de metal ou lixa

Etapa 1: imprimir o caso

I 3D imprimiu isso de forma confiável em um estoque (exceto para uma cama de vidro) Ender 3 com uma camada de 0,2 mm de altura com um bico de 0,4 mm. Fatiado usando Cura com as seguintes configurações notáveis:

• Camada de 0,2 mm de altura
• 3 paredes (conchas)
• 20% preenchimento cúbico

• Suporta: Touching Buildplate (necessário apenas para a peça Slide)

  Densidade de suporte: 50%

• Adesão da placa de construção: jangada

Todo o resto foi deixado com as configurações padrão de "Qualidade padrão". Deve imprimir em cerca de uma hora, dependendo da configuração. As próprias peças ocupam cerca de 5g de filamento, com jangada e suportes adicionando um pouco mais.

Quando terminar a impressão, você terá 3 partes distintas: Corpo, Slide e Parte superior.

Etapa 2: Informações e dicas do clipe de papel

Este modelo foi projetado especificamente para 1 mm de diâmetro. (18 AWG) clipes de papel não revestidos porque é o que aconteceu de eu ter em mãos ao fazer isso. Qualquer coisa maior ou menor não caberá ou ficará muito frouxa e resultará em um comportamento não confiável. No entanto, sinta-se à vontade para modificar meu arquivo Sketchup para atender a diferentes necessidades! Além disso, talvez você consiga dimensionar o modelo para que se adapte a diâmetros de clipes de papel maiores ou menores, mas não tentei fazer isso.

Não tenho certeza se existe um sistema de medição de clipes de papel padrão, mas vou atualizá-lo com essa informação se algum dia topar com ele. Não tenho ideia do tipo exato de clipe de papel que usei porque joguei a caixa fora anos atrás.

Endireitando clipes de papel (veja as imagens)

Ligeiras curvas no metal do clipe de papel podem impedir que a parte superior da caixa se encaixe corretamente (1ª foto). Para endireitar com eficácia as dobras residuais após o endireitamento manual, use um alicate para prender o clipe de papel em um segmento reto logo antes de uma dobra (2ª foto). Aplique pressão no clipe de papel após a dobra até que a dobra esteja perfeitamente alinhada com o segmento reto (3ª foto). Em seguida, mova o alicate para a próxima curva (4ª foto). Repita até que todas as pequenas dobras estejam retas (fotos restantes).

Tudo bem se houver uma ligeira curva no clipe de papel "reto"; são os curtos e repentinos que causarão problemas mais tarde.

Etapa 3: molde o clipe de papel estático (lado direito)

Coloque a extremidade esticada de um clipe de papel no canal horizontal do lado direito do corpo. Empurre-o até que encoste no ponto triangular à esquerda (1ª foto).

Dobre o clipe de papel a cerca de 90 ° (2ª foto).

• Deixá-lo em um ângulo ligeiramente> 90 ° ajudará a mantê-lo no lugar por meio de forças de tensão posteriormente.
• Certifique-se de que os 3 pontos de contato originais (1ª foto) sejam mantidos após a dobra. Ajuste conforme necessário (3ª foto).

Corte a extremidade interna de forma que ela se estenda para fora do canal horizontal um pouco menos da metade do caminho para o canto triangular que ela tocou originalmente (4ª foto). Também corte a extremidade externa no comprimento de cabo desejado (5ª foto).

Etapa 4: dê forma ao clipe de papel articulado (lado esquerdo)

Coloque a parte do corpo de plástico em uma superfície plana e insira a extremidade esticada do clipe de papel no orifício de passagem (1ª foto). Use-o para dobrar o clipe de papel em 90 ° (2ª foto). Isso lhe dará o comprimento certo no final da curva. Você provavelmente terá que usar um alicate para obter uma dobra total de 90 ° que não volte a um ângulo mais amplo.

Coloque o clipe de papel no canal ao longo do lado esquerdo, a extremidade dobrada para cima (3ª foto). Segure a extremidade dobrada no lugar e dobre a extremidade longa em torno do canto do pivô (4ª foto). Ajuste o ângulo do pivô até que o ponto final dobrado esteja alinhado com a saliência superior (mas sem tocá-la, 5ª imagem) quando a seção vertical estiver alinhada com as bordas. O comprimento ideal é quando o clipe de papel pode girar no canto do pivô e mal tocar a borda direita próxima ao orifício de passagem (6ª e 7ª fotos).

Errar por estar mais longe da saliência superior; se estiver muito próximo, não será capaz de dobrar para baixo para fazer contato com o outro clipe de papel estático

Corte o comprimento de chumbo desejado na extremidade externa do clipe de papel (8ª foto). Além disso, corte a curva da extremidade interna para que fique nivelada (ou menor que) a profundidade do corpo (9ª e 10ª fotos).

Etapa 5: Montagem

Insira o slide na ranhura superior do corpo (1ª foto). Certifique-se de que ele pode deslizar para frente e para trás sem ficar preso (2ª foto). Encaixe a peça superior no lugar para sentir como ela se conecta ao corpo e certifique-se de que o slide ainda se move para frente e para trás sem ficar preso. Remova a peça superior e mova o slide para a posição esquerda (desligado).

Se o slide for muito grosso para caber na ranhura superior, use lixa ou uma lima de metal para afinar ligeiramente os braços. A parte inferior dos braços deslizantes (onde toca os suportes de impressão) pode ceder levemente ou desenvolver pequenas rebarbas, ambas as quais podem impedir um encaixe suave

Insira os dois clipes de papel em suas posições conforme descrito anteriormente, mantendo suas seções verticais o mais alinhadas possível (3ª foto).

Se tiver dificuldade em mantê-los na posição correta ao colocar o Top, aplique uma pequena quantidade de cola ou adesivo para mantê-los no lugar. Não aplique cola em qualquer lugar dos clipes de papel que não seja nas partes verticais. Esteja ciente de que o excesso de cola endurecida pode impedir que o Top se encaixe corretamente no lugar.

Se você estiver pronto para encerrar permanentemente o switch, este é o ponto onde você pode aplicar supercola (ou seu adesivo preferido) ao longo da borda inferior e na metade inferior das bordas direita e esquerda. Os cantos inferior esquerdo e direito são os pontos onde a parte superior tende a se destacar com mais facilidade, então concentre-se neles. No entanto, eu recomendo testá-lo antes de colar

Encaixe na parte superior (4ª foto). Acho que a melhor maneira de fazer isso é tocar o canto superior esquerdo da ranhura do slide e, em seguida, encaixar o canto inferior esquerdo no lugar (5ª foto). Em seguida, aplique pressão no canto inferior direito até que ele se encaixe no lugar (6ª foto). Certifique-se de puxar levemente os clipes de papel em direção ao centro (para que fiquem alinhados) ao fazer isso. O canto inferior direito pode exigir uma boa quantidade de pressão para encaixar, uma vez que é intencionalmente um ajuste de fricção apertado.

Etapa 6: sucesso! … Ou solução de problemas

Agora que o switch está totalmente montado, você pode testá-lo! Eu uso o modo de continuidade de um multímetro para ter certeza de que está funcionando corretamente. Ou você pode conectá-lo a um circuito em bom estado de seu próprio projeto, se não tiver um multímetro à mão.

Abaixo estão alguns problemas que você pode encontrar e como corrigi-los:

A parte superior não se encaixa no lugar

• Certifique-se de que as seções verticais do clipe de papel estejam retas e rentes à parte inferior e às bordas laterais.
• Certifique-se de que a extremidade dobrada interna do clipe de papel pivô (esquerda) (perto do orifício de passagem) foi cortada de forma que não se estenda mais alto do que o resto do corpo.
• Se o seu clipe de papel for maior que 1 mm de diâmetro. (18 AWG) então você não conseguirá fazer o Top encaixar. Tente dimensionar o modelo ou use uma lixa ou uma lima de metal para abrir canais mais largos no Top para acomodar o metal mais espesso.
• Se você aplicou cola ou adesivo que secou no local, pode ocupar um espaço que impede a parte superior de encaixar no lugar. Remova a cola seca ou imprima novamente o Corpo.

Slide está preso

Lixe ou lixe as partes do Slide que se encaixam nas ranhuras até que se encaixe melhor

Os clipes de papel estão soltos ou ondulados

Provavelmente seus clipes de papel são muito finos. Você pode tentar imprimir um modelo reduzido. Se você fizer isso e funcionar, adoraria ouvir sobre isso. Como alternativa, talvez a parte superior não esteja totalmente encaixada no lugar ou a impressora não esteja bem calibrada e tenha tornado as ranhuras internas muito grandes

O circuito não é concluído quando o interruptor está "ligado"

• Certifique-se de que o clipe de papel direito (estático) se estende mais para a esquerda do que a extremidade dobrada do clipe de papel esquerdo (pivô) e que a extremidade dobrada do clipe de papel pivô se estende pelo menos até a altura do clipe de papel estático. Quando o clipe de papel pivô é empurrado para baixo (para longe do slide), ele deve entrar em contato com o clipe de papel estático (4ª foto).
• Certifique-se de que o clipe de papel pivô não se estenda muito perto da borda superior ou não será capaz de girar para baixo quando o interruptor for pressionado - em vez disso, ele ficará preso entre o slide e a parede (veja a 2ª foto para um bom espaçamento exemplo).

O circuito está completo quando o interruptor está "desligado"

O clipe de papel pivô (esquerdo) provavelmente está dobrado em um ângulo muito pequeno e tocando o clipe de papel estático (direito) quando relaxado. Aumente ligeiramente o ângulo da dobra no canto do pivô para que haja um pouco de espaço entre os dois. Alternativamente, inclinar levemente para dobrar a extremidade para longe do clipe de papel estático (direito) pode ajudar, mas aumenta o risco dessa extremidade ficar presa no slide (consulte o próximo problema)

O interruptor não se move totalmente para a posição "ligado"

OU

O interruptor tende a sair da posição "ligado" por conta própria

A extremidade do clipe de papel pivô (esquerdo) provavelmente está presa entre o slide e a saliência superior. Ajuste a extremidade dobrada de forma que fique ligeiramente inclinada para baixo, longe do slide e em direção ao clipe de papel estático (direito)

Etapa 7: Reflexões Finais

Não sou um engenheiro elétrico, mas presumo que, contanto que você use isso apenas com correntes e tensões que sejam seguras para você tocar, isso não terá problemas de segurança. Se você descobrir o contrário, por favor me avise.

Estou licenciando tudo isso sob a licença Creative Commons Attribution-ShareAlike. Quero que as pessoas usem livremente este design para qualquer coisa que quiserem e espero que outras pessoas possam usar ou melhorar este design para criar outros componentes elétricos 3D imprimíveis de código aberto que usam materiais condutores domésticos comuns.