Lampu Spiral (a.k.a Lampu Meja Loxodrome): 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Lampu Spiral (a.k.a The Loxodrome Desk Lamp) adalah projek yang saya mulakan pada tahun 2015. Ia diilhamkan oleh Paul Nylander Loxodrome Sconce. Idea asal saya adalah untuk lampu meja bermotor yang akan memproyeksikan putaran cahaya di dinding.

Saya merancang dan 3D mencetak prototaip dalam OpenSCAD untuk pameran pembuat. Walaupun pencahayaannya hebat seperti yang saya harapkan, bit mekaniknya rapuh, sukar dibina dan tidak berfungsi dengan baik.

Sejak itu saya belajar FreeCAD, alat yang jauh lebih hebat, dan saya telah merancang semula komponen mekanikal. Instructable ini menyajikan versi generasi kedua yang menggantikan sebahagian besar bahagian dengan bahagian cetak 3D sepenuhnya. Kemas kini ini dilengkapi modul LED 3W yang boleh ditukar ganti, jadi anda boleh menukar LED untuk warna yang berbeza; atau; jika anda boleh memasangkannya dengan modul LED RGB warna penuh untuk kesan pencahayaan yang lebih canggih.

Projek ini adalah Sumber Terbuka:

Projek ini dibina sepenuhnya menggunakan Perisian Sumber Bebas dan Terbuka dan memenuhi definisi Perkakasan Sumber Terbuka. Fail reka bentuk OpenSCAD dan FreeCAD disediakan untuk anda ubah di bawah Creative Commons - Atribusi - Kongsi Sama

Kredit Tambahan:

• Diilhamkan oleh "Loxodrome Sconce" Paul Nylander

• Fail OpenSCAD berasal dari "Loxodrome" kitwallace

Langkah 1: Teras Pusat

Tumit Achilles dari reka bentuk asal saya ialah sfera loxodrome tidak mempunyai titik pemasangan yang boleh dipercayai. Pada mulanya saya cuba menggantungnya dari titik pangsi di bahagian atas dan menggunakan magnet untuk memutarnya di pangkal. Ini sama sekali tidak berfungsi, jadi saya mencuba motor dan gear kecil, tetapi kerana loxodrome tergantung di bahagian bawah, gear akan mendorongnya keluar daripada memutarnya. Cabaran utamanya adalah mencari jalan untuk menyokong dan memutarnya dari bawah, sementara masih mempunyai paksi pusat yang tetap untuk menahan lengan LED dan pendawaian.

Lampu yang terdapat dalam Instructable ini telah direkayasa semula untuk menggunakan teras pusat paksi bersama. Motor di dasar memutar gear kecil yang bersambung dengan gear pusat yang lebih besar. Gear tengah membungkus sekitar roller skate 608 dan snap masuk ke bahagian lain yang menghantar putaran ke bahagian atas lampu. Melalui bahagian tengah galas dijalankan tiub pusat tetap untuk menahan lengan sokongan LED dan untuk menjalankan pendawaian yang berkaitan.

Langkah 2: Mencetak dan Memasang Teras Pusat

Inti pusat terdiri daripada empat bahagian bercetak 3D berikut:

• TopAssembly.stl (kelabu, gambar sebelumnya)
• GearCoreCenter.stl (merah)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (hijau)
• DriveGear.stl (ungu)

Sebagai tambahan kepada bahagian yang dicetak, anda memerlukan satu galas roller skate 603. Anda boleh mendapatkannya dengan murah di eBay. Tonton video di atas untuk melihat bagaimana semuanya disatukan. Anda mungkin perlu mengoleskan tiub tengah di TopAss Assembly agar sesuai. Setelah galas dimasukkan ke dalam GearCoreCenter, anda harus menambahkan sedikit gam pada pelek LoxodromeMountingAdapter dan memasukkannya ke dalam GearCoreCenter. Kedua-dua bahagian ini dimaksudkan untuk terpasang dengan selamat dan tidak boleh berputar.

Saya menggunakan Panef White Stick Lubricant with Silicone pada semua bahagian yang bergerak.

Petua Percetakan Umum:

Semua bahagian di teras pusat dirancang untuk dicetak tanpa sokongan. GearCoreCenter harus dicetak dengan pelepasan sisi yang diarahkan pada tempat tidur cetak dengan kancing menghadap ke atas. DriveGear hendaklah dicetak dengan gear duduk di atas katil dan batang sempit menghadap ke atas. Saya dapati bahawa menetapkan "Perjalanan Minimum Pencabutan" hingga 2 mm di Cura 2 membantu mempercepat cetakan.

Petua Mencetak untuk Perhimpunan Teratas:

Semasa mencetak dalam PLA menggunakan tetapan lalai, tiub di bahagian bawah TopAss Assembly terlalu rapuh. Memperlahankan cetakan, meningkatkan ketebalan dinding, kadar aliran dan suhu memberi saya bahagian yang cukup kuat.

Ini adalah tetapan Cura 2 yang saya gunakan untuk memotong TopAss Assembly:

• Shell:

  Ketebalan Dinding: 2

• Penyejukan:

  • Kelajuan Kipas: 50%
  • Kelajuan Kipas Biasa: 30%
  • Kelajuan Kipas Maksimum: 35%

• Bahan:

  • Suhu Percetakan Lalai: 210
  • Suhu Percetakan: 210
  • Aliran: 110%
  • Dayakan Pencabutan: Salah

• Kelajuan:

  • Kelajuan Cetakan: 40 mm / s
  • Kelajuan Dinding: 10 mm / s

Langkah 3: Melekatkan Wayar untuk Lengan LED

Anda perlu menggunakan alat kelim untuk merapatkan wayar ke penyambung DuPont empat kedudukan menggunakan pin wanita. Saya membina lampu saya dengan penyambung empat kedudukan sehingga saya mempunyai kabel yang mencukupi untuk LED RGB. Sekiranya anda menggunakan LED warna tunggal, dua wayar akan mencukupi, tetapi saya lebih suka menggandakan wayar untuk daya bawa arus tambahan. Oleh itu, lengan LED mempunyai slot yang cukup besar untuk memuat penyambung DuPont empat titik.

Anda memerlukan empat set kawat kepang kira-kira satu kaki panjang, alat kelim dan alat penyambung DuPont. Saya menggunakan ini:

• Alat Crimping IWISS SN-28B
• HALJIA 310 Pcs 2.54mm Dupont Perempuan / Lelaki Wire Jumper Pin Header Connector Assortment

Video menunjukkan proses pengecutan.

Langkah 4: Memasang Lengan LED

Sebaik sahaja anda membina kabel pendawaian, masukkan wayar melalui lengan LED dan tekan penyambung DuPont ke dalam slot. Ia sesuai. Anda mungkin ingin melekatkan pelekat pada penyambung supaya tidak longgar pada masa akan datang, tetapi jika anda melakukannya, gunakan sedikit dan sapukan pada bahagian padat penyambung dan berhati-hati untuk tidak membiarkan lem masuk ke dalam soket.

Setelah lengan LED dipasang, anda boleh memasangnya melalui lubang di tengah-tengah teras pusat. Video menunjukkan proses dan menunjukkan saya menguji dengan pelbagai modul LED.

Petua mencetak untuk lengan LED:

Lengan LED harus dipasang di sisinya semasa mencetak. Semua permukaan dicondongkan sehingga penyangga tidak diperlukan.

Langkah 5: Menyusun Modul LED

Modul LED terdiri daripada komponen berikut:

• LED "Bintang" 3W
• Tudung botol (sebagai pendingin)
• Penyambung DuPont empat kedudukan dengan pin lelaki
• Panjang wayar bertebat bertebat pendek
• Epoksi dua bahagian biasa untuk memasang penyambung DuPont ke bahagian belakang penutup botol (saya menggunakan JB Weld)
• Epoxy Termal Dua Bahagian untuk memasang LED ke penutup botol (saya menggunakan Arctic Alumina Thermal Adhesive)

Anda boleh menggunakan besi pematerian untuk memasang wayar panjang pada pad positif dan negatif bintang LED anda. Sekiranya anda mempunyai LED warna tunggal, anda boleh menggandakan kabel, dua positif dan dua negatif. Ini membolehkan anda mengalirkan arus melalui kedua-dua wayar secara selari dan menggunakan semua wayar yang ada di lengan LED. Untuk LED RGB, anda akan menggunakan satu wayar untuk menghubungkan semua pad anod (-) dan tiga wayar yang tinggal untuk menyambung ke setiap pad katod (+).

Saya menggunakan penutup botol untuk pendingin LED. Saya membeli ini di syarikat pembuatan bir tempatan saya, walaupun anda boleh mencuba penggunaan semula dari botol bir jika benar-benar tidak ada.

Kecuali anda membeli penutup botol "telanjang", anda mungkin perlu menggunakan senapang udara panas untuk melembutkan dan menanggalkan pelapik getah. Pastikan anda mempunyai permukaan logam telanjang yang bersih dan rata untuk memasang LED anda. Kemudian, gunakan epoksi termal untuk memasang LED ke penutup botol, selamatkannya dengan klip, dan biarkan menyala semalaman.

Langkah 6: Menyusun Modul LED

Pada keesokan harinya, anda ingin merapatkan penyambung DuPont lelaki ke setiap empat wayar dan mendorongnya ke perumahan empat penyambung. Kemudian, campurkan sebilangan epoksi dua bahagian biasa (bukan epoksi termal yang anda gunakan sebelumnya) dan pasangkan penyambung ke bahagian belakang penutup botol. Sekali lagi, klip dan biarkan set semalaman.

Gambar menunjukkan satu warna dan modul LED RGB tiga warna selepas pemasangan.

Langkah 7: Wire Up Motor

Saya menggunakan motor segerak jenis 4W 120V AC TYD-50 untuk pangkalan. Motor ini digunakan dalam putar gelombang mikro dan boleh didapati dengan mudah dalam talian. Mereka murah, mereka berjalan dengan tenang dan tersedia dalam pelbagai RPM yang berbeza. Saya memilih unit RPM 5-6 yang perlahan untuk memberi lampu saya tindakan putaran perlahan dan stabil. Gear di lampu memotongnya hingga separuh, jadi lampu saya berubah pada 2.5 hingga 3 RPM yang menenangkan.

Saya menyolder tali yang diselamatkan dari perkakas dan melindungi dengan dua lapisan tiub pengecutan panas. Sekiranya anda tidak selesa dengan voltan saluran pada lampu anda, anda juga boleh menemui motor segerak 12V AC TYD-50. Anda kemudian menggabungkannya dengan transformer ketuat dinding yang menghasilkan AC 12V yang lebih mesra pembuat.

Langkah 8: Pasang Plat Bawah

Motor boleh disekat ke plat bawah menggunakan bolt M3.

Motor saya mempunyai batang dengan diameter luar 7mm. Oleh itu, saya merancang sekeping plastik untuk membolehkannya mengawan dengan gandar profil segiempat dicetak 3D. Ini dilekatkan dengan bolt dan mur M3.

Potongan plastik ini mempunyai mulut tirus lebar dan gandar dimaksudkan untuk meluncur bebas masuk dan keluar dengan sedikit rintangan. Anda memerlukannya kemudian di perhimpunan kerana ia perlu dipasang dari atas.

Untuk mengelakkan motor terlalu panas, pasangkan beberapa kaki getah di bahagian bawah plat asas. Ini akan menjauhkannya dari meja dan membantu aliran udara.

Petua Percetakan:

Semua bahagian direka untuk dicetak tanpa sokongan.

Langkah 9: Pasang Badan Lampu

Plat Bawah boleh dilekatkan pada badan menggunakan skru M3. Tidak ada cara untuk masuk ke dalam, jadi pastikan semua wayar tergantung dari slot di bahagian belakang plat asas sebelum anda memasang dua bahagian!

Petua Percetakan:

Badan lampu mempunyai cerun lembut dan boleh dicetak tanpa penyokong.

Langkah 10: Pasang Pemasangan Gear ke Badan Lampu

Gandar duduk longgar ke dalam lubang pada pemasangan gear. Sekiranya anda hanya mencuba memasang roda gigi dari atas gandar kemungkinan akan jatuh di dalam lampu.

Anda boleh menggunakan sedikit gam panas untuk menahan gandar di tempatnya, tetapi saya memilih untuk menahan pemasangan roda gigi terbalik dan kemudian menurunkan badan lampu (juga terbalik) di atasnya. Anda perlu gandar untuk mencari slot kawin jauh di dalam lampu, sisi cerun bahagian kawin harus membantu memandu gandar ke tempatnya.

Pada mulanya, anda akan mendapati gandar terlalu panjang. Saya melakukan ini dengan sengaja supaya anda dapat mengurangkannya sehingga semuanya bersatu dengan sempurna.

Setelah pemasangan gear dipasang, pasangkan motor dan pastikan gear berputar sebelum menahan bahagian atas dengan dua skru kecil.

Langkah 11: Pasang Loxodrome

Masukkan lengan LED melalui lubang kecil di dasar loxodrome dan gerakkan loxodrome ke kedudukannya. Ia sangat ketat dan terdapat sedikit jarak antara pelek loxodrome dan lengan LED. Namun, jangan gunakan kekuatan, ia tidak perlu.

Saya menghadapi kesukaran untuk mendapatkan loxodrome melewati selekoh di dasar lengan LED. Saya terpaksa memasukkan sedikit bahagian tepi lengan LED agar cukup sempit untuk dilalui, tetapi saya telah menyesuaikan fail CAD dan STL jadi semoga anda tidak perlu melakukan ini.

Setelah loxodrome berada di leher lengan LED, ia harus terpasang pada tab penahan. Langkah terakhir adalah memasukkan modul LED dengan melekatkan jari anda melalui celah di loxodrome.

Lihat video untuk bagaimana ini dilakukan.

Petua Percetakan:

Cetak Loxodrome pada tahap 100%, kerana anda mahu lengan spiral sekuat mungkin.

Anda pasti memerlukan sokongan untuk cetakan ini dan banyak daripadanya. Sekiranya anda mempunyai sokongan dual-extruder dan larut, ini adalah tempat yang bagus untuk menggunakannya!

Sekiranya anda tidak mempunyai dual-extruder, jangan takut, kerana saya dapat mencetak ini pada printer FDM extruder tunggal. Oleh kerana sebahagian besar sokongan akan berada di dalam Loxodrome, ia perlu cukup lemah sehingga anda dapat menjangkau dengan tang hidung jarum, menghancurkannya dan mengeluarkannya sekeping demi satu.

Sokongan lalai di Cura terlalu kuat untuk ini. Caranya yang saya dapati adalah menggunakan sokongan grid dengan kepadatan sokongan sifar. Ini menyebabkan Cura hanya mencetak dinding lapisan tunggal nipis untuk menyokong lengan lingkaran Loxodrome. Dinding ini agak mudah dihancurkan dan dikeluarkan setelah cetakan selesai.

Cetakan asal saya dilakukan pada tahun 2015 dengan versi Cura yang lebih awal, tetapi berikut adalah tetapan untuk Cura 2 yang nampaknya memberikan corak sokongan yang diinginkan:

• Jana Sokongan: Betul
• Penempatan Sokongan: Di mana sahaja
• Corak Sokongan: Grid
• Ketumpatan Sokongan: 0
• Jarak Sokongan X / Y: 0.9
• Jarak Sokongan Z: 0.15
• Gunakan Menara: Salah

Semasa dan selepas cetakan, Loxodrome akan kelihatan seperti croissant gergasi. Anda perlu menggunakan tang hidung jarum untuk merobek sokongan sehingga semuanya hilang. Mencucuknya dengan alat tajam atau menghancurkannya akan membantu memecahkan lapisan. Menggunakan sarung tangan tebal mungkin berguna untuk ini, kerana serpihannya mungkin tajam. Setelah semua sokongan dikeluarkan, anda dapat melicinkan bintik kasar menggunakan kertas pasir.

Langkah 12: Menghidupkan Modul LED

Untuk menghidupkan modul LED, saya mengesyorkan bekalan kuasa semasa yang boleh disesuaikan. Untuk bintang LED biasa, 300mA akan memberikan arus yang mencukupi. Terdapat beberapa pemacu LED 300mA yang disenaraikan di eBay, atau anda boleh mendapatkan modul yang boleh disesuaikan sepenuhnya seperti yang ditunjukkan dalam video saya.

Pilihan lain ialah membeli penukar buck DC-ke-DC voltan berubah-ubah dan menggunakannya bersama dengan ketuat dinding 12v DC. Anda kemudian boleh menaikkan voltan dengan teliti dari sifar sehingga jumlah arus yang betul, seperti yang diukur oleh multimeter, mengalir melalui LED. Ketahui bahawa LED warna yang berbeza memerlukan bekalan kuasa yang ditetapkan pada voltan yang berbeza, jadi jika anda merancang untuk menukar LED, bekalan arus tetap adalah pilihan yang jauh lebih baik.

Sebaik sahaja anda menetapkan arus pada LED, sila jalankan semasa hadir. Anda mahu menontonnya untuk memastikan tidak cukup panas untuk mencairkan penyokong plastik. Sekiranya ia menjadi sangat panas, anda perlu menolak arus.

Naib Johan dalam Cabaran Epilog 9