《3D打印拯救了我和花灑掛鈎》

來到一百萬嘅問題
浴室個花灑掛鈎爛咗 噉應該點算呢？
A 上Yahoo買返個
嘩哈 暴露年齡系列呀 你八十後咩？
梗係 B 上淘宝淘啦
等得貨來都蚊瞓啦
不如 C 9秒9衝落五金舖買返個
仲有 D 用3D打印機 印返個
想睇更多廣東話嘅IT片
過來Patreon支持一下吖
件事發生喺IT9身上
最後答案 就梗係D
用3D打印機 印返個啦
要印一個替代品
最重要就梗係睇下原本個樣先啦
拆佢落來 度一度啲關鍵嘅尺寸
首先最重要嘅係兩個螺絲位之間嘅距離
因為埲牆上面個窿係梗死嘅唔變得嘅
我又費事鑽過一個新嘅啦
另外一個嘅關鍵尺寸
就梗係掛住花灑嘅呢個鈎啦
一陣太細插唔落 太大又勾唔到
噉就閉翳喇
一邊度 趁仲記得 就要一邊起個草稿記返低
之後先至再開個3D Software去照樣畫返個
起草稿來講 其實小畫家都幾好用吖
我哋喺十進制嘅地方
圖紙通常用返mm做距離單位
最重要嘅 正面 同 側面
不過唔係話樣樣嘢都要知嘅
例如個底座幾大 形狀係乜
我就冇度亦冇記低
因為呢啲係有發揮空間 唔一定要跟原本嗰個
Jot低哂Notes 之後就要重建返個3D模型
我鍾意用嘅軟件係SolidWorks
佢只要兩個基本嘅操作概念就可以將個3D模型做好
第一 就係揀一個平面 上面畫一個草圖 (Sketch)
草圖上每一條線嘅尺寸都定義好
就會變成黑色實線
藍色嘅話 即係你個模型定義唔夠嚴謹
你見我標咗個闊度之後 個長方形上面條邊仲係藍色
等我Alt-Tab睇一睇個高度係幾多先
Hmm 頭先先講完冇寫到添
求其入住個數先啦 一陣仲可以改嘅
定義埋呢個就變哂黑色 可以進行下一步
第二個概念係喺草圖上面揀一個特徵 (Feature)
我宜家要 將個長方形變做長方體
所以用擠出 (Extrude)
寫返個厚度 個長方體就出現喇
下一步就係掛花灑個位
因為佢係中間對稱嘅 所以我哋先定義一條中線
呢一個符號就係代表中間點嘅關係
即使之後再調校底座嘅大細 佢都永遠會喺中間
關係定義 就係SolidWorks呢類CAD軟件
同畫動畫嘅3D Software最唔同嘅地方
如果冇關係定義嘅話呢
而只係靠話「離條邊20mm畫一條線」噉樣啦
之後個底座大細一改嘅話呢
呢條中線就會歪咗 唔係正中間㗎喇
跟住落來就係快鏡不斷重複草圖同埋特徵
直到搞掂成個模型為止呀
頭先畫咗個梯形嘅草圖 再左右擠出
宜家就變咗做一個掛花灑嘅位喇
最後喺上下畫返個兩個窿
又係擺佢喺中線上面
之後無論點樣改呢 佢都會喺中間㗎喇
嗯 呢個位好重要呀
所以擰一擰 睇清楚
睇下啱唔啱心水先
Ok嘅話就加一個放樣切割 (Lofted Cut)
Select哂兩個草圖 啪一下
就會挖空咗原本個梯形
掛花灑個位 搞掂
個模型基本上就叫完成喇
Hmmm 睇落插花灑呢個位有啲問題
所以等我改一改草圖上面嘅尺寸
個立體模型就會跟住改 即刻生效
嗯 宜家睇落噉樣呢就順眼啲嘞
呀差啲唔記得咗兩個螺絲窿添
我淨係知兩個窿之間係55mm
但唔知離條邊幾多喎
噉用同樣嘅方法 先畫條中線
再加一個鏡面對稱嘅關係 噉就搞掂嘞
呢兩個窿就會永遠擺正喺正中間嘅位置
基本尺寸齊備之後就可以加啲花臣嘢
例如圓角同圓邊
我又有少少擔心佢承托力唔夠
所以加返少少承托位
講真加幾多先夠吖 唔知㗎 隨量㗎咋
呢啲細囈嘢唔通仲要篤計數機咩
而且我係IT9 又點會識計吖
我又驚個開口彈性唔夠喎
所以切一個V型坑試下
反正仲可以慳啲材料
好喇好喇 畫咗噉耐終叫畫完
最後將個模型輸出成STL格式畀下一個工序
STL係一個標準嘅3D模型文件格式
裏面定義住每一個三角形嘅
三個頂點(Vertex)同埋條法線(Normal)
佢就好似PDF噉 確保個個Software開出來 都唔會走樣
但STL就只係形容件嘢嘅立體形狀
並唔會描述打印機硬件要點樣整佢出來
個打印頭要點樣走 啲膠要點樣唧
溫度要保持幾高 之類嘅硬件指令
呢啲都唔會喺STL裏面出現
而我一陣間用嘅就係呢部風車旋轉型☆
呀唔係…係熔融沉積成型FDM 3D打印機
係會一層一層噉樣去將件嘢印出來
噉每一層要點樣印呢？
螢幕宜家見到嘅就係做緊切片(Slicing)呢一道工序
個灰色底就係代表我個打印平台
畫面呢一個Slic3r(唔識讀)程式呢
就會將個STL 轉換成
針對我部打印機先用得到嘅GCode
喇 宜家就先可以Preview一下個切片結果
一陣間部打印機就會跟住呢條線
由下至上由左至右噉 逐層印佢出來
最後將佢Save做個GCode文件
就可以交俾部打印機喇
登登登凳
眼前呢一部就係今日嘅主角 hRepstrap
部機係我一手一腳砌嘅
而Repstrap個名其實同Reprap呢個3D打印機開源項目好有關係
Reprap係乜☆ 開源3D打印嘅歷史我留返喺延伸閱讀裏面寫啦
成幾個月冇印過嘢 冇個箱封住一定舖哂塵
等我撻著佢先 我最鍾意呢啲大大個嘅緊急掣
細過搭地鐵呢 見到個月台緊急掣真係好想撳落去呀
宜家自己整咗一個呢可以撳飽佢呀 啪啪聲好好聽
要控制部機 仲要用呢一個Machinekit嘅控制軟件
而開機第一件事係要做Homing
因為部機係唔會記得停咗喺邊
所以要先將佢歸零重置
嘩嘩嘩 做咩呀你
一聽到啲聲就知唔係好對路呀 發神經呀佢
快啲撳停部機先
唉 估計係隻摩打條電線接觸不良所以噉樣呀
呢一隻步進摩打係兩相四條電線
如果有其中一條接觸得唔好嘅話呢
就會好似頭先噉樣前前後後發癲呀
郁一郁佢 重新插下條電線試下先
再試一次Homing
嗯 今次就好順利返返去到原點嘅位置
下一步呢 我哋就Upload個GCode落去
再開始執行
不過佢仲未會印住㗎
因為3D Printer嘅原材料係一綑綑嘅膠條
要熔咗佢 打印頭係要加熱到210度
我用嘅原材料通常都係ABS膠
係兩種家用機常用材料之中其中一種☆
例如Lego 遙控掣都係用呢一隻塑膠去造
但加熱要等最耐嘅呢 其實係塊打印平台
為咗要令印出來嘅嘢 黐實喺上面唔會郁
部機大概要十分八分鐘左右 去將佢加熱到80度
噉當然其實可以著定佢先 之後先至做切片嘅工作嘅
噉樣咪會慳啲時間囉
但係拍梗片所以按返正常嘅順序啫
噉我哋而家呢 就等佢燒紅隻鑊喇
方太教落 睇啲油夠熱未呢 就插隻筷子落去睇下有冇起泡
3D Printer夠唔夠熱呢 除咗可以睇個Screen之外
佢仲會流鼻涕㗎
就係一啲熱溶咗呢膠喺個打印頭度流出落來
所以我喺GCode裏面set咗佢擺喺個角落頭
等佢流都唔好流落去中間個打印區域裏面
當個平台加熱到指定溫度 就會開始打印
個打印頭縮返入返去嗰陣時呢就會整斷條絲喇
首先佢係會兜兩個圈 目的係確保條絲出得順
之後就同Slic3r見到嗰個路徑一樣
一層層噉樣印上去疊上去
然後如無意外嘅話呢 一個鐘左右就會好神奇噉印好㗎喇
宜家呢 就係印緊第一層嘅情況
跟住就較快少少個鏡頭 廢事睇住佢好鬼悶呀
Hm 但係點解快鏡咗噉耐都只係得薄薄嘅一層㗎呢
喂喂喂搞咩呀
唉 原材料因為啲不知明嘅原因塞實咗
我unload咗佢 宜家重新load過條料
原因有幾個嘅 例如推進嘅齒輪因為滑咗牙摩擦力唔夠
打印速度過快
或者真係塞咗啲雜物入去啦
頭先我抆咗佢出來再清理過下個推進齒輪
GCode改過下較慢咗少少
始終幾個月冇用過係噉㗎喇
Inkjet唔用一排都要清洗下個墨頭啦
宜家手動控制喺空中唧下睇下順唔順先
中間呢個加熱塊就係210度 千祈唔好用手掂
唔小心揩到嘅就呢會起水泡㗎喇
點解我知？因為中過伏囉
睇落都冇咩問題 就重新開始來過啦
因為平台高度未必校得好準
所以第一層打印特別易出問題
過咗頭一兩層嘅話
基本上有小問題都可以捱得到過去嘅
其實嗰時睇落就都知道炒炒哋㗎嘞
但我都想印一次睇下個樣先
反正個Design都可能要再執執
見到佢有少少塞 就用隻手落力捅佢落去
再keep住feel下送料速度
希望可以最少捱得過頭兩層先啦
過咗危險期之後我就由得佢慢慢印
成個過程大概用咗五十分鐘左右啦
你見我點解整個亞加力箱封住佢呢？
原因係有幾個嘅
噪音係其中一啦 前排換咗新款Stepper Driver先至冇咁嘈
因為冬天周圍同個平台溫差大
件嘢就會拱起甩開 噉樣就會炒粉喇
第三 亦其實係最主要原因
因為ABS陣膠味同埋啲懸浮粒子真係好難頂
你見右邊都整咗個浴室抽氣扇仔
攝咗塊so-called HEPA Filter
嗱 成塊Filter都真係變哂色喇
但到係我間房空氣本身就唔好吖？
Hmmm 冇做過Control Experiment就唔知道喇
但至少聞落陣味真係細咗好多吖
快鏡去到尾聲就快印完
嘩 但係…
見到好似千層蛋糕噉樣就知印得唔好啦
但起碼有個形先啦
都可以勉強試下啲尺寸啱唔啱先嘅
正如頭先所講個設計都要再執過㗎喇
個平台都仲係好熱 黐實咗件嘢
再用力抆已經吱吱聲 超驚整斷佢
都係用鐵間尺去撬安全啲
事實証明一手揸機一手撬係食唔到力呀
拎出來原件比較一下 個樣都差唔多吖
之後我拎咗去浴室去試
一啪個花灑落去就啪斷咗隻翼
唉想唔印過都唔得呀
印之前改下個圖
吸收咗頭先嘅經驗
針對脆弱嘅地方加返厚少少
然後個底座可以再整薄啲
噉厚唔知要來做乜
個V字坑再挖深少少
慳啲料唔使印噉耐吖嘛
重新輸出STL 喺Slic3r reload一次
頭先件嘢呢 就係衰唧得唔順
所以今次將每層高度 由0.25mm改成0.4mm
點解？
我留意到個打印平面 真係有少少唔平走咗位
但要搞佢仲煩過拎架車去度尺
每一層厚啲 個容錯空間都會大少少
第二係需要嘅層數會少啲
可以印快啲 而犧牲嘅係精度同埋平滑度
但係今次唔需要靚啦 用得到就得啦
循例預覽一下睇下條路徑睇下有冇Bug先
如果唔係印咗幾十分鐘 先發現係切片出錯噉就好浪費
好 再次啟動
趁呢個時間介紹下部hRepstrap啦
掛喺度呢一圈就係直徑1.75mm嘅打印原材料
呢度一圈係一公斤ABS塑膠 淘寶價大概60蚊人仔啦☆
然後睇下擠出機 (Extruder) 即係個打印頭
上半部係叫Cold End 負責夾條膠落去下面Hot End嘅
條膠就係喺個銀色嘅滑輪 同埋後面
銅色嘅齒輪之間被夾落去
下面Hot End 最底塊長方形鋁塊會加熱到210度
條ABS膠會喺呢個區域熔化
再經下面0.4mm嘅黃銅頭擠出來
上面有鰭嘅地方就係散熱器
目的係要令條膠條保持喺固體嘅狀態
如果太熱 溶溶哋嘅膠就會啜住導管嘅內壁
即使導管係用鐵氟龍造嘅☆ 但都會啜實而推唔郁
呢個係移動Y軸嘅摩打
呢部hRepstrap係以常見嘅XYZ笛卡爾坐標系統去運動嘅☆
有得呢個Y軸摩打就梗係仲有控制高度嘅Z軸摩打
同埋打橫嘅X軸摩打啦
XY軸係用正時皮帶(Timing Belt)去傳動
而Z軸就用滾珠絲杠(Ball Screws)去做嘅
噉樣水平移動嘅速度會快少少
而Z每層呢 先至郁嗰少少
所以揀咗用齒輪比 比較高啲嘅傳動方式去做
呢舊嘢就係打印機嘅電腦
右面頂嗰塊係Replicape
負責推摩打、加熱裝置同其他感應器嘅連接
而佢係插喺一塊行Linux嘅BeagleBone Black上面
塊板粒CPU內置Realtime component
所以唔使用其他Microcontroller喇
後面呢個就係12V火牛 成部機嘅電源供應
因為塊加熱平台都幾食電下㗎 所以隻火牛都要成300火
叮叮叮 時間關係打印又到咗尾聲
最後嗰幾層喇 好緊張好緊張
雖然每層都好明顯見到啲橫紋 唔係話好靚
但今次睇落都好實淨 應該都夠用呀
摩打仲係通電 所以拉唔郁
最快嘅解決方法 醒你一招
就係撳一下個限位開關
靜哂
噉樣個Software就以為部機撞咗車
所以停咗摩打同埋加熱
拉出少少先
如果唔係隻手撞到個加熱頭又起水泡呀
噉樣都係抆唔到㗎喇 搵間尺吧啦
望落都幾好吖 拎上檯比較睇清楚啲先
後面裂開咗嗰個就係第一次印 整鬼爛咗嗰個
放粒螺絲睇下使唔使再鑽大啲個窿先
睇來都啱啱好唔使再搞呀
表面有少少毛粒唔緊要嘅
轉頭銼兩下就得㗎喇
好 最重要都係實地測試下
扭返上牆 插個花灑睇下先
Fit到漏油啦 慳返唔使買呀
頭先字幕打咗☆嗰啲位嘅 係有延伸閱讀嘅
Medium條Link放咗喺下面
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