Adaptación de USB-C a una impresora 3D: 10 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Siempre vale la pena mantenerse al día con la mínima inversión. Compré mi impresora 3D por primera vez hace tres años y, lamentablemente, después de una larga espera, la impresora se envió con un puerto SD roto. Todo lo que me quedaba por hacer era devolverlo y esperar unos meses más para un reemplazo o buscar alternativas de conectividad.

Aquí es donde comienza toda la "diversión". Desde entonces, he estado ejecutando la impresora durante todo el día usando OctoPi, que es muy popular entre la comunidad de fabricantes. OctoPi usa un cable USB a USB Mini para conectarse a la impresora. Probé diferentes configuraciones, como conectores rectos o en ángulo recto, pero todos seguían fallando. Esto resultó en una gran cantidad de problemas cada vez que necesitaba imprimir algo. Tuve que mover el cable para encontrar el lugar correcto (sin juego de palabras). También probé diferentes marcas, nada duró mucho y cuando usa la impresora durante más de mil horas puede volverse un poco frustrante.

Mi primera experiencia con cables / conectores USB-C fue cuando actualicé mi teléfono. Esta vez di un salto de fe y cambié de iPhone a un teléfono con Android. Comencé a gustarme un poco cómo el conector encaja y funciona. Personalmente pensé que era un muy buen diseño, no duró mucho hasta que comencé a comprar mis dispositivos electrónicos con conectividad solo USB-C. Esto significaba que estaba completamente cargado de cables, de diferentes colores / marcas / longitudes.

Luego me di cuenta de que no debería ser tan difícil cambiar el conector en otro hardware también, así que realicé mis primeras pruebas con algunas imitaciones chinas de bajo costo para Arduino Nano. Como el proceso fue un éxito, decidí probar suerte y convertir también mi impresora 3D.

Paso 1: Materiales y herramientas

La belleza de este proyecto es que se puede hacer con las herramientas básicas que la mayoría de los entusiastas de la electrónica tienen por ahí.

Las herramientas mínimas que necesitará son:

• Soldador: puede ser muy básico o puede ser una estación de soldadura, todo vale
• Soldadura: yo personalmente uso 60Sn / 40Pb de 0,4 mm / 0,8 mm de diámetro
• Pinzas: facilita la instalación del cable de cobre
• Alicates
• Manos amigas: utilicé un tornillo de banco impreso en 3D (consulte el video de Youtube)
• Taladro de mano
• Broca de 3 mm
• Destornillador hexagonal 1.5MM y 3MM
• Limas de aguja
• Multímetro (solo opcional para resolución de problemas)

Ahora que hemos hablado de las herramientas, aquí hay una lista con los materiales:

• Filamento de impresora 3D: aproximadamente 0,53 m para el adaptador que diseñé
• USB-C Breakout: cualquier marca funciona, la que utilicé es de POLOULU
• Alambre de cobre esmaltado 29AWG: puede usar diferentes diámetros y recubrimientos, pero encontré que mi combo funciona mejor
• 2 tornillos hexagonales M3 x 15 mm
• 2 x tornillos hexagonales M1.5x5MM

Paso 2: Extracción de la placa principal de la impresora 3D

Como las diferentes marcas tienen diferentes diseños y diseños de carcasas, solo puedo ofrecer aquí algunos consejos y trucos sobre cómo hacer que este proceso sea infalible.

• Sea muy cuidadoso cuando trabaje con dispositivos electrónicos, ya que a veces los conectores no se deshacen con mucha facilidad. Mi impresora, por ejemplo, es una CREALITY ENDER 3 y todos los conectores de la placa principal estaban cubiertos con pegamento caliente. Tómese su tiempo y use la mínima fuerza cuando trabaje con la placa principal;
• Si nunca ha hecho esto antes, es una buena idea marcar todos los cables y conectores en su ubicación correcta. Esto será útil cuando vuelva a ensamblar todo. Puede encontrar esquemas para la mayoría de las impresoras 3D de consumo en el mercado, por lo que si falla este paso, todavía hay esperanza. Puede rastrear todos los cables para ver a dónde conducen y todo lo que tiene que hacer es hacer coincidirlos con el conector correcto.

Paso 3: Extracción del miniconector USB antiguo de la placa

Este es un paso complicado en el que con un poco de paciencia debería ser factible

• Agregue tanta soldadura como pueda en las 4 pequeñas patas del protector del conector y también en las 5 almohadillas del conector
• Trabaje alrededor del conector tratando de mantener el fluido de soldadura
• Cuanto más grandes sean las manchas de soldadura que creó, más fácil será mantenerlas fluidas
• Mientras mantiene el fluido de soldadura, intente empujar suavemente el conector hacia afuera. Es muy importante que no tire ni fuerce el conector, ya que podría resultar en almohadillas rotas como hice en mi primera placa de prueba.
• Consulte mi video de YOUTUBE para ver cómo lo hice
• Una vez que el conector esté fuera si es necesario, puede limpiar todas las almohadillas con una mecha de soldadura
• Se recomienda una punta de soldadura de cincel grande por su buena inercia térmica

Paso 4: Preparación de cables y soldadura a la placa principal de la impresora

Durante este paso tendremos que preparar nuestros cables para soldar.

• corte sus cables al tamaño deseado
• Limpie los extremos del esmalte girando la soldadura hasta 380 ° C; si su estación de soldadura no admite el control de calor, puede raspar suavemente el esmalte del cable con un cuchillo afilado.
• transfiera la soldadura en ambos extremos del cable y proceda a soldar el primer extremo en la placa principal de la impresora
• para hacer esto, recomiendo una pequeña punta de soldadura de cincel

Paso 5: preparación de la conexión USB-C

Ahora tendremos que atornillar la placa de conexión USB al adaptador que diseñé, que además servirá para fijar todo el conjunto en el lugar deseado de la carcasa de la impresora 3D. Mi recomendación es encontrar el mejor lugar donde esté más cerca del conector antiguo para mantener los cables lo más cortos posible.

Para el montaje, utilizará los tornillos 2 x M1.5 x 5MM que se enroscarán directamente en el adaptador

Paso 6: preparación de la carcasa de la impresora 3D

• Coloque el conector USB-C en la carcasa de la impresora 3D en la posición donde desea instalarlo
• Dibuje el contorno del conector USB en el contorno con un bolígrafo
• Durante este proceso, dibuje también la posición donde se colocarán las fijaciones laterales del adaptador.
• Comience a perforar el material con la broca de 3 mm
• Deberá perforar exactamente 3 orificios uno al lado del otro
• Una vez que haya hecho eso, comience a limar suavemente la abertura hasta que coincida perfectamente con el contorno que ha dibujado.
• Si está satisfecho con el trabajo, puede continuar con el ensamblaje final del combo de adaptador / ruptura USB-C

Paso 7: soldadura final

Una vez que la ruptura esté en la posición correcta en la carcasa de la impresora 3D, puede proceder con la fijación de la placa principal en su lugar. En esta etapa, solo tiene que usar los tornillos para volver a fijarlo, pero no comience a volver a colocar nada del arnés, ya que necesita todo el espacio que pueda obtener por el momento.

Continúe soldando los cables de cobre en la placa de conexión. Tenga mucho cuidado con el cable que va a dónde. En este paso, consulte el esquema que he proporcionado o el video de YOUTUBE.

Paso 8: Montaje final

Después de soldar el último de los cables, puede proceder a instalar todos los arneses y conectores en la placa principal de la impresora.

Tómate tu tiempo y asegúrate de que todo vaya en su lugar correcto. No puedo enfatizar lo suficiente lo importante que es prestar atención al orden de los cables. Personalmente logré cambiar algunos de los cables y romper uno de los controladores de los motores paso a paso.

Antes de continuar con la prueba de la impresora, le recomiendo hacer una verificación visual de todas las soldaduras y cables. Si tiene un multímetro a mano, puede verificar la resistencia de los cables colocando los probadores en las almohadillas de la PCB. Esto asegurará que todos los cables estén conectados y funcionando como deberían.

Paso 9: Encendido y prueba

Una vez que haya terminado de armar todo, es hora de realizar una prueba.

• Encienda la impresora e inserte el NUEVO cable USB-C en la impresora
• encienda OctoPi e intente conectarse a la impresora
• cambie a la pestaña de control y dígale a la impresora que mueva la cama y el cabezal de la impresora en diferentes direcciones

Si este proceso tiene éxito, ¡puede llamarlo una victoria y comenzar a hacer cosas

* Si OctoPi no se conecta a la impresora, recomendaría otra inspección visual cuidadosa de las soldaduras / cables / conectores para asegurarse de que todo esté en su lugar. Si la medición de resistencia en los 4 cables coincide, significa que el problema no proviene del trasplante.

Paso 10: Palabras y pensamientos finales

Algunas personas encontrarán este proceso complicado y estoy de acuerdo en que no es la forma más limpia de hacerlo, pero tenga en cuenta lo siguiente:

• ninguno de los mods es visible ya que todo está dentro de la caja de la impresora
• el mod es seguro incluso si los cables se tocan entre sí, ya que están cubiertos de esmalte, que es un muy buen aislante de electricidad
• los cables que he sugerido son el equilibrio perfecto entre fiabilidad / rigidez / conductividad
• No podrá romper los cables, pero es más probable que retire las almohadillas de la PCB antes de dañarlas.

Dependiendo de dónde obtenga sus piezas, no debería costarle más de $ 10 solo por materiales

Cuando comencé a pensar en hacer este mod en la impresora, tenía una opción diferente en la mesa. Desafortunadamente, no pude obtener las piezas que necesitaba debido a la disponibilidad. Al final, esta solución habría resultado bastante costosa, así que decidí dejarla por el momento.

La idea era usar algunos conectores de JST que encajarían directamente en la parte superior de las viejas almohadillas USB Mini PCB.

Los conectores en discusión son:

• Hombre: 08SUR-32S
• Mujer: BM08B-SURS-TF

En mi opinión, esta habría sido la forma más limpia y presentable de hacer este trasplante. La opción todavía está sobre la mesa para el futuro una vez que logre obtener las piezas.

Déjame saber cuáles son tus pensamientos y deja un comentario a continuación. Si tienes tiempo, siempre es mejor ver el video real que hice con todo el proceso.