Interruptor deslizante eléctrico impreso en 3D (usando solo un clip): 7 pasos (con imágenes)

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

He incursionado en el cableado de mis propios pequeños proyectos eléctricos a lo largo de los años, principalmente en forma de clips, papel de aluminio y cartón empedrado con pegamento caliente. Recientemente compré una impresora 3D (la Creality Ender 3) y busqué un modelo imprimible que me permitiera crear componentes eléctricos más confiables utilizando el mismo metal doméstico común. Más recientemente, necesitaba un interruptor de encendido y apagado que pudiera conectar a un ventilador de computadora estándar de 2 pines alimentado por un adaptador de pared de CA.

Para mi consternación, solo pude encontrar un modelo imprimible que no requirió pedir piezas de metal especiales para la electrónica (Hackaday), y la última actualización de ese proyecto reveló que dejó de funcionar después de un uso ligero en 2016. Pero pensé que el núcleo La función de su diseño parecía prometedora, así que decidí intentar crear un interruptor eléctrico simple similar.

Después de un par de días en Sketchup y varias iteraciones, diseñé un interruptor eléctrico confiable (hasta ahora) que, además de la carcasa de plástico imprimible, solo requiere aproximadamente la mitad de un clip de oficina grande para los componentes conductores.

Suministros

Instrumentos:

• impresora 3d
• Alicates
• Tijeras de alambre

Materiales:

• Clip de oficina grande (o cable conductor equivalente de 1 mm de diámetro [18 AWG])
• Filamento de impresora 3D de 6-7g. Yo uso un PLA barato

El modelo imprimible consta de 3 partes:

• Cuerpo
• Cima
• Diapositiva

Opcional:

• Superglue o su equivalente preferido
• Lima de metal o papel de lija

Paso 1: imprima el estuche

Imprimí en 3D esto de manera confiable en un stock (a excepción de una cama de vidrio) Ender 3 a una altura de capa de 0,2 mm con una boquilla de 0,4 mm. Cortado usando Cura con las siguientes configuraciones notables:

• Altura de capa de 0,2 mm
• 3 paredes (conchas)
• 20% de relleno cúbico

• Soportes: Tocar la placa de construcción (solo se necesita para la pieza deslizante)

  Densidad de soporte: 50%

• Adhesión de la placa de construcción: balsa

Todo lo demás se dejó en la configuración predeterminada de "Calidad estándar". Debería imprimirse en aproximadamente una hora dependiendo de su configuración. Las propias piezas ocupan unos 5 g de filamento, con balsa y soportes añadiendo un poco más.

Cuando termine de imprimir, tendrá 3 partes separadas: cuerpo, diapositiva y parte superior.

Paso 2: información y consejos sobre el clip

Este modelo fue diseñado específicamente para 1 mm de diámetro. (18 AWG) clips de papel sin recubrimiento porque eso es lo que tenía a mano al hacer esto. Cualquier cosa más grande o más pequeña no encajará o quedará demasiado suelta y dará como resultado un comportamiento poco confiable. Sin embargo, siéntase libre de modificar mi archivo de Sketchup para satisfacer diferentes necesidades. Además, es posible que pueda escalar el modelo para que se adapte a diámetros de clip más grandes o más pequeños, pero no lo he intentado.

No estoy seguro de si hay un sistema de medición de clips estándar, pero actualizaré esto con esa información si alguna vez lo encuentro. No tengo idea del tipo exacto de clip que usé porque tiré la caja hace años.

Enderezar clips (ver imágenes)

Unas ligeras curvas en el metal del clip pueden impedir que la parte superior de la caja encaje correctamente (primera imagen). Para enderezar eficazmente los pliegues residuales después de enderezarlo a mano, use unos alicates para sujetar el clip en un segmento recto justo antes de un pliegue (segunda imagen). Aplique presión al clip después de la curva hasta que la curva esté perfectamente alineada con el segmento recto (tercera imagen). Luego mueva los alicates a la siguiente curva (cuarta imagen). Repita hasta que todas las curvas pequeñas estén enderezadas (fotos restantes).

Está bien si hay una ligera curva en el clip "enderezado"; son las breves y repentinas las que causarán problemas más adelante.

Paso 3: Dale forma al clip estático (lado derecho)

Coloque el extremo estirado de un clip en el canal horizontal en el lado derecho del cuerpo. Empújelo sin embargo hasta que haga contacto con el punto triangular de la izquierda (primera imagen).

Doble el clip a unos 90 ° (segunda imagen).

• Dejarlo en un ángulo levemente> 90 ° ayudará a mantenerlo en su lugar a través de las fuerzas de tensión más adelante.
• Asegúrese de que los 3 puntos de contacto originales (primera imagen) se mantengan después de la curva. Ajuste según sea necesario (tercera imagen).

Corta el extremo interno para que se extienda fuera del canal horizontal un poco menos de la mitad de la esquina triangular que tocó originalmente (cuarta imagen). También corte el extremo externo a la longitud de cable deseada (quinta imagen).

Paso 4: Dale forma al clip giratorio (lado izquierdo)

Coloque la parte del cuerpo de plástico sobre una superficie plana e inserte el extremo estirado del clip en el orificio pasante (primera imagen). Úselo para doblar el clip 90 ° (segunda imagen). Esto le dará casi la longitud correcta al final de la curva. Probablemente tendrá que usar unos alicates para obtener una curva completa de 90 ° que no salte hacia un ángulo más amplio.

Coloque el clip en el canal a lo largo del lado izquierdo, con el extremo doblado hacia arriba (tercera imagen). Sostenga el extremo doblado en su lugar y doble el extremo largo alrededor de la esquina de pivote (cuarta imagen). Ajuste el ángulo de pivote hasta que el extremo doblado esté aproximadamente en línea con el borde superior (pero sin tocarlo, quinta imagen) cuando la sección vertical esté alineada con los bordes. La longitud ideal es cuando el clip puede girar en la esquina de pivote y apenas tocar el borde derecho al lado del orificio pasante (fotos sexta y séptima).

Errar por el lado de estar más lejos del borde superior; si está demasiado cerca, no podrá doblarse hacia abajo para hacer contacto con el otro clip estático

Recorta la longitud deseada del cable en el extremo exterior del clip (octava imagen). También recorta la curva del extremo interno para que quede al mismo nivel (o más corto) que la profundidad del cuerpo (fotos novena y décima).

Paso 5: Montaje

Inserte la diapositiva en la ranura superior del cuerpo (primera imagen). Asegúrese de que pueda deslizarse hacia adelante y hacia atrás sin atascarse (segunda imagen). Encaje la pieza superior en su lugar para tener una idea de cómo se conecta al cuerpo, y asegúrese de que la corredera aún se mueva hacia adelante y hacia atrás sin atascarse. Retire la pieza superior y mueva la diapositiva a la posición izquierda (apagado).

Si la diapositiva es demasiado gruesa para caber en la ranura superior, use papel de lija o una lima de metal para adelgazar ligeramente los brazos. La parte inferior de los brazos deslizantes (donde toca los soportes de impresión) puede combarse ligeramente o desarrollar pequeñas rebabas, las cuales pueden impedir un ajuste suave

Inserte ambos clips en sus posiciones como se describió anteriormente, manteniendo sus secciones verticales lo más alineadas posible (tercera imagen).

Si tiene dificultades para mantenerlos en la posición correcta mientras se coloca la parte superior, aplique una pequeña cantidad de pegamento o adhesivo para mantenerlos en su lugar. No aplique pegamento en ningún lugar de los clips que no sean las partes verticales. Tenga en cuenta que el exceso de pegamento endurecido puede impedir que la tapa encaje en su lugar correctamente.

Si está listo para encerrar permanentemente el interruptor, este es el punto donde puede aplicar superglue (o su adhesivo preferido) a lo largo del borde inferior y la mitad inferior de los bordes derecho e izquierdo. Las esquinas inferiores izquierda y derecha son los puntos donde la parte superior tiende a desprenderse con mayor facilidad, así que concéntrate en ellos. Sin embargo, recomiendo probarlo antes de pegarlo

Encaje en la parte superior (cuarta foto). Encuentro que la mejor manera de hacer esto es tocar la esquina de la ranura superior izquierda a la diapositiva, luego encajar la esquina inferior izquierda en su lugar (quinta imagen). Luego aplique presión en la esquina inferior derecha hasta que encaje en su lugar (sexta imagen). Asegúrate de tirar ligeramente de los sujetapapeles hacia el centro (para que queden al ras) mientras lo haces. La esquina inferior derecha puede requerir una buena cantidad de presión para encajar, ya que es intencionalmente un ajuste de fricción apretado.

Paso 6: ¡Éxito! … ¡O solución de problemas

¡Ahora que el interruptor está completamente ensamblado, puede probarlo! Utilizo el modo Continuidad de un multímetro para asegurarme de que funciona correctamente. O puede conectarlo a un circuito conocido de su propio diseño si no tiene un multímetro a mano.

A continuación, se muestran algunos problemas con los que puede encontrarse y cómo solucionarlos:

La parte superior no encajará en su lugar

• Asegúrese de que las secciones verticales del clip estén rectas y al ras con los bordes inferiores y laterales.
• Asegúrese de que el extremo doblado interno del clip de pivote (izquierdo) (cerca del orificio pasante) esté cortado para que no se extienda más alto que el resto del cuerpo.
• Si su clip tiene más de 1 mm de diámetro. (18 AWG), entonces no podrá hacer que la parte superior encaje. Intente escalar el modelo o use papel de lija o una lima de metal para tallar canales más anchos en la parte superior para acomodar el metal más grueso.
• Si aplicó pegamento o adhesivo que se secó en su lugar, puede ocupar espacio que impida que la parte superior encaje en su lugar. Retire el pegamento seco o vuelva a imprimir el cuerpo.

La diapositiva está atascada

Lije o lime las partes de la diapositiva que encajan en las ranuras hasta que encaje mejor

Los sujetapapeles están sueltos o se mueven

Lo más probable es que los sujetapapeles sean demasiado delgados. Puede intentar imprimir un modelo reducido. Si lo hace y funciona, me encantaría saberlo. Alternativamente, tal vez la parte superior no esté completamente colocada en su lugar, o su impresora no esté bien calibrada y haya hecho que las ranuras internas sean demasiado grandes

El circuito no se completa cuando el interruptor está "encendido"

• Asegúrese de que el clip derecho (estático) se extienda más a la izquierda que el extremo doblado del clip izquierdo (pivote) y que el extremo doblado del clip pivotante se extienda al menos tan alto como el clip estático. Cuando el clip de pivote se empuja hacia abajo (alejándolo de la diapositiva), debe hacer contacto con el clip de papel estático (cuarta imagen).
• Asegúrese de que el clip de pivote no se extienda demasiado cerca del borde superior o no podrá girar hacia abajo cuando se presione el interruptor; en cambio, se atascará entre el tobogán y la pared (consulte la segunda imagen para un buen espacio ejemplo).

El circuito está completo cuando el interruptor está "apagado"

Es probable que el clip de pivote (izquierda) esté doblado en un ángulo demasiado pequeño y toque el clip estático (derecho) cuando esté relajado. Aumente ligeramente el ángulo de la curva en la esquina de pivote para que haya un poco de espacio entre los dos. Alternativamente, puede ayudar un ángulo leve para doblar el extremo alejándolo del clip estático (derecho), pero aumenta el riesgo de que ese extremo quede atrapado en la diapositiva (consulte el siguiente problema)

El interruptor no se moverá hasta la posición de "encendido"

O

El interruptor tiende a salirse de la posición de "encendido" por sí solo

Es probable que el extremo del clip de pivote (izquierdo) quede atrapado entre el tobogán y el borde superior. Ajuste el extremo doblado de modo que quede ligeramente inclinado hacia abajo, alejándose de la diapositiva y hacia el clip estático (derecho)

Paso 7: Pensamientos finales

No soy de ninguna manera un ingeniero eléctrico, pero supongo que mientras solo use esto con corrientes y voltajes que sean seguros para que los toque, esto no tendrá ningún problema de seguridad. Si descubre lo contrario, hágamelo saber.

Estoy licenciando todo esto bajo la licencia Creative Commons Attribution-ShareAlike. Quiero que las personas puedan usar este diseño libremente para lo que quieran, y espero que otros puedan usar o mejorar este diseño para crear otros componentes eléctricos imprimibles en 3D de código abierto que utilicen materiales conductores domésticos comunes.