Obudowa do iPhone’a

02 Gru 2015

Drukowanie obudów, podstawek i innych dodatków do telefonów komórkowych, mimo że jest dość popularne, nie jest jakimś szczególnie spektakularnym zastosowaniem niskobudżetowego druku 3D. Ot, taka produkcja gadżetów. Ostatnio trafiłem jednak na projekt, który naprawdę mi się spodobał. Był to case do iPhone’a – w nieco steampunkowym stylu, z drukowanymi oddzielnie, ruchomymi kółkami zębatymi. Nie byłoby pewnie o czym pisać, gdyby drukowanie i składanie go w całość poszło bez żadnych problemów. Jednak kilka rzeczy wymagało poświęcenia odrobiny uwagi.

Błędy w siatce STL

Pliki STL odpowiednie do iPhone’a 5S znalazłem na Thingiverse – niestety jak to często bywa, okazało się, że niektóre z nich są zapisane z błędami siatki. Przez to Slic3r nie był w stanie poprawnie pociąć jednego z elementów. Ramka, trzymająca razem smartfon i oddzielną płytkę z kółkami zębatymi, powinna zostać wydrukowana z pustą przestrzenią w środku (jak na pierwszym zrzucie ekranu). Slic3r zaś koniecznie chciał dorobić do niej płaszczyznę:

Nie chcąc tracić czasu na naprawę modelu, spróbowałem pociąć go Curą. Program ten zwykle nieźle sobie radzi z usuwaniem błędów siatki, i również tym razem wygenerował poprawny g-code. Co ciekawe, przy użyciu Slic3ra w starej wersji (1.1.7) też nie było żadnych problemów. Do analizy i naprawy plików STL można w razie czego wykorzystać program Meshmixer:

obudowa-do-iphona-07

Dopasowanie elementów

Kompletna obudowa składała się z 7 kółek zębatych, 7 osi (nitów), płytki z otworami i ramki obejmującej telefon. Wszystkie elementy zostały wydrukowane przy użyciu dyszy 0,3 mm, z czarnego i złotego PLA od efilament3d. Niestety po wydrukowaniu pierwszego zestawu części okazało się, że osie mają nieco za małą średnicę i wypadają z płytki, a sama ramka jest z kolei nieco za duża. W zasadzie byłbym bardziej zaskoczony, gdyby wszystkie elementy wyszły idealnie już za pierwszym razem ;) Jak kiedyś pisałem w artykule O kalibracji średnicy filamentu, uzyskanie dokładnie dopasowanych wydruków nie jest tak proste jak by się mogło wydawać. Gdy elementy mają odpowiednie wymiary przy wykonaniu na naszej drukarce, to na innym urządzeniu lub przy użyciu innego tworzywa mogą wyjść minimalnie za duże lub za małe.

Żeby zredukować luzy między elementami obudowy minimalnie przeskalowałem ramkę oraz nity w osiach X i Y. W przypadku ramki potrzebne było zmniejszenie jej o 0.8%.

obudowa-do-iphona-08

Dopasowane ośki zostały dodatkowo zabezpieczone z tyłu klejem.

Wytrzymałość wydruku

Niestety podczas wkładania telefonu do złożonej obudowy, na granicy między warstwami pękła sama ramka. Po wykonaniu kolejnego egzemplarza okazało się, że wcale nie jest lepiej – kolejny wydruk również pękł pod wpływem chwilowego nacisku. W następnej próbie wykorzystałem ABS – który zachował się całkiem podobnie. Połączenia między warstwami były zbyt słabe, i wydrukowane elementy można było nawet rozrywać w palcach.

obudowa-do-iphona-01

Przyczyną problemu okazał się… zbyt mocny nadmuch na drukowany obiekt. Ponieważ zależało mi na szybkim druku, w ustawieniach Slic3ra zaznaczyłem, żeby wentylatory, mające za zadanie schładzać wydostający się z dyszy filament, pracowały pełną mocą. Po ograniczeniu nawiewu do 30% kolejny egzemplarz ramki okazał się wystarczająco wytrzymały.

Intensywne chłodzenie, mimo że generalnie dobrze wpływa na jakość druku, może niestety osłabić konstrukcję przedmiotu. Dlatego tam, gdzie bardziej liczy się wytrzymałość, warto je mniej lub bardziej zredukować. Jak wiele innych parametrów slicera, jego optymalna wartość zależy od wielu czynników – m.in. rozmiaru obiektu, jego geometrii i prędkości drukowania.

Efekt końcowy

Na poniższym nagraniu można zobaczyć gotową obudowę:

Do tej pory mój znajomy, dla którego wykonaliśmy tę obudowę, nie zgłaszał do niej żadnych uwag. Same kółka zębate – czego się trochę obawiałem – nawet specjalnie nie zaczepiają o materiał w kieszeniach spodni. Obudowa nie zaliczyła jeszcze zderzenia z podłogą – jeśli okaże się, że przy upadku łatwo pęka, spróbujemy wydrukować jej elementy z gumowego filamentu. Póki co zwykłe PLA daje radę.


O autorze

ARTYKUŁY POWIĄZANE
  • Ciekawy tekst. Do naprawy STLek polecam netfabba albo jego internetową wersję pod tym adresem: https://modelrepair.azurewebsites.net/ Ta chmurowa wersja nie ze wszystkimi błędami sobie radzi ale ma jedną zaletę/częściowo też wadę nie musisz zastanawiać się nad milionem parametrów naprawy pliku. Polecam też KISSlicera, który moim zdaniem w większości przypadków lepiej sobie radzi z cięciem niż Slic3r. Do drukowania takich obudów do smartfonów chyba najbardziej jednak sie sprawdzają elastyczne filamenty ale PET-G lub nowe mieszaniny PLA też by się prawdopodobnie sprawdziły np. PLA/PHA (http://personalfactory.tumblr.com/post/133492017182/printinz-plapha-3d-printer-filament-if-your-3d).

    • Krzysztof Matusiewicz

      Dzięki za garść ciekawych informacji. Eksperymenty z różnymi materiałami to bardzo fajny temat przy tego typu zastosowaniach, gdzie wydruk nie tylko ma dobrze wyglądać, ale mieć jakieś określone właściwości fizyczne.

      Główną wadą KISSlicera jest dla mnie to, że nie działa pod kontrolą Repetier Hosta, a i sam nie potrafi sterować drukarką. Również zarządzanie profilami druku jest dla mnie mniej wygodne niż w Slic3rze. Ale czasem z niego korzystam, np. gdy potrzebuję dobrze wygenerowanego materiału podporowego.

  • Surge

    Przepraszam, za prywatę. Czy trudno bylo by zrobic obudowe do HTC8S?
    niegdzie nie znalazlem projektu. Niestety ma kilka oblosci i nie jest to klocek.

    • Faktycznie po wrzuceniu do yeggi.com (moim zdaniem najlepszej wyszukiwarki plików cadowskich pod druk) fraz „htc cover” albo „htc case” wywala mało wyników i nie do Twojego konkretnego modelu. Pogrzebałem trochę głębiej w thingiverse.com wpisując „htc case” i znalazłem coś takiego: http://www.thingiverse.com/thing:167476 Może pasuje do twojego telefonu ale autor zastrzega, że nie testował wydruku fizycznie i nie jest właścicielem htc8x. Wersja z x na końcu jest zbliżona do tej z s chyba? Moim zdaniem stworzenie idealnie dopasowanej obudowy do smartfona wbrew pozorom wcale takie łatwe nie jest. Jeśli sam chcesz się pobawić jakimś cadem to polecam 123D Design (darmowy do celów niekomercyjnych) albo Fusion360/Onshape (darmowe do celów niekomercyjnych ale już o wiele bardziej zaawansowane). Możesz też wysłać zapytanie do firm zajmujących się takimi usługami, których jest całkiem sporo (np.: http://www.formakers.pl/ albo http://wydrukujmi.pl/).

      • ete5y

        to inny model
        8s jest niestety strasznie nietypowy, zreszta zapytaj w dowolnym sklepie z gotowymi chinskimi obudowami.
        nie ma, od 2 lat chodze i szukam

Ostatnie komentarze