Lampki LED na baterie CR2032

Pisząc niedawno na temat Dyń Halloweenowych wspomniałem o niewielkich lampkach LEDowych, które można byłoby wykorzystać w towarzystwie wydrukowanych przedmiotów. Prowizoryczne rozwiązanie z taśmą izolacyjną okazało się mało wygodne, dlatego postanowiłem poszukać bardziej fachowej opcji :)

Na początku, po przeszperaniu serwisu Thingiverse znalazłem taki oto przedmiot:

Lampka, poza wydrukowanym elementem wymaga jedynie użycia baterii CR2032 oraz diody LED. Nie trzeba do niej doklejać ani lutować żadnych innych elementów – pomysł polega na takim zagięciu nóżek diody, żeby dotykały odpowiednio obydwu stron baterii. Samą baterię można przesuwać w jedną i drugą stronę, co powoduje włączenie lub wyłączenie lampki.

Niestety po paru wydrukach okazało się, że owe przesuwanie baterii nie działa zbyt dobrze – trzeba do tego użyć sporej siły i kłopotliwa jest też sama wymiana baterii. Dlatego zdecydowałem się zaprojektować nową wersję tego przedmiotu z kilkoma istotnymi modyfikacjami.

Projekt wykonałem w Cubify Design – programie, który do tej pory sprawdzał się bardzo dobrze przy tworzeniu różnych przedmiotów. Model lampki zrobiłem w 2 wersjach: z osłoną dookoła diody, pomagają rozproszyć punktowe światło, oraz bez tej osłony. Pierwsza wersja, oglądana z dwóch stron wygląda następująco:

Projekt nie jest szczególnie skomplikowany, jednak 2 rzeczy wymagały poświęcenia w nim większej uwagi. Pierwszą z nich było samo dopasowanie przedmiotu do wymiaru baterii, tak żeby dało się ją z umiarkowanym oporem włożyć oraz przesunąć pomiędzy stanem włączonym a wyłączonym. Bazując na samej sprężystości materiału (PLA) dopasowanie wszystkich wymiarów, łącznie z położeniem i wielkością ząbków blokujących ruch baterii wymagało kilkunastu próbnych wydruków.

Drugą trudnością było zaprojektowanie modelu tak, żeby nie wymagał użycia materiału podporowego na etapie druku. Wersja bez osłony może być wydrukowana płaską stroną w dół i nie występują w niej specjalne przewieszenia. Jednak wariant z osłoną zdecydowałem się drukować w naturalnej pozycji (czyli okrągłą osłoną w górę), co wymagało wykonania przez drukarkę mostu – wiszącej w powietrzu i podpartej z dwóch stron płaszczyzny. Nie wyszło to idealnie gładko, jednak zupełnie wystarczająco żeby dało się wsunąć baterię:

Zamontowanie diody w wydrukowanej podstawce wymaga przewleczenia jej nóżek w odpowiednich miejscach, tak żeby były w kontakcie z baterią przy przesunięciu jej do pozycji “włączonej”. W sytuacji, gdy otwory w podstawce zostają wydrukowane zbyt małe, można się posłużyć wiertarką z cienkim wiertłem (np. 0.7 mm) lub zwykłą igłą. Dla wersji bez osłony montaż wygląda to tak:

W przypadku wersji z osłoną wygląda to podobnie – trzeba tylko poświęcić nieco więcej uwagi żeby jej nie uszkodzić.

Same baterie typu CR2032 są dość szeroko wykorzystywane – np. w silikonowych lampkach rowerowych. Dostarczają prąd 3V i są wystarczające do zasilenia prostego układu elektronicznego. Na electropark.pl można je kupić od 89 groszy za sztukę. Przy pojemności 240 mAh powinny zasilić diodę LED przynajmniej na kilkanaście godzin.

Pliki STL projektu są do pobrania na Thingiverse – Compact LED Light for CR2032.