Come progettare e stampare custodie personalizzate in 3D per i tuoi dispositivi
Oct 25, 2023Progetta i tuoi prodotti con software gratuiti e stampanti 3D
Le stampanti 3D sono tecnologie entusiasmanti. Possiamo creare oggetti da bobine di filamento plastico. Questi oggetti sono comunemente giocattoli o ninnoli, trovati su siti come Thingiverse o Printables. Ma cosa succederebbe se avessimo un oggetto, come un Raspberry Pi, un progetto di elettronica personalizzato o anche un dispositivo mobile e volessimo giustificarlo? Se nessun altro ha reso disponibile un file STL gratuito, dobbiamo essere in grado di progettare e realizzare la nostra custodia stampata in 3D.
Nel tutorial qui sotto, impareremo come progettare su misura e stampare in 3D una custodia creandone una per Pimoroni Tufty2040, un badge alimentato da RP2040 con uno schermo LED da 2,4 pollici. Volevo indossare il Tufty2040 a una conferenza, ma quando sono andato a vedere non c'erano custodie disponibili. Quindi ho deciso di realizzare una custodia con fori per un cordino e una porta USB-C, insieme a spazio sufficiente per contenere una batteria LiPo da 1.000 mAh e proteggere tutti i componenti interni.
Progettare il proprio prodotto per la stampa 3D è relativamente semplice. Dobbiamo solo applicare una metodologia iterativa al processo di progettazione e fabbricazione. Durante il processo, avremo molti fallimenti. Nel progettare una scatola per il Tufty2040, abbiamo creato cinque versioni del case prima di ottenere il risultato desiderato. Ogni fallimento è un’opportunità per imparare qualcosa di nuovo. Infatti il nostro primo fallimento è diventato un prototipo. Ci ha costretto a ripensare il modo in cui abbiamo progettato lo strato superiore, consentendo l'accesso ai pulsanti e offrendo allo stesso tempo protezione per l'ampio display LCD.
Il processo differirà leggermente a seconda dell'oggetto per cui stai creando un caso. Tuttavia, seguendo i passaggi per Tufty2040, impareremo i passaggi di base per creare e stampare in 3D una custodia personalizzata.
La prima cosa che dobbiamo fare è calcolare le dimensioni dell'oggetto. Se abbiamo l'oggetto tra le mani, possiamo misurarlo utilizzando un righello e questo ci darà una buona approssimazione delle sue dimensioni. Un mezzo di misurazione più preciso sono i calibri digitali che possiamo utilizzare per misurare con precisione le dimensioni interne ed esterne dell'oggetto.
A volte il creatore dell'oggetto fornirà un disegno meccanico e questo è lo scenario ideale. Dal disegno meccanico possiamo risalire alle dimensioni.
1.Scarica il disegno meccanico sulla tua macchina.
2.Apri un editor di immagini vettoriali, come Adobe Illustrator o Inkscape. Abbiamo utilizzato Inkscape poiché è gratuito e più che adatto allo scopo.
3.Importa il disegno meccanico in Inkscape.
4.Seleziona lo strumento rettangolo.
5.Traccia il bordo esterno della tavola usando un rettangolo, usa un colore brillante per la traccia . Non è necessario essere estremamente precisi in questo momento, basta prendere la taglia base corretta.
6.Modificare l'opacità del rettangolo in modo che il disegno meccanico sia visibile . Lo strumento opacità si trova in basso a sinistra dell'interfaccia utente di Inkscape. Circa il 75% di opacità è perfetto, ma modificalo in base alle tue preferenze.
7.Usando le frecce attorno al perimetro del rettangolo, modifica la dimensione della traccia in modo che corrisponda esattamente al contorno . Utilizza CTRL + rotella di scorrimento per ingrandire e rimpicciolire per ottenere un migliore livello di precisione.
8.Seleziona lo strumento rettangoloEguarda in alto a destradella traccia.Fare clic con il tasto sinistro e tenere premuto sul cerchio e trascinare finché il raggio non corrisponde a quello del tabellone . Facendo questo su un angolo si fissano anche gli altri.
9.Ingrandisci nell'angolo in alto a destratenendo premuto CTRL e utilizzando la rotella di scorrimento del mouse.
10.Seleziona lo strumento CerchioEimposta il colore di riempimento su rosso.
11. Al centro del cerchio in alto a destra della tavola tracciata,disegna un cerchio tenendo premuto MAIUSC e CTRL , quindi fai clic con il pulsante sinistro del mouse e trascina finché il cerchio non riempie quello interno. Questo creerà un cerchio rosso che useremo per tagliare un buco nel tabellone.
> Transform menu (SHIFT + CTRL + M)/strong./p>> Difference (or CTRL + -) to cut the screen/strong from the traced board. If you are not happy with the cut, undo the cut (CTRL + Z) and resize the rectangle, then try again./p>> Difference (or CTRL + -) to cut the screen/strong from the traced board. If you are not happy with the cut, undo the cut (CTRL + Z) and resize the rectangle, then try again./p>> Align and Distribute (SHIFT + CTRL + A)/strong. Look to the top right corner and a new menu appears/p>> Union (CTRL and +)./strong This creates one shape./p>> Union (CTRL and +)./strong>> Difference (CTRL + -)./strong>> Transform menu (SHIFT + CTRL + M)./strong>> Difference (CTRL + -_ to cut the square from the middle layer/strong. This gives us a cutout for the USB C port./p>> Difference (CTRL + -) to cut the internal perimeter out of the layer/strong./p>> Difference/strong. Repeat for the second rectangle./p>> Import >> Import STL./strong>> Transform menu (SHIFT + CTRL + M) Set the size of the rear layer so that it matches the values Click Apply Repeat the process for the front panel Manually rescale the mechanical drawing Using the rectangle tool, create a cut out for the screen Select the rectangle the traced board then use Path >> Difference (or CTRL + -) to cut the screen Add two more rectangles for the buttons Select one button rectangle the traced board then use Path >> Difference (or CTRL + -) to cut the screen Repeat the cut Draw a rectangle Select the traced board and the new rectangle. Then go to Object >> Align and Distribute (SHIFT + CTRL + A) Ensure that "Selection Area" is highlighted then click Center on Vertical Axis Move the rectangle so that it slightly overlaps the traced board Select the rectangle then using the rectangle tool, change the corner radius so that it is similar to the traced board Combine the rectangles using Path >> Union (CTRL and +). trace the lanyard hook shape. Combine the shapes using Path >> Union (CTRL and +). Move the lanyard hook up the frame. Cut the lanyard hook from the trace by selecting both shapes and using Path >> Difference (CTRL + -). measure the distance from the left edge to the first button Measure the distance from the far edge of that button to the far edge of the next button Move the front panel piece out of the way, and place the rear panel on top of the mechanical drawing look for the vertical ruler. left click and drag Place the guide line inline Draw another guide, to the right of the first Use the measurement tool (bottom tool icon) to measure the distance between the two guide lines Drag the guide and remeasure Drag another guide and place it to the right of the second guide. Drag the guide and keep measuring until the distance between the second and third guide matches the distance required Draw a rectangle between the second and third guides Click on the rectangle then click on Object >> Transform menu (SHIFT + CTRL + M). Keep the width as is, change the height to 5mm and click Apply. Move the rectangle until it overlaps the layer. Click on the rectangle the layer (Shift + Left Click) then press CTRL + - to cut the rectangle from the layer. Duplicate the bottom layer keep the original somewhere safe Measure the distance from the bottom left of the frame to the USB C port Bring two guides from the top ruler place one at the base, and another at the top of the middle layer Draw another guide place it 7mm from the bottom guide. Use the measure tool to verify the distance Add another guide and measure 10mm from there using the measure tool Using the rectangle tool, draw a 10mm square place it on the edge of the middle layer Select the square the middle layer (Shift click) select Path >> Difference (CTRL + -_ to cut the square from the middle layer Bring two vertical guides into the project, line the first to the left side of the middle layer, the other set 8mm into the layer Add another horizontal guide at the bottom left of the layer. Measure around 4.5 - 4.6mm move the guide to that position Bring two more vertical guides in place the first on the right side of the middle layer. The other should be 6mm inside the middle layer Add another horizontal guide, under the top most horizontal guide, and measure approximately 6.8 - 7mm from the top guide Using the internal perimeter, draw a rectangle which touches every part of the perimeter Select the rectangle the middle layer then use Path >> Difference (CTRL + -) to cut the internal perimeter out of the layer Add two more rectangles, the size of which is a little bit of guesswork right now. Approximate the rectangles, we will fine tune them in the 3D model Select a rectangle, then the layer cut the rectangle out using Path >> Difference Save each layer as its own SVG file (Tufty2040Front.svg, Tufty2040Middle.svg, Tufty2040Bottom.svg). Login or create a new account on Tinkercad Click on Create New Design. Click on Import then import Tufty2040Front.svg. Click on Import to accept the default options. use the height slider to change the height of the front layer Import the bottom layer (Tufty2040bottom.svg) Use the height slider to set the height to 2mm Import the middle layer Change the height of the middle layer to 11mm Use the scroll wheel to zoom in the left mouse button to position the middle layer in the center of the screen select the hollow cube drag it into the workspace Click on Top (top left icon) Click on the hollow cube adjust the length to 25, width to 5 and height to 5mm. rotate the view to clearly see the left side of the middle layer. Move the oblong so that it becomes part of the left side use the "cone" on top of the shape to lift it higher Go back to Top view move the oblong so that it fits neatly. Manually resize the width Shift, left click on the hollow oblong the middle layer. Then click on Group Use another hollow oblong to cut a further chunk between the top of the step and the screw hole Use a 5 x 5 x 5 hollow cube to chop off Group the hollow cube and middle layer then select Group. Use the same process to cut a chunk from the bottom section. Set the length to 10, width to 40 height to 5mm. Move the oblong into position then shift, left click the oblong and layer, then click Group to merge use undo and try again. Change the name of the project to Tufty2040-Case Select the top layer click Export. Select STL top layer will download to your computer. Repeat this process for the remaining layers Open the PrisaSlicer application click on File >> Import >> Import STL. Select your project STL files (shift left click) click Open. Spread the objects on the build plate. From the dialog in the top right, set the print settings to 0.16mm optimal Click on Slice Now to slice the print into G-code Click on Export G-Code save to an SD card for your printer. Head over to your printer start the printing process. Place the top layer on top of Tufty2040 carefully fit it into place Slide the four M2 machine screws through so their heads are proud on the top layer. Slide the thread of the machine screws into the middle layer. Slide the thread of the machine screws into the bottom layer Secure the screw with the M2 nuts. Connect Tufty2040 to your computer press Power to turn it on. remove the USB C lead, remove the bottom panel, insert a charged LiPo battery Press the Power button Seal up the enclosure wear your custom 3D printed Tufty2040 conference badge with pride./strong>
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