Como projetar e imprimir caixas personalizadas em 3D para seus dispositivos
Oct 25, 2023Crie seus próprios produtos com software gratuito e impressoras 3D
As impressoras 3D são peças de tecnologia empolgantes. Podemos criar objetos a partir de bobinas de filamentos de plástico. Esses objetos são comumente brinquedos ou bugigangas, encontrados em sites como Thingiverse ou Printables. Mas e se tivéssemos um objeto, como um Raspberry Pi, um projeto eletrônico personalizado ou mesmo um dispositivo móvel e quiséssemos fazer um caso para isso? Se ninguém mais disponibilizou um arquivo STL gratuito, precisamos ser capazes de projetar e fazer nossa própria caixa impressa em 3D.
No tutorial abaixo, aprenderemos como projetar e imprimir em 3D uma caixa criando uma para o Pimoroni Tufty2040, um crachá alimentado por RP2040 com uma tela LED de 2,4 polegadas. Eu queria usar o Tufty2040 em uma conferência, mas quando fui ver, não havia nenhum estojo disponível para ele. Então resolvi fazer um gabinete com furos para cordão e porta USB-C, com espaço suficiente para acomodar uma bateria LiPo de 1.000 mAh e proteger todos os componentes internos.
Projetar seu próprio produto para impressão 3D é relativamente simples. Só precisamos aplicar uma metodologia iterativa ao processo de design e fabricação. Durante o processo, teremos muitas falhas. Ao projetar uma caixa para o Tufty2040, criamos cinco versões do gabinete antes de acertar. Cada falha é uma oportunidade de aprender algo novo. Na verdade, nosso primeiro fracasso se tornou um protótipo. Isso nos forçou a repensar como projetamos a camada superior, permitindo o acesso aos botões e oferecendo proteção para o grande display LCD.
O processo será um pouco diferente, dependendo do motivo para o qual você está criando um caso. No entanto, ao seguir as etapas do Tufty2040, aprenderemos as etapas básicas para criar e imprimir em 3D uma caixa personalizada.
A primeira coisa que precisamos fazer é calcular as dimensões do objeto. Se tivermos o objeto em nossas mãos, podemos medi-lo usando uma régua e isso nos dará uma boa aproximação de suas dimensões. Um meio de medição mais preciso são os paquímetros digitais que podemos usar para medir com precisão as dimensões internas e externas do objeto.
Às vezes, o criador do objeto fornecerá um desenho mecânico e esse é o cenário ideal. A partir do desenho mecânico podemos traçar as dimensões.
1.Baixe o desenho mecânico para sua máquina.
2.Abra um editor de imagem vetorial, como Adobe Illustrator ou Inkscape. Usamos o Inkscape porque é gratuito e mais do que capaz para o trabalho.
3.Importe o desenho mecânico para o Inkscape.
4.Selecione a ferramenta retângulo.
5.Trace a borda externa da placa usando um retângulo, use uma cor brilhante para o traço . Você não precisa ser super preciso agora, basta acertar o tamanho básico.
6.Altere a opacidade do retângulo para que o desenho mecânico fique visível . A ferramenta de opacidade está localizada na parte inferior esquerda da interface do usuário do Inkscape. Cerca de 75% de opacidade é perfeito, mas mude isso de acordo com sua preferência.
7.Usando as setas ao redor do perímetro dos retângulos, ajuste o tamanho do traço para que corresponda exatamente ao contorno . Use CTRL + roda de rolagem para aumentar e diminuir o zoom para obter um melhor nível de precisão.
8.Selecione a ferramenta retânguloeolhe para o canto superior direitodo traço.Clique com o botão esquerdo e segure no círculo e arraste até que o raio corresponda ao do tabuleiro . Ao fazer isso em um canto, os outros também são definidos.
9.Zoom no canto superior direitosegurando CTRL e usando a roda de rolagem do mouse.
10.Selecione a ferramenta círculoedefina a cor de preenchimento para vermelho.
11. No centro do círculo superior direito da placa traçada,desenhe um círculo segurando SHIFT e CTRL , clique com o botão esquerdo e arraste até que o círculo preencha o círculo interno. Isso criará um círculo vermelho que usaremos para fazer um buraco na placa.
> 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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