Hôm nay mình chia sẻ với ae cái món mình làm gần đây, có thể gọi nó là trạm nguồn mini. Mình ghi từ nhu cầu của mình đi cho ae dễ hiểu ha: mình hay sử dụng mỏ hàn điện mini (cụ thể ở đây là con TS80P) nó dùng cổng TypeC, và mình cũng cần một bộ cấp nguồn để thử mấy món mình hay nghịch. Nếu ngồi ở bàn cố định của mình thì sẽ có trạm nguồn lớn và củ sạc cắm tường cho 2 nhu cầu này. Nhưng mình thi thoảng hay đổi chổ ngồi này kia tùy ý nên nghĩ đến việc làm ra một cái trạm mini để phục vụ cho 2 nhu cầu như vậy. Qua đây sẵn khoe với ae quá trình mình làm cũng như kinh nghiệm và quá trình của mình biết đâu ae thích và cần.
Quy trình vẫn như các món khác mình làm: lên ý tưởng - Tìm kiếm linh kiện- Vẽ 3D - In test - in chính thức - lắp ráp - thử nghiệm
Lên danh sách linh kiện để đáp ứng được chức năng mình cần
Việc đầu tiên mình làm là dựa theo chức năng mà mình cần có trên món đó, sau đó tìm kiếm trên mạng các linh kiện, module có sẵn để đáp ứng được chức năng đó.
Viêc tìm kiếm linh kiện trước giúp mình thuận lợi trong việc đo kích thước thực tế và vẽ nó một cách chính xác và khoa học hơn khi lắp ráp sau này. Linh kiện để làm món này theo cách của mình gồm có:
Module điều chỉnh điện áp SK90 (cái này đảm nhiệm việc điều chỉnh điện áp đầu ra theo ý, từ 1vol đến 36vol, nó có chức năng ngắt khi đoản mạch, dòng được 5A và tổng công suất 90W)Mạch output PD 65W (cái này đảm nhiệm việc tạo ra 1 đầu ra TypeC với công suất tối đa 65W cho ae sạc điện thoại,ipad, mỏ hàn hay gì đó dùng cổng TypeC, mạch này chỉ có 1 chiều output)Mạch trigger TypeC (mình dùng mạch này để sạc vô cho khối pin bằng cổng TypeC, ae có thể không cần dùng mà thay nó bằng cổng DC cho gọn, tại vì mình muốn nó sạc bằng cổng C nên dùng)Khối pin, mình dùng khối pin 4S và cell 21700, tổng dung lượng 20.000mAh và 16.8V và dùng mạch sạc xả chung kèm với bảo vệ pinCác linh kiện phụ như cọc nguồn, cổng DC, dây điện…. vậy là đủ rồi
Lên ý tưởng và thiết kế 3D
Phần mềm mình sử dụng cho các việc vẽ vời và in 3D này là Shapr3D trên iPad, với mình nó là một phần mềm dễ dùng và trực quan, sau khi thử dùng qua solidwork, fusion thì mình chọn shapr3D vì thấy các nhu cầu cho việc nghịch ngợm này thì nó đáp ứng được. Nhưng đổi lại vì là 1 phần mềm tinh gọn và cơ bản nên nếu muốn vẽ các món phức tạp và đồ sộ hơn thì ae cần phải nhiều bước hơn và công phu hơn, nhưng vẫn làm được bình thường nhé ae. Nhưng mình thấy vẫn thoải mái và ổn khi dùng nó trên iPad nên mình sử dụng nó thường xuyên. Mình mất tầm 3 tuần là thành thạo nó rồi, ae tự tin lên.
Việc ae có thể vẽ 3D nó giúp mình hình dung ra được ý tưởng dễ và trực quan hơn, sắp xếp các khớp nối, vị trí, ngàm và render ra để xem vật liệu nó gần như thực tế thế nào. Việc này thì Shapr3D này làm tốt lắm và nhanh.
AE nhìn thấy mấy cái jack nối, nút nhấn hay cổng DC mình gắn trên đó đều là mình tự vẽ lại theo đúng thực tế, và lưu nó lại thành thư viện riêng để sau này sử dụng, nó hơi tốn thời gian lúc đầu nhưng nếu sau đó ae dùng nó nhiều thì sẽ rất tiện và nhanh, không bị lỗi lắp ráp nhiều.
Như ae thấy thì mình hầu như định vị và sắp xếp hết mọi thứ trong đầu và đưa nó ra bản vẽ rồi, việc còn lại thì dễ dàng hơn, là sẽ in thử ra và lắp ráp với linh kiện mình đã lựa chọn. Như trên thì mình làm ngàm để gắn khối pin (4s sẽ là 16.8v và dùng cell pin 21700) và các ngàm gắn mạch sạc để không phải dán gì mà chỉ cần gài vô. Một điểm cưc kì lưu ý và quan trọng cho ae làm đồ chơi như vầy là phải làm sao cho dễ dàng lắp và tháo để sau này còn thay thế, sửa chữa nó hoặc nâng cấp… cực kì lưu ý nhé ae
Nhựa và lựa chọn phù hợp
Việc tiếp theo là in bộ vỏ mình đã thiết kế ra, việc in nháp này giúp ae sẽ hình dung được món đó ngoài thực tế nó thế nào, tỷ lệ thực tế ra sao, gặp sự cố gì khi lắp ráp, sự cố gì trong quá trình in, nó có nhiều vấn đề lắm nếu ae không có nhiều kinh nghiệm trong quá trình vận hành máy in và kỹ năng DIY. Mình có 4 cái máy in của Bambulab, là 4 dòng khác nhau từ nhỏ nhất rẻ nhất đến mắc nhất của họ. Khi in nháp thì mình sẽ chọn 2 con này. Nó là dòng A1 và A1mini, vì nó in nhanh, dễ theo dõi và mình cũng không yêu cầu độ chi tiết của sản phẩm trong quá trình này, cũng như không in bằng loại nhựa khó in nên nó đáp ứng dư sức.
Chọn nhựa in: như ae biết thì nhựa in nay có nhiều loại lắm và nhiều hãng nữa, nhưng ae chỉ cần lưu ý là mỗi loại nhựa đều có đặc tính vật lý riêng và profile in ấn riêng, chỉ cần lưu ý nó để đáp ứng được yêu cầu của bản thân cho mỗi món mình muốn làm ra là được. Ví dụ:
PLA thì thân thiện, dễ in, nhiều màu, đa dạng hãng nhưng đổi lại chịu lực yếu, chịu nhiệt kém, đồ bền theo thời gian và môi trường không cao… nhưng đổi lại nhều màu đẹp, đa dạng chủng loại, còn có PLA+ sau này còn có PLA Plus nữaPETG thì tối ưu hơn về nhiệt, lực và độ bền, cũng có nhiều màu và lựa chọn. PETG và PLA là 2 loại phổ biến và thông dụng mà các ae hay dùngNgoài các loại nhựa cơ bản đó thì có các nhựa khác sẽ pha thêm vô nó như PLA CF (Carbon fiber), PETG GF (Glass fiber)…để tăng thêm tính vật lý của nhựa gốcCòn có ABS/PA6-GF/ASA/TPU… có loại chịu va đập, chịu nhiệt rất cao lên đến 180 độ, hoặc loại dẻo như TPU.. cái này nhiều nên ae cứ lên mạng tìm hiểu sẽ rất rõ.
Mình cũng sử dụng được kha khá các hãng nhựa và loại nhựa khác nhau, nói chung về vấn đề này thì tùy mỗi ae có sở thích, điều kiện hay nhu cầu khác nhau thì lựa chọn khác nhau. Mình thì thích sử dụng nhựa của hãng bambulab vì tính ổn định, màu đẹp, tiện vì có chip nhận diện nhựa…. ngoài ra ae có thể chọn nhiều hãng khác kinh tế hơn, vì nhựa bambulab hiện mình thấy là nhựa dạng mắc nhất trong đám nhựa cùng loại. Mà nhựa bambulab k thấy đại lý hay ai stock nên mình tự stock về dùng dần.
Đây là 1 cái part mình in bằng nhưa PLA CF, và cho dự án lần này thì mình sẽ sử dụng nhựa PLA cho việc in nháp và nhựa PLA CF cho viện in chính thức sản phẩm. PLA hãng bán $23/cuộn 1kg, PLA CF thì $35/cuộn 1kg. Vì mình thích bề mặt hòa thiện của nhưa CF (carbon fiber) hoặc GF (glass fiber), mấy món đồ decor hoặc trang trí thì mình thường in bằng PLA Matte còn mấy mòn đồ kỹ thuật tùy theo yêu cầu vật lý thì mình hay dùng CF hoặc GF
Tiến hành in 3D
Để tiến hành in 3D với công nghệ FDM (gọi là công nghệ bồi đắp vật liệu, nó nghĩa là sẽ slice 1 vật 3D thành nhiều lớp phẳng 2D và chồng lên nhau) thì ae cần một phần mềm silce nó ra. Bambulab họ làm cả phần cứng và phần mềm riêng cho việc này, nó tên là BambuStudio sử dụng trên máy tính. Các bạn có thể tùy chỉnh được nhiều thông số từ vật liệu, cách in, tốc độ, độ mịn…. theo ý thích
Như ae thấy thì cái thiết kế của mình là 1 dạng hộp, mà với công nghệ in FDM nghĩa là chồng nhiều lớp lên nhau thì có những đoạn lơ lửng trên không thì nó không thể in được vì lúc đó nhựa sẽ rơi xuống khi từ đầu nozzle. Nên chúng ta sẽ sử dụng 1 chức năng gọi là support trong khi in, hiểu nôm na là máy sẽ làm 1 hệ dàn giáo để có chổ in lên các vị trí đó.
Hệ support này có 2 dạng là normal và tree, nghĩa là hình dạng của nó ấy. Nhìn hình ae sẽ hiểu được nó làm việc thế nào.
Đây là hình dễ hiểu và hình dung nhất cho việc support này, máy sẽ in ra những cái cây để lúc nhựa đi qua sẽ không bị rớt xuống và làm hư bản in. ae có thể chọn auto máy sẽ tự tính toán và thực hiện vị trí hoặc ae chủ động đặt support ở những nơi ae muôn, cái này tùy vào kinh nghiệm thôi.
Tiến hành in thử trên 2 con máy nhỏ là A1mini và A1. Như mẫu này thì máy in hết 7h và tốn 100gr nhựa, thời gian in này có thể rút ngắn được với máy khác và setting khác.
Đây là những bộ vỏ mình đã in và không sử dụng, có nhiều lý do lắm. Ví dụ như in ra nhưng thấy tỷ lệ thực tế không đẹp nên chỉnh file lại và in lại, in ra bị lỗi trong quá trình setting, in ra nhưng lắp linh kiện bị lệch nên làm lại, in ra nhưng thấy bề mặt hoàn thiện không đẹp cũng in lại, tại đồ mình chơi mà nên đẹp với hoàn hảo chút thì vui hơn.
Đây là bản in thực tế sau khi nhiều lần in test trên máy nhỏ, thì mình chuyển qua in trên máy lớn. Cụ thể là con Bambulab X1Carbon với nhựa PLA GF (Glass fiber). Hình này là sau khi nình đã gỡ hết các thanh support ra rồi nha.
Lắp ráp các chi tiết hoàn thiện
Tiếp theo đến phần thú vị nhất là lắp ráp, ướm thử các loại linh kiện vào xem có chính xác hay không, tỉ lệ, thẩm mỹ và kính thước ở thực tế có đẹp như mình vẽ trên 3D hay không. Hầu như mọi thứ mình làm đều ghép và lắp vô nhau bằng ngàm và ốc nên sẽ thuận tiện cho việc xử lý sau này.
Mình sử dụng khối pin 4S để cho nó gọn và phù hợp với thiết kế của mình, ae muốn thể sử dụng bao nhiu tùy ý. 2 mạch điện tử kia mình làm cho nó 1 rãnh để đút vô, các thanh chứa mạch kia vừa là thanh trợ lực cho chi tiết nắp.
Sau đó lắp khối điều khiển phía trước, các nút nguồn và jack
Như ae thấy đó, việc vẽ ra chi tiết trước, in test ráp test sẽ giúp cho quá trình hoàn thiện cuối cùng của ae rất nhanh gọn và chuẩn xác. Sau đâu đó 30phút cho việc lắp ráp, vặn ốc, hàn dây thì mình hoàn thành sản phẩm này. cắm vào và sử dụng thôi. Mình làm ra 2 màu là xám và xanh mà thằng bạn qua lấy 1 cái xám rồi nên đôi khi hình ảnh nó lẫn lộn 2 màu ae thông cảm hen.
Mình có làm 1 video ngắn về quá trình lắp ráp và hoàn thiện nó ở đây để ae xem cho dễ. Cảm ơn ae đã xem bài, chúc ae vui vẻ và tìm được niềm vui trong DIY.