Как сделать корпус из пластика своими руками

Вариант изготовления корпуса устройства

Преамбула. В заметке НЕ будет подробного разжевывания основ работы с CAD_ами. Будет описано общее направление движения и полученные результаты.

Понадобилось мне изготовить корпус сложной формы. Прототип имелся, но необходимы были небольшие доработки и, самое главное, заменить материал корпуса с силумина на пластмассу.

Прототип корпуса можно увидеть здесь, тот, что справа.
Это стандартный корпус авиационных приборов 2-1/4” (наподобие такого ), но прикупить корпус отдельно от внутренностей нет никакой возможности, только в составе прибора. Посему изготавливать корпус придется самостоятельно.

Примерно неделю, по вечерам, я на бумаге изображал эскиз того, что необходимо было сделать.


Еще несколько дней пришлось бы потратить на образмеривание эскиза. Но тут один хороший знакомый посоветовал — поставь SolidWorks (далее SW) и не мучайся. Зная, примерно, возможности SW было страшно, справлюсь ли я с таким пакетом. 🙂 В результате – он меня убедил, что SW ставить и учиться работать с ним – надо. Как только в бумаге появилась первая дырка от ластика, сразу скачал и поставил SW. 🙂
Оказалось, что все не просто, а очень просто. Один вечер ушел на разбор первого примера из встроенной справки и вуаля — я уже могу построить трехмерную модель своего корпуса. А через 10 дней после установки SW у меня на столе уже лежал выращенный на 3D принтере корпус.
Дальше — по порядку.
SW позволяет сделать разработку в любом направлении, хоть «сверху – вниз», хоть «снизу – вверх». Т.е. либо создавать модель готового прибора, а потом резать его на отдельные детали, либо из отдельных деталей собирать прибор.
Поскольку общая концепция компоновки была ясна, я стал строить модели от деталей к сборке. Тем более, что уже на бумаге все было практически готово. 🙂
Сделал модель крышки, как самую сложную (для меня) деталь.
Вид спереди:

Вид сзади:

Сделал модель корпуса.
Вид спереди:

Вид сзади:

Состыковал, проверил на пересечения — сходится.

На этом этапе уже можно было отдавать в 3D печать. Но интересно же еще и платы свои «приделать» и посмотреть как они стыкуются.

Перед тем как сделать сборку всего прибора необходимо сделать модели сборочных единиц. В моем случае это индикатор с контактными штырьками и плата мозгов со светодиодами и
Делаем модель индикатора. (Заготовку взял отсюда, и добавил соединительные штыри оттуда-же).

Присоединяем к крышке.

Смотрим зазоры и вырез в крышке под индикатор

Вроде все нормально.

Теперь делаем модель печатной платы, путем экспорта из OrCadа в IDF. Здесь у меня надо было поправить в настройках экспорта дюймы на миллиметры.

Очень хорошо и подробно процесс экспорта из программы трассировки в трехмерную модель описал Ultrin здесь.
Элементы можно расставить и средствами SW, это лишние телодвижения, но зато не требуется согласование точек привязки элементов в OrCad и трехмерных моделей радиоэлементов.

Поскольку мне интересны только детали, влияющие на конструктив, то кроме светодиодов, разъема к индикатору и внешнего разъема остальные радиоэлементы не расставлял.

Делаем сборку, размещая светодиоды и разъемы на плате.

Теперь собираем все вместе – сборку платы размещаем на крышке, совмещая оси крепежных отверстий. Винтики и саморезики берем, как обычно, с 3dcontentcentral.




Надо сказать, что несмотря на то, что вроде — бы все тщательно промерял, но разъем на плате и разъем индикатора не совпали. Поскольку плату в этот момент еще не начал разводить, поэтому поправить ситуацию оказалась несложно. Немного подвинул разъем на плате — и все стало хорошо. Вот одно из самых больших преимуществ предварительного механического моделирования! К сожалению, «кривой» файл платы не сохранил, чтобы можно было здесь показать.

Посмотрели — на сборке все нормально. Теперь можно закрыть корпус и посмотреть всю сборку целиком, добавив рюшечки в виде винтов и раскрасив индикатор.

Читать еще:  Как самому сделать лимончелло

Тут же можно посмотреть, как будет выглядеть сборка через «прозрачный» корпус

Ну и при желании всякие анимашки – представляшки:
.avi

Там можно делать тоже все что захочешь – собирать, разбирать, делать разрезы, двигать эти разрезы и т.д.

Теперь можно преобразовывать в STL и отдавать в изготовление на 3Д принтер, например сюда. Преобразование в STL делается, насколько я понял, для того, чтобы производитель независимо от формата трехмерной модели мог изготовить Вашу задумку. Некий аналог гербера для изготовителей печатных плат. При заказе обязательно оговорите материал и цвет. Если цвет можно исправить покраской, то материал — нет. Основное различие у материалов для 3Д печати — температура полимеризации (или как-то похоже называется). При использовании пластиков с низкой температурой полимеризации (40-50 град.С) качество поверхности получается лучше, но в руках может растаять. 🙂
Ближайшую контору, занимающуюся 3Д печатью легко нагуглить по запросу: «3D печать». 🙂 У меня оказалась в 300 метрах от моей работы.

Теперь можно посмотреть фотки готовых корпусов.


Несжатые картинки здесь и здесь.

Ну и, конечно, готовый прибор.

Несколько замечаний по технологическим ограничениям 3Д печати (то с чем столкнулся я лично).
1. Инструмент представляет из себя, образно говоря, тюбик с ABS пластиком с шириной сопла в моем случае примерно 0,8 мм. Из этого тюбика выдавливается расплав толщиной около 0,2 мм, который, застывая, и образует деталь. Тюбик умеет двигаться по трем осям, но по горизонтальным осям результат получается значительно лучше.
2. Поверхность после 3Д печати получается шершаво-слоистой.
3. Отверстия хорошо получаются в плоскости основания, поскольку около отверстий движение инструмента превращается из прямолинейного в круговое и получается практически идеальное отверстие.
4. Отверстий перпендикулярных плоскости основания быть не должно. Кроме того, что они получаются на принтере очень погано (по словам владельца принтера), потом, если отдавать в литье – их придется делать отдельно (сверлить, вырезать ножиком и т.д.).

Из-за п.2, получается, что если требуется гладкая поверхность, ее необходимо грунтовать и красить. Я сходил в магазин «Тикурилла», попросил грунтовку и краску для АБС пластика. Мне мужик продал грунтовку по пластмассе, которую тут-же и отколеровал черным цветом. Где-то на просторах И-нета встречал способ выравнивания поверхности путем вываривания в парах ацетона. Но что-то мне лично не понравился такой способ.

Теперь о приземленном – ценах. В разных местах предлагается 3D печать из ABS по разным ценам. От 25 до 60 руб. за кубический сантиметр объема детали. Две детали моего корпуса имеют объем около 39 см3. Т.е. цена такого корпуса, изготовленного из ABS на 3D принтере, будет от 1000 до 2000 руб. Для прототипов и единичных экземпляров – пожалуй единственно пристойный вариант решения проблемы корпусирования, особенно при нетривиальном исполнении. Если корпус представляет из себя просто четыре стенки и закрывается прямой крышкой, то, конечно, проще, быстрее и дешевле склеить и из оргстекла дихлорэтаном. 🙂

UPD.
Фотографии загрунтованного и окрашенного корпуса. Тот корпус не грунтовал и не красил, но сейчас в работе другой корпус из-под 3Д принтера.

В полном размере — тыц
На этой фотографии отмечены оставшиеся артефакты от принтера

Слишком глубокими оказались щели.
Эта фотка — вид внутрь, где не красил и не грунтовал.Видны следы от нитей принтера

Изготовление корпусов для самоделок

У каждого «самодельщика» при изготовлении своих конструкций возникает проблема: во что впихнуть свое «детище», когда оно уже готово и функционирует.
Самый простой вариант — использовать корпуса от электросчетчиков, распределительных устройств, автоматов, распаечных коробок и т.д. и т.п. Рынок этих изделий достаточно разнообразен и зависит только от количества денег, которые не жалко на это потратить. В конторе, где я подрабатываю, в корпуса фирм ABB и Шнайдер пихают всякую всячину и потому лично у меня от них «изжога» >:(.
Я продемонстрирую, как можно без особых затрат сделать красивый и функциональный корпус из б/у блока питания от компьютера. Я люблю использовать их в своих поделках и потому рекомендую их для повторения. «Омерику» я не открою и не претендую на оригинальность, я просто поделюсь опытом, может кому он и пригодится.

Читать еще:  Как сделать из железа машинку

В принципе, у корпусов БП в форматах АТ/АТХ есть много «плюсов»:
— их по-прежнему очень много в загашниках разных офисов и почти у любого IT-шника его можно обменять на что-нибудь полезное, например на банку пива ;
— в каждом корпусе есть достаточно производительный вентилятор для обдува нагревающихся элементов;
— каждый корпус — всегда готовый прочный металлический корпус с разъемом для подачи 220в (АТ) и заодно и выдачи напряжения (АТХ);
— каждый корпус довольно просторен и в нем достаточно места для размещения большинства конструкций;
— посредством подключения корпусов АТХ друг с другом через питающие разъемы можно делать модульные конструкции, которые будут решать одну или несколько разных задач (не обязательно «наши» задачи);
— модульные конструкции можно делать в едином стиле, что придаст готовым устройствам «фирменный» вид и удорожит стоимость любой изготовляемой конструкции.

Помимо «плюсов» у этих корпусов есть и минусы, с которыми придется бороться или мириться:
— почти во всех корпусах вентилятор работает на «выхлоп», поэтому первым делом переворачиваем вентилятор, чтобы он вдувал воздух снаружи. Нужное направление указано на корпусе вентилятора;
— разъемы подачи питания АТ и АТХ рассчитаны на токи не более 10-16 ампер, т.е. до 2,5-2,7 кВт, т.е. для долговременного питания более мощных нагрузок нужно искать разъемы посерьезнее;
— «штатные» провода для блоков питания и коммутации между ними имеют сечение до 1 кв.мм., поэтому их придется переделать, благо разборные разъемы для таких соединений встречаются в свободной продаже.

Для примера построим два раздельных модуля, участвующих в управлении неким процессом. Просто два абстрактных блока, не заморачиваясь на их конструкции. Один блок будет управлять мощностью ТЭНа в перегонный куб и автоматически управлять клапаном подачи готового продукта на выход, а второй блок — подачей воды на дефлегматор и прямоточный холодильник. Надеюсь, все будет понятно по фотографиям.

Основа любой конструкции — передняя панель. Она должна быть достаточно толстой, чтобы можно было закрепить ее винтами «впотай» к передней стенке блока питания. Материал — любой доступный: оргстекло, толстый текстолит и т.д.
1. Редактируем внешний вид передней панели при помощи бесплатной, простой и интуитивно понятной программы для создания лицевых панелей приборов FrontDesigner 3.0. С помощью этой программы удобно размечать окна под будущие элементы — выключатели, светодиоды, кнопки, регуляторы и т.д.
— это всего лишь пример панели
и распечатываем их в цветном и черно-белом варианте.
— это пример готовой напечатанной панели
2. Черно-белый рисунок клеим на заготовку панели или наносим на заготовку разметку будущих окон и отверстий.

3. Вырезаем в панелях окна и нужные отверстия

4. Вырезаем в корпусе блока питания окна под будущей панелью или одно большое окно сразу подо все элементы передней панели

5. Винтами «впотай» крепим переднюю панель к корпусу блока питания
Важно, чтобы винты «впотай» не выступали из своих «гнезд».
6. Переставляем вентилятор «правильным» направлением. Если габариты поделки велики (большой радиатор), то его можно «выставить» наружу. В этом случае на него нужно одеть декоративную сетку

7. Заполняем корпус нашими устройствами и субэлементами:

И производим необходимые гидро-пневмо-электро испытания. Важно убедиться в отсутствии протеканий жидкости в корпус прибора и только после этого продолжать монтаж!
8. Наклеиваем изображение цветной панели на двусторонний скотч «3M». Если нужно вырезать в панели отверстия под отдельные элементы — режим их фигурными ножницами и клеим изображение панели на приборную панель

9. Клеим на готовую панель ламинирующую пленку, чтобы предохранить надписи от стирания, закрепляем в вырезанных окнах и отверстиях лампы, переключатели и регуляторы.

10. Все — закрываем верхние крышки, включаем приборы и убеждаемся в их работоспособности

Если у кого-нибудь есть похожие наработки — поделитесь опытом, если есть вопросы — спрашивайте.
Всех с Рождеством Христовым!

Читать еще:  Как с xbox 360 выйти в интернет

Первый в России прототип квантового компьютера заработал в НИТУ «МИСиС»

В НИТУ «МИСиС» заработал первый в России прототип квантового компьютера. Устройство на двух кубитах выполнило заданный алгоритм, превысив ранее известный предел точности на 3%. В качестве основы для кубитов были взяты сверхпроводящие материалы.

Работы по созданию квантового компьютера в рамках проекта Фонда перспективных исследований ведутся в НИТУ «МИСиС» с 2016 года под руководством Валерия Рязанова, главного научного сотрудника Лаборатории сверхпроводящих метаматериалов университета. Конструкция предполагает использование в качестве основы для кубитов сверхпроводящих материалов.

Изготовление корпуса из пластика ПВХ.

Те кто будет использовать этот материал для изготовления придумают свою технологию, пластик очень пластичен.
Имеет разную толщину, я использовал 3мм. и 6мм.

Пластик можно купить в рекламных агенствах, если у них есть обрезки могут отдать так. Там же можно купить клей (пригодится в хозяйстве), клеет практически все и мгновенно, пальцы тоже.

Размечаем и вырезаем по размерам кусок пластика.

От линий сгиба проводим на расстоянии 1 мм. еще линии с обеих сторон.

П римерно под углом 45 % вырезаем ножом канавку.

Канавки нагреваем (лучше феном, от зажигалки копоть остается, что, вобщем не критично).

Делаем днище (толщина пластика 6 мм.) .Бортики приклеиваем, в них сквозь верхний кожух
будем вкручивать шурупы.

Клей: цианоакрилатный клей COSMOFEN CA 12

Цианоакрилатный клей
(опасно — цианистый акрилат. склеивает кожу и веки глаз за
несколько секунд)

Это на подобие супер клея (такие маленькие тюбики, в основном китайского происхождения), только как бы качественнее
Были случаи на работе когда по не осторожности клей попадал в глаза. за несколько секунд клей в глазу кристализируется и очень больно режет глаз. возили к глазному хирургу.

клеить надо осторожно. повернуть деталь уже не получится, схватывает сразу, особенно ПВХ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕЯ Cosmofen

Фирма WEISS клей Cosmofen

Универсальный однокомпонентный клей низкой вязкости (70 мПа/с) мгновенного действия на основе цианакрилата. Клей хорошо переносит воздействие низкой и высокой температуры, а также влияние неблагоприятных погодных условий. Клей поставляется в полиэтиленовых флаконах ёмкостью 20 г. (20 штук в упаковке) и 50 г. (10 штук в упаковке).

Применение:
Предназначен для склеивания пластмасс, стекла, резиновых изделий, баннерных тканей из ПВХ, жестких ПВХ изделий. Используется в оконном производстве для приклеивания уплотнителей к оконным рамам, алюминиевого профиля к оконному профилю из ПВХ.

COSMOFEN CA12 -однокомпонентный клей моментального действия для приминения в в промышленности и в быту, с высокой начальной адгезией к самым разнообразным материалам. Прежде всего расчитан на склеивание резиновых, пластиковых и поверхностей, часто применяется для склеивания уплотнительных профилей, торцевых срезов и приклеивания уплотнителей к профилям из ПВХ и аллюминия. Применяется также для склеивания виниловых такней, изделий из кожи металла и стекла.

Использование
Склеиваемые поверхности очистить предварительно от грязи, жира, влаги и прочего загрязнения при помощи очистителя . Ткань, используемая для очистки, не должна иметь жесткий ворс можно использовать цветную ткань. Применяется также для склеивания винилловых тканей, изделий из кожи, стекла и металла.

Хранение
Срок хранения 6 месяцев, при t=+6 С — 12 месяцев.

Меры предосторожности
COSMOFEN CA12 — Xi (опасен для здоровья)!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector