Vodivé přichycení 3D tisku s Graphene PLA: 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Autor: rachelfreirewww.rachelfreire.com Sledujte další od autora:

O: návrhář, kožený ninja, technologický průzkumník, ruiner manikúry Více o rachelfreire »

Tento návod dokumentuje můj první pokus o 3D tisk vodivých přichycení na látku. Chtěl jsem vytisknout 3D ženský patent, který by se připojil k běžnému kovovému kovovému patentu.

Soubor byl modelován ve Fusion360 a vytištěn na Makerbot Rep2 a Dremel pomocí vodivého grafenu PLA Black Magic 3D.

Příchytky jsou otevřené čepy YKK 'Snapet' (velikost 12L) a mají průměr 7,5 mm. Jsou často používány odborníky z eTextiles, protože jsou nejmenší k dispozici. Můžete je koupit v různých velikostech od různých dodavatelů, ale zdají se být standardizovaným designem. Velikost 12 koupíte zde.

Mým cílem je prozkoumat způsoby, jak vyrobit oděv, který je vodivý a pružný a pokud možno nepoužívá žádné tvrdé kovové části. Vytvoření konektorů, které jsou kompatibilní se stávajícími zakoupitelnými západkami, usnadní testování a iteraci.

Tento test fungoval překvapivě dobře a soubor stojí za tisk, ale rozhodně potřebuje mnohem více doladění. Prozatím jej lze tisknout a testovat tak, jak je, ale rozhodně jde spíše o důkaz koncepce než o plně funkční patentku, kterou lze spolehlivě vytisknout např. PLA má tendenci se zmenšovat a západky mají omezenou životnost.

Pokud tento soubor vytisknete, zanechte prosím komentář a sdělte mi svá zjištění !!

Více obrázků zde:

Tyto průzkumy jsou součástí většího projektu s názvem Second Skin, prototypového obleku pro eTextiles. Po dokončení nahraji všechny soubory, vzory a dokumentaci. Projekt můžete sledovat zde nebo prostřednictvím mých webových stránek:

Také byste se měli podívat na Rewear od Lary Grant. Pracuje na modulárním systému pro nositelná zařízení, který je založen na prkénku patentek 3D vytištěných na látku. Zaměřuje se také na udržitelnost těchto technik, což je také něco, co považuji za nedílnou součást jejich budoucího vývoje. Naše experimenty budeme brzy integrovat do vyhrazené webové stránky s etextilními konektory, takže se určitě podívejte na web Lary a Instructables!

Krok 1: Soubory Fusion360

Soubor byl modelován poměrně rychle pomocí Fusion360.

Vzal jsem co nejvíce měření z existujícího záběru a vytvořil hrubý návrh. Protože snap je tak malý, některé vnitřní proporce byly vytvořeny pomocí dohadů, a proto budou potřebovat více hraní.

Odkaz na stažení aktuální verze zde:

Soubor připojený k tomuto Instructable byl můj první pokus. Fungovalo to docela dobře. Propojený soubor (nahoře) byl vyladěn, takže základna přichycení byla pevnější. myšlenka, že by to pomohlo lépe přilnout k tkanině. I když to do jisté míry pomohlo, oba soubory stále stojí za testování, pokud chcete vytisknout jeho verzi. U obou jsem měl úspěch i neúspěch.

Rovněž upozorním, že jsem úplný nováček Fusion a ninja mi pomohl vyladit soubor z JON-A-TRON. Měli byste se podívat na jeho kurzy 3D tisku!

Pokud chcete použít větší úchytky (například 15 mm, které jsou běžnější), očekával bych, že tento soubor bude možné změnit velikost a vytisknout ve správných rozměrech, a také se přichytí k větším verzím tohoto přichycení. Ještě jsem to nezkoušel, protože se snažím, aby vše bylo co nejmenší.

Tyto kovové snapety jsou úžasné, ale kostku je často těžké najít. Používám kleště Prym vario k ručnímu nanášení západek a je těžké najít západku, aby se vešla. Takže jsem vytvořil tisknutelný fúzní soubor pro 12L Snapets;) Opět to není dokonalé, protože 3D výtisky mají tendenci se zmenšovat a deformovat a nakonec se zlomit. Ale právě jsem tiskl nové, když k tomu dojde! Pilníky jsou připevněny pro vnitřní (konektorovou část) a vnější (prstencový nástavec) matrici. Jeden je o zlomek větší než druhý. Pokud je použijete nesprávným způsobem, západka se zasune do matrice.

Krok 2: Tisk testu a nastavení

Tento první snímek vytiskla Lara Grant. Pracuje na podobném projektu výroby snapové látky a má skvělý instruktáž o 3D tisku na látku. Měli byste se také podívat na její kurzy nositelnosti

Jedná se o 3D grafenové vlákno Black Magic 3D a bylo vytištěno na Makerbot Rep 2 s tiskovou teplotou a extruderem nastaveným na 220 °

Oba jsme testovali techniku, při které vytisknete základní vrstvu vlákna, pozastavíte stroj pro vložení látky a pak pokračujete v tisku. To znamená, že se vlákno roztaví kolem látky a vytvoří těsnění. Můžete to vidět na druhém obrázku; na spodní straně látky je filament. Tato vrstva byla nejprve vytištěna na postel, poté byla tiskárna pozastavena a vložena látka. Tiskárna poté byla pozastavena a tisk pokračoval.

Fungovalo to úžasně! První pokus použít soubor, který jsem vytvořil o 10 minut dříve.. A dokonce to prasklo opravdu těsně!

Tento snímek, který zde vidíte, byl vytištěn na serveru Powernet. Je to materiál, který hodně používám a používám pro související projekt Second Skin, který používá napínací obvody. Je to 4 -cestný streč a používá se na spodní prádlo a taneční oblečení. Funguje to dobře, protože je to jemná syntetická síťovina. Obvykle je vyroben z polyamidu, takže vlákno roztaví povrch a dobře k němu přilne. Vlákno se také může roztavit do povrchu samotné mikrojemné sítě a kolem ní.

Powernet má dobrou pevnost v tahu a pokud je napnutý páskou, když ji položíte na postel, nezachytí se extruderem.

Krok 3: 3D tisk na vodivou tkaninovou stopu

Tato brilantní tkanina je strečový dres pletený vodivými stopami. Věřím, že je to čarodějnictví Hannah Perner-Wilson a Mika Satomi z Kobakantu a bylo vyrobeno na zakázku. Dostal jsem nějaké na letní tábor eTextiles a rozhodli jsme se, že to bude skvělá věc pro testování elektrického spojení mezi tkaninou a tiskem.

Je to žerzejová tkanina a vypadá to, že vlákna byla potažena před tkaním, spíše než vodivý povlak, na který se tiskne po výrobě. Je příliš silný na to, aby se mohl tisknout povrchem (jako v předchozím testu), protože vlákno by se nepřipojovalo stejným způsobem jako otvory v powernetu.

Nastavili jsme Makerbot tak, aby tiskl přímo na látku. to, co vidíte výše, je první testovací tisk na tento materiál.

3D tisk na látku testovalo mnoho různých lidí a zdá se, že se liší podle povahy tisku, použitých materiálů a strojů. Zdá se, že většina úspěchů zahrnuje oka, protože vazba je volná a vlákno se může propadat tkaninou a vytvořit tak vazbu.

Někteří lidé snižují trysku tiskárny. To rozbije extruder na tkaninu a zatlačí vlákno do vláken, ale může materiál táhnout. Další možností je zvednout výchozí bod extruderu a zahájit tisk, což znamená, že tisk rozříznete tak, aby začínal těsně nad tloušťkou látky. Myslím, že by to fungovalo dobře, kdyby tvoje tkanina byla silná. Jelikož jsou naše docela tenké a ploché, tiskli jsme přímo na materiál s výchozím nastavením, pouze jsme vypnuli rafty a jakoukoli podporu.

Fungovalo to krásně! Mohlo to být způsobeno různými faktory:- povrch této konkrétní látky byl ideální pro přilnutí tisku- extrudér měl v tuto chvíli shodnou teplotu (toto vlákno může být velmi nekonzistentní)- bohové 3D tisku měli dobrou náladu a měli jsme obrovské štěstí

Je zřejmé, že to vyžaduje další testování.

Krok 4: Testování vodivosti

Tento test použil pružný konektor eTextile vyrobený z vodivého vlákna Karl Grimm. Uvnitř černého konektoru je klikatý vodivý závit izolovaný vrstvami tkanin na obou stranách. Každý konec má mužský snapet. Všechny tyto materiály mají poměrně nízký odpor.

Odpor přes 30 cm konektor, skrz západku a přes asi 8 cm vodivé látky se zdá být asi 10 ohmů. To bylo překvapivé a zdálo se, že zůstává docela stabilní, i když je natažený. Nejsem si jistý, že je to přesné a opakovatelné čtení!

Krok 5: Tisk na různé povrchy

Dále jsem se rozhodl vyzkoušet tisk na Dremel. Je to hlavně proto, že Makerbot měl syčivý záchvat, ale rozmanitost je vždy dobrá. Teplota tisku a extruder byly opět nastaveny na 220 °

Pracoval jsem na lepených, izolovaných, pružných vodivých stopách pro eTextiles. Tyto textilie používají lepené textilní vrstvy s Bemis SewFree fusing, super jemnou tepelně pojivou fólií. To znamená, že vzorky tkanin byly silnější než předchozí testy. Vodivé stopy jsou izolovány uvnitř powernetové tkaniny a mají pouze konce odhalené jako kulaté polštářky.

Když jsem poprvé vytiskl soubor s výchozím nastavením, rozbil se na povrch látky a zkreslil tisk. Výsledek můžete vidět na prvním obrázku. Chytnutí tentokrát nefungovalo.

Jonathon mi ukázal, jak rozřezat soubor v Cura a zvýšit počáteční polohu extruderu o 0,4 mm.

Pro další test jsem také přidal vrstvu lepení SewFree na povrch, na který jsem chtěl tisknout. Bylo to proto, aby se zjistilo, jestli to má nějaký vliv na to, jak se tisk drží.

Zpočátku to fungovalo opravdu dobře, jak můžete vidět na posledním obrázku. Bohužel po několika zaseknutích se snap uvolnil z látky a spadl.

Krok 6: Test vícenásobného tisku

Dále jsem se pokusil vytisknout několik úchytů, abych viděl, jak proud protékal dvěma úchyty na obou koncích vodivé stopy. Jelikož jsem na předchozím testu měl jen jedno pracovní zacvaknutí, nemohl jsem zkontrolovat. Možná, že tisk, který Lara předtím udělala, byla náhoda. Udělal jsem rychlý panel, abych vyzkoušel více výtisků.

Protože se jednalo o test, rozhodl jsem se, že budu každý potisk tisknout jednotlivě, než abych se pokoušel tisknout více patentů na jeden kus látky.

Tři důvody: 1. Nechtěl jsem investovat čas do vytváření rozložení, protože obvod látky, na který jsem tiskl, byl proveden nepřesně2. Potisky často selhávají 3. Nechtěl jsem, aby se po látce táhlo nepoctivé vlákno

Jednotlivé snímky jsem seřadil do centralizovaného bodu a vytiskl je jeden po druhém. Každý vyšel perfektně.

K některým vodivým polštářkům jsem přidal SewFree fusing. Na obrázcích to můžete vidět jako bílé kruhy a půlkruhy. Toto je papírový podklad, který se odloupne. Nechal jsem to zapnuté, aby to bylo na obrázcích lépe vidět. Říkal jsem si, že by bylo dobré vidět, jak fúze ovlivňuje přilnutí ke stejnému tisku. Všichni dopadli dost podobně. Většina uvízla a někteří odpadli. Nejste si jisti proč, ale předpokládám, že je to kvůli drobným rozdílům v tloušťce vrstvení látky. Všechny byly vytištěny rychle za sebou na stejné tiskárně se stejným nastavením.

odpor přes 15 cm vodivou stopu dvěma odporovými pukly byl kolem 50 ohmů. To bylo provedeno bezprostředně po tisku a zdálo se to super vodivé, takže jsme potřebovali další testy..

Krok 7: Odpor při čtení

Odečty, které jsem vzal ze snímků, se zdálo, že se hodně liší. To se také časem změnilo.

Krok 8: Znovu připevněte pojistky pomocí vodivého epoxidu

Některé západky po malém použití odpadly. Nedržely tak dobře na pevně spojeném materiálu, jako u předchozích testů.

V tuto chvíli stojí za to prozkoumat další možnost: lze patentky vytisknout a poté je přilepit na látku.

Může být pravda, že patentky lze na určité látky potisknout, ale na jiné je třeba nalepit. To by ještě mohla být funkční varianta.

Použil jsem vodivý epoxid a nalepil dva západky zpět na místo, abych zjistil, zda lepidlo dokáže vytvořit spoj a spolehlivě vést.

Bohužel to na látku vůbec nepřilnulo. Epoxid je docela křídový a nemá rád hustý syntetický materiál. Ačkoli lepidlo nechalo proudit malé množství proudu, zaskočení po jednom zaskočení odpadlo.

Krok 9: Závěr a další kroky

Tento snap design fungoval opravdu dobře pro první test. Bezpečně zaskočí, může vést malé množství proudu a je dobrým důkazem konceptu.

Bohužel nedávaly konzistentní vodivost. Některé byly v pořádku a jiné nefungovaly vůbec. Zdá se, že použití pevně tkané textilie je problém, takže to nefunguje tak dobře pro mé lepené tkaniny. Použití otevřenější vazby, jako je dres, a zejména powernet, se jeví jako nejlepší volba. Problém je v tom, že čím méně je tkanina hustší, tím je vodivost pro etextilie horší.

Existuje několik praktických problémů s PLA. Má tendenci se deformovat a zmenšovat. Některé zaseknutí fungovaly okamžitě, některé potřebovaly několik počátečních nucených zavírání, než vyhověly, zdánlivě trochu natáhly tisk. Některé se mi zdály příliš malé na to, aby se vůbec přichytily.. Bylo to celé trochu nekonzistentní.

Také jsem četl, že vodivost těchto materiálů se může v průběhu času měnit. V tomto případě bych řekl, že to může ovlivnit samotný tlak prasknutí. Rovněž protékající proud může trvale zvýšit odpor. Určitě to bude zahrnovat další testování.

zde je docela dobrý přehled 3D vláken Black Magic

Chci použít tento nápad při návrhu rukavic. Chci najít způsob, jak vyrobit odpojitelné konektory pro snímače roztažení. Myšlenka by byla, že tento soubor snap lze integrovat přímo do 3D tištěného senzoru a připojit jej k obvodu.

Při kontrole mi tento proces přišel zajímavý a informativní. Není dostatečně stabilní na to, aby poskytoval konzistentní měřitelné výsledky, a chtěl bych se dále zabývat kontrolovanějšími experimenty.

Pokud vyzkoušíte některý z těchto tisků, zanechte prosím komentář!