Lampu Spiral (alias Lampu Meja Loxodrome): 12 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

The Spiral Lamp (alias The Loxodrome Desk Lamp) adalah proyek yang saya mulai pada tahun 2015. Ini terinspirasi oleh Loxodrome Sconce karya Paul Nylander. Ide awal saya adalah untuk lampu meja bermotor yang akan memproyeksikan pusaran cahaya yang mengalir di dinding.

Saya merancang dan mencetak 3D prototipe di OpenSCAD untuk pameran pembuat. Sementara iluminasinya sangat fantastis seperti yang saya harapkan, bit mekanisnya rapuh, sulit dibangun dan tidak bekerja dengan baik.

Sejak itu saya telah mempelajari FreeCAD, alat yang jauh lebih kuat, dan saya telah mendesain ulang komponen mekanis. Instruksi ini menghadirkan versi generasi kedua yang menggantikan sebagian besar bagian dalam dengan bagian yang dapat dicetak sepenuhnya 3D. Pembaruan ini menampilkan modul LED 3W yang dapat dipertukarkan, sehingga Anda dapat menukar LED dengan warna berbeda; atau; jika Anda dapat menghubungkannya dengan modul LED RGB penuh warna untuk efek pencahayaan yang lebih canggih.

Proyek ini adalah Sumber Terbuka:

Proyek ini dibangun seluruhnya menggunakan Perangkat Lunak Bebas dan Sumber Terbuka dan memenuhi definisi Perangkat Keras Sumber Terbuka. File desain OpenSCAD dan FreeCAD disediakan untuk Anda modifikasi di bawah Creative Commons - Atribusi - Bagikan Serupa

Kredit Tambahan:

• Terinspirasi oleh "Loxodrome Sconce" karya Paul Nylander
• File OpenSCAD berasal dari "Loxodrome" kitwallace

Langkah 1: Inti Tengah

Tumit Achilles dari desain asli saya adalah bahwa bola loxodrome tidak memiliki titik pemasangan yang andal. Awalnya saya mencoba untuk menangguhkannya dari titik pivot di bagian atas dan menggunakan magnet untuk memutarnya di bagian bawah. Ini tidak berhasil sama sekali, jadi saya mencoba motor dan roda gigi kecil, tetapi karena loxodrome tergantung di bagian bawah, roda gigi akan mendorongnya keluar daripada memutarnya. Tantangan utamanya adalah menemukan cara untuk menopang dan memutarnya dari bawah, sambil tetap memiliki poros tengah tetap untuk menambatkan lengan LED dan kabelnya.

Lampu yang ditampilkan dalam Instructable ini telah direkayasa ulang untuk menggunakan inti pusat koaksial. Motor di pangkalan memutar roda gigi kecil yang menyatu dengan roda gigi pusat yang lebih besar. Roda gigi pusat membungkus bantalan sepatu roda 608 dan pas ke bagian lain yang mentransmisikan rotasi ke bagian atas lampu. Melalui tengah bantalan menjalankan tabung pusat tetap untuk penahan lengan dukungan LED dan untuk menjalankan kabel terkait.

Langkah 2: Mencetak dan Merakit Central Core

Inti pusat terdiri dari empat bagian cetak 3D berikut:

• TopAssembly.stl (abu-abu, gambar sebelumnya)
• GearCoreCenter.stl (merah)
• LoxodromeMountingAdaptor.stl (hijau)
• DriveGear.stl (ungu)

Selain bagian yang dicetak, Anda memerlukan satu bantalan sepatu roda 603. Anda dapat menemukan ini dengan harga murah di eBay. Tonton video di atas untuk melihat bagaimana semuanya disatukan. Anda mungkin perlu mengampelas tabung tengah pada TopAssembly agar pas. Setelah bantalan dimasukkan ke dalam GearCoreCenter, Anda harus menambahkan lem ke tepi LoxodromeMountingAdapter dan memasangnya ke GearCoreCenter. Kedua bagian ini dimaksudkan untuk terpasang dengan aman dan tidak boleh berputar.

Saya menggunakan Pelumas Panef White Stick dengan Silicone pada semua bagian yang bergerak.

Tip Pencetakan Umum:

Semua bagian di inti pusat dirancang untuk dicetak tanpa dukungan. GearCoreCenter harus dicetak dengan sisi rata yang diarahkan pada alas cetak dengan kancing menghadap ke atas. DriveGear harus dicetak dengan roda gigi duduk rata di tempat tidur dan poros sempit menghadap ke atas. Saya menemukan bahwa pengaturan "Retraksi Minimum Travel" ke 2 mm di Cura 2 membantu mempercepat pencetakan secara signifikan.

Tip Pencetakan untuk Rakitan Atas:

Saat mencetak di PLA menggunakan pengaturan default, tabung di bagian tengah TopAssembly terlalu rapuh. Memperlambat pencetakan, meningkatkan ketebalan dinding, laju aliran, dan suhu memberi saya bagian yang cukup kuat.

Ini adalah pengaturan Cura 2 yang saya gunakan untuk mengiris TopAssembly:

• Kerang:

  Ketebalan Dinding: 2

• Pendinginan:

  • Kecepatan Kipas: 50%
  • Kecepatan Kipas Biasa: 30%
  • Kecepatan Kipas Maks: 35%

• Bahan:

  • Suhu Pencetakan Default: 210
  • Suhu Pencetakan: 210
  • Aliran: 110%
  • Aktifkan Retraksi: Salah

• Kecepatan:

  • Kecepatan Cetak: 40 mm/dtk
  • Kecepatan Dinding: 10 mm/s

Langkah 3: Crimping Kabel untuk Lengan LED

Anda perlu menggunakan alat crimping untuk mengeritingkan kabel ke konektor DuPont empat posisi menggunakan pin perempuan. Saya membuat lampu dengan konektor empat posisi sehingga saya memiliki cukup kabel untuk LED RGB. Jika Anda menggunakan LED warna tunggal, dua kabel sudah cukup, tetapi saya lebih suka menggandakan kabel untuk daya dukung arus ekstra. Dengan demikian, lengan LED memiliki slot yang cukup besar untuk memuat konektor DuPont empat titik.

Anda akan membutuhkan empat set kawat jalinan sepanjang kira-kira satu kaki, alat crimp dan kit konektor DuPont. Saya menggunakan ini:

• Alat Crimping IWISS SN-28B
• HALJIA 310 Pcs 2.54mm Dupont Perempuan/Laki-laki Jumper Kawat Pin Header Konektor Bermacam-macam

Video menunjukkan proses crimping.

Langkah 4: Merakit Lengan LED

Setelah Anda membuat rangkaian kabel, masukkan kabel melalui lengan LED dan dorong konektor DuPont ke dalam slot. Ini sangat ketat. Anda mungkin ingin mengoleskan sedikit lem ke konektor agar tidak lepas di kemudian hari, tetapi jika Anda melakukannya, gunakan sedikit saja dan oleskan ke sisi padat konektor dan berhati-hatilah agar lem tidak terlepas. masuk ke soket.

Setelah lengan LED dipasang, Anda dapat memasukkannya melalui lubang di tengah inti pusat. Video menunjukkan proses dan menunjukkan kepada saya pengujian dengan berbagai modul LED.

Tip pencetakan untuk lengan LED:

Lengan LED harus diatur pada sisinya saat mencetak. Semua permukaan dibuat miring sehingga penyangga tidak diperlukan.

Langkah 5: Merakit Modul LED

Modul LED terdiri dari komponen berikut:

• "Bintang" LED 3W
• Tutup botol (sebagai heatsink)
• Konektor DuPont empat posisi dengan pin jantan
• Panjang pendek dari kawat berinsulasi yang dikepang
• Epoxy dua bagian biasa untuk memasang konektor DuPont ke bagian belakang tutup botol (saya menggunakan JB Weld)
• Epoxy Termal Dua Bagian untuk memasang LED ke tutup botol (saya menggunakan Perekat Termal Alumina Arktik)

Anda akan ingin menggunakan besi solder untuk memasang kawat pendek ke bantalan positif dan negatif dari bintang LED Anda. Jika Anda memiliki satu warna LED, Anda harus menggandakan kabel, dua untuk positif dan dua untuk negatif. Ini memungkinkan Anda mengalirkan arus melalui kedua kabel secara paralel dan menggunakan semua kabel yang tersedia di lengan LED. Untuk LED RGB, Anda akan menggunakan satu kabel untuk menghubungkan semua bantalan anoda (-) dan tiga kabel lainnya untuk menghubungkan ke masing-masing bantalan katoda (+).

Saya menggunakan tutup botol untuk heat sink LED. Saya membeli ini di perusahaan pembuatan bir lokal saya, meskipun Anda dapat mencoba menggunakan kembali satu dari botol bir jika itu benar-benar tidak tertekuk.

Kecuali Anda membeli tutup botol "telanjang", Anda mungkin perlu menggunakan pistol udara panas untuk melunakkan dan melepaskan lapisan karet. Pastikan Anda memiliki permukaan logam telanjang yang bersih dan rata sempurna untuk memasang LED Anda. Kemudian, gunakan epoksi termal untuk memasang LED ke tutup botol, kencangkan dengan klip, dan biarkan semalaman.

Langkah 6: Merakit Modul LED

Hari berikutnya, Anda akan ingin mengeriting konektor DuPont jantan ke masing-masing dari empat kabel dan mendorongnya ke dalam rumah empat konektor. Kemudian, campur beberapa epoksi dua bagian biasa (bukan epoksi termal yang Anda gunakan sebelumnya) dan pasang konektor ke bagian belakang tutup botol. Sekali lagi, klip dan biarkan semalaman.

Gambar menunjukkan satu warna dan modul LED RGB tiga warna setelah perakitan.

Langkah 7: Pasang Motor

Saya menggunakan motor sinkron tipe 4W 120V AC TYD-50 untuk alasnya. Motor ini digunakan dalam turntable microwave dan dapat ditemukan dengan mudah secara online. Mereka tidak mahal, mereka berjalan sangat pelan dan tersedia dalam berbagai RPM yang berbeda. Saya memilih unit 5-6 RPM yang lambat untuk memberi lampu saya aksi belokan yang lambat dan stabil. Gearing di lampu memotongnya hingga setengahnya, jadi lampu saya menyala pada 2,5 hingga 3 RPM yang menenangkan.

Saya menyolder pada kabel yang diambil dari alat dan mengisolasinya dengan dua lapis tabung heat-shrink. Jika Anda tidak nyaman dengan tegangan saluran di lampu Anda, Anda juga dapat menemukan motor sinkron 12V AC TYD-50. Anda kemudian akan menggabungkannya dengan trafo kutil dinding yang menghasilkan AC 12V yang lebih ramah pembuat.

Langkah 8: Pasang Pelat Dasar

Motor dapat disekrup ke pelat dasar menggunakan baut M3.

Motor saya memiliki poros dengan diameter luar 7mm. Jadi saya merancang potongan plastik untuk memungkinkannya dikawinkan dengan gandar profil persegi yang dicetak 3D. Ini dipasang dengan baut dan mur M3.

Potongan plastik ini memiliki mulut meruncing yang lebar dan porosnya dimaksudkan untuk meluncur bebas masuk dan keluar dengan sedikit hambatan. Anda membutuhkan ini nanti di perakitan karena harus jatuh ke tempatnya dari atas.

Agar motor tidak terlalu panas, tempelkan beberapa kaki karet di bagian bawah pelat dasar. Ini akan menjauhkannya dari meja dan membantu aliran udara.

Tip Pencetakan:

Semua bagian dirancang untuk dicetak tanpa penyangga.

Langkah 9: Pasang Badan Lampu

Pelat Dasar dapat dipasang ke bodi menggunakan sekrup M3. Tidak ada cara untuk mencapai bagian dalam, jadi pastikan semua kabel menjuntai keluar dari slot di bagian belakang pelat dasar sebelum Anda memasang kedua bagiannya!

Tip Pencetakan:

Badan lampu memiliki kemiringan yang landai dan dapat dicetak tanpa penyangga.

Langkah 10: Pasang Rakitan Roda Gigi ke Badan Lampu

Gandar duduk dengan longgar ke dalam lubang di rakitan roda gigi. Jika Anda hanya mencoba memasang rakitan roda gigi dari atas gandar kemungkinan akan jatuh ke dalam lampu.

Anda dapat menggunakan setetes lem panas untuk menahan poros di tempatnya, tetapi saya memilih untuk menahan rakitan roda gigi secara terbalik dan kemudian menurunkan badan lampu (juga terbalik) di atasnya. Anda perlu gandar untuk menemukan slot kawin jauh di dalam lampu, sisi miring dari bagian kawin akan membantu memandu gandar ke tempatnya.

Pada awalnya, Anda akan menemukan poros terlalu panjang. Saya melakukan ini dengan sengaja sehingga Anda bisa memangkasnya sampai semuanya pas.

Setelah unit roda gigi terpasang, pasang motor dan pastikan roda gigi berputar sebelum mengencangkan bagian atas dengan dua sekrup kecil.

Langkah 11: Pasang Loxodrome

Masukkan lengan LED melalui lubang kecil di dasar loxodrome dan manuver loxodrome ke posisinya. Ini sangat pas dan ada sedikit jarak antara tepi loxodrome dan lengan LED. Namun, jangan menggunakan kekuatan, itu tidak harus diperlukan.

Saya mengalami beberapa kesulitan mendapatkan loxodrome melewati tikungan di dasar lengan LED. Saya harus menurunkan tepi lengan LED sedikit untuk membuatnya cukup sempit untuk dilewati, tetapi saya telah menyesuaikan file CAD dan STL jadi semoga Anda tidak perlu melakukan ini.

Setelah loxodrome berada di leher lengan LED, loxodrome harus terpasang pada tab penahan. Langkah terakhir adalah memasukkan modul LED dengan memasukkan jari Anda melalui celah di loxodrome.

Lihat video untuk bagaimana ini dilakukan.

Tip Pencetakan:

Cetak Loxodrome dengan pengisian 100%, karena Anda ingin lengan spiral sekuat mungkin.

Anda pasti akan membutuhkan dukungan untuk cetakan ini dan banyak lagi. Jika Anda memiliki ekstruder ganda dan dukungan larut, ini adalah tempat yang tepat untuk menggunakannya!

Jika Anda tidak memiliki ekstruder ganda, jangan takut, karena saya dapat mencetak ini pada printer FDM ekstruder tunggal. Karena sebagian besar penopang akan berada di dalam Loxodrome, itu harus cukup lemah sehingga Anda dapat menjangkau dengan tang hidung jarum, menghancurkannya dan melepaskannya sepotong demi sepotong.

Dukungan default di Cura terlalu kuat untuk ini. Trik yang saya temukan adalah menggunakan dukungan grid dengan kepadatan dukungan nol. Hal ini menyebabkan Cura hanya mencetak dinding tipis satu lapis untuk menopang lengan spiral Loxodrome. Dinding ini relatif mudah dihancurkan dan dilepas setelah pencetakan selesai.

Cetakan asli saya dilakukan pada tahun 2015 dengan versi Cura yang lebih lama, tetapi berikut adalah pengaturan untuk Cura 2 yang muncul untuk memberikan pola dukungan yang diinginkan:

• Hasilkan Dukungan: Benar
• Penempatan Dukungan: Di mana-mana
• Pola Dukungan: Grid
• Kepadatan Dukungan: 0
• Dukungan Jarak X/Y: 0.9
• Dukungan Jarak Z: 0.15
• Gunakan Menara: Salah

Selama dan setelah pencetakan, Loxodrome akan terlihat seperti croissant raksasa. Anda perlu menggunakan tang hidung jarum untuk merobek penyangga sampai semuanya hilang. Menusuknya dengan alat tajam atau menghancurkannya akan membantu memecah lapisan. Menggunakan sarung tangan tebal dapat membantu untuk ini, karena pecahannya mungkin tajam. Setelah semua penyangga dilepas, Anda dapat menghaluskan bagian yang kasar menggunakan amplas.

Langkah 12: Menghidupkan Modul LED

Untuk memberi daya pada modul LED, saya merekomendasikan catu daya arus yang dapat disesuaikan. Untuk bintang LED biasa, 300mA akan memberikan arus yang memadai. Ada beberapa driver LED 300mA yang terdaftar di eBay, atau Anda bisa mendapatkan modul yang dapat disesuaikan sepenuhnya seperti yang ditunjukkan di video saya.

Pilihan lain adalah membeli konverter tegangan DC-ke-DC tegangan variabel dan menggunakannya bersama dengan kutil dinding DC 12v. Anda kemudian dapat dengan hati-hati menaikkan tegangan dari nol hingga jumlah arus yang benar, yang diukur dengan multimeter, mengalir melalui LED. Ketahuilah bahwa LED warna yang berbeda akan memerlukan catu daya yang disetel pada voltase yang berbeda, jadi jika Anda berencana untuk mengganti LED, catu arus konstan adalah pilihan yang jauh lebih baik.

Setelah Anda mengatur arus pada LED, harap jalankan hanya saat hadir. Anda ingin menontonnya untuk memastikan tidak cukup panas untuk melelehkan penyangga plastik. Jika cuaca menjadi sangat panas, Anda harus mengecilkan arus.

Runner Up dalam Tantangan Epilog 9