Cơ cấu chốt lò xo in 3D dùng chung (không support, modular hoàn toàn)

🌟 Cơ cấu chốt lò xo in 3D dùng chung (Universal 3D-Printable Spring Latch Mechanism)

Một hệ thống nối/chốt đáng tin cậy, không cần support, modular hoàn toàn để ghép các chi tiết in 3D.
Import. Đặt vào. Combine. Xong.

🎥 YouTube Tutorial

Hướng dẫn đầy đủ cách lò xo hoạt động, cách tích hợp vào model và cách chỉnh/sửa phần button.

Dự án này cung cấp một cơ cấu latch dùng chung mà bạn có thể nhúng vào bất kỳ 3D model nào—box, nắp, vỏ máy (enclosure), ngăn kéo, tấm panel, dụng cụ… bất cứ thứ gì cần một hệ đóng “click” gọn gàng & mở bằng cách nhấn thật ổn định.

Không ốc vít, không insert, không đau đầu vì tolerance, không snap-fit mong manh.
Chỉ cần một lò xo + housing + button, tất cả đều in được trên máy nào cũng được với zero supports.

🔧 Cơ cấu hoạt động như thế nào

Hệ này gồm 3 phần:

1 Spring Button (phần xanh đậm)

• Lò xo in 3D hoàn toàn, dày 1.2 mm, cực bền.

• Làm việc ở đúng hướng tối ưu theo độ bền lớp (layer strength) → rất khó gãy.

• Hai đầu ngàm hai bên khóa vào housing để lò xo không thể tuột ra.

• Có thể đổi kiểu đầu button tùy theo tần suất bạn muốn mở cơ cấu.

2 Latch Housing (phần xanh nhạt)

• Bạn import file STEP này vào phần mềm CAD (khuyến nghị Fusion).

• Canh vị trí latch bạn muốn → combine → xong.

• Có hình học bên trong để giữ lò xo chắc chắn.

• Thiết kế với vách 45° in được nên khoang rỗng in đẹp, không cần supports.

3 Outer Cut Guide (thanh đỏ bên trong housing STEP)

• Phần này định nghĩa đúng kích thước lỗ hở mà button cần trên vách ngoài của model.

• Chỉ cần extrude-cut theo guide này → hide/delete → export STL.

🚀 Vì sao cơ cấu này đáng giá

Sau khi in thử cả đống snap-fit, mình nhận ra một chuyện:
chưa có một cách chuẩn hóa, đáng tin để nối các chi tiết in 3D bằng một latch gọn gàng, tái sử dụng được.

Snap-fit thì dễ gãy.
Tolerance thì mỗi máy mỗi kiểu.
Hướng in cũng ảnh hưởng quá nhiều.

✔ Có thêm biến thể Auto-Snap Button mới, lắp vào tự “snap” mà không cần tự tay ép lò xo.

Nên mình thiết kế ra một cơ cấu:

✔ Nhúng được vào mọi CAD model

✔ Hoàn toàn không cần support

✔ Không kén vật liệu (PLA, PETG, ABS đều chạy)

✔ Bền — lò xo làm việc dọc theo đường layer

✔ Hoán đổi được — có thể thay button và spring

✔ Hợp làm parametric — có sẵn STEP

✔ Gọn & “pro” — không lộ hình học yếu

Mục tiêu của mình là biến cái này thành một connector tiêu chuẩn cho cộng đồng in 3D.
Cứ lấy về, chỉnh sửa, xài cho dự án của bạn nha!

🧩 Các loại Button đi kèm

Hiện bạn sẽ có 4 biến thể spring-button tương thích hoàn toàn:

• Base Button (3 mm / 3 mm)
Spring tham chiếu, phần đầu tối giản để bạn tự thiết kế button head riêng.

• Flat Button (3 mm inside / 6 mm outside)
Nằm phẳng mặt ngoài. Hợp cho thiết kế không muốn bị mở nhầm.

• Finger-Press Button (6 mm + grip protrusion)
Tốt nhất cho box/enclosure cần mở thường xuyên.

• Auto-Snap Button (tự đóng) 🆕
Button này được in với hình học nghiêng tích hợp sẵn để khi lắp ráp sẽ tự snap vào vị trí.
Không cần nhấn lò xo để lắp—đầu sẽ tự trượt vào và tự khóa.
Muốn tháo ra thì vẫn nhấn đầu nhỏ phía trong rồi trượt ra.
Rất hợp cho lắp nhanh hoặc dự án modular.

📦 File đi kèm

Mechanism (STEP files)

• Latch_Housing_STEP.step

• Buttons_STEP.step

• Example_Box_Empty_STEP.step

• Example_Box_With_Latch_STEP.step

Spring Buttons (STL)

• SpringButton_Reference_3mm3mm.stl

• SpringButton_Flat_3mm6mm.stl

• SpringButton_FingerPress_3mm6mm.stl

• SpringButton_AutoSnap.stl 🆕

Example Box (STL)

• ExampleBox_Empty.stl

• ExampleBox_WithLatch.stl

• ExampleLid_Empty.stl

• ExampleLid_WithLatch.stl

🛠 Cách tích hợp cơ cấu trong Fusion 360

1. Import Latch Housing STEP.

2. Đặt nó vào vị trí bạn muốn đặt latch.

3. Modify → Combine để nhúng nó vào model.

4. Extrude-cut vách ngoài để tạo lỗ button, dùng profile màu đỏ bên trong Latch Housing.

5. Hide/delete guide & housing.

6. Export STL.

7. Print → gắn button → xong.

(Tutorial đầy đủ nằm trong link YouTube)

🛠 Cách gắn Spring Button

Cơ cấu được thiết kế để lò xo luôn làm việc theo hướng tối ưu, và không thể tự tuột ra.
Làm theo các bước sau:

1 Gắn lò xo sao cho đoạn cong hướng về phía nắp

Lò xo phải được đặt sao cho độ cong của lò xo quay vào phía trong (về phía nắp của housing).

Việc này đảm bảo:

• Lò xo nằm sát nắp nhất có thể,

• Không chiếm không gian bên trong box một cách không cần thiết,

• Được bảo vệ bởi các vách phía trên của housing,

• Nếu lò xo bị bẻ ngược, nó sẽ chạm vách nắp ngay → không hư hại.

2 Luồn đầu lớn vào trước

Trượt đầu lớn phía ngoài của button vào lỗ đến khi chạm điểm dừng.

Đây là đầu sẽ nằm ở bên ngoài của box/nắp.

3 Ép lò xo nhẹ và “snap” đầu nhỏ vào

Khi đầu lớn đã vào đúng vị trí:

1. Nhấn lò xo vào trong,

2. Canh đầu nhỏ phía trong,

3. Đẩy đến khi nghe/cảm nhận click.

Lúc này lò xo đã khóa hoàn toàn trong housing.
Nó không thể rơi ra, không thể xoay sai hướng, và luôn ở trạng thái pre-tension.

4 Cách tháo lò xo

Cơ cấu được thiết kế để lò xo chỉ tháo ra khi bạn chủ động:

• Nhấn đầu nhỏ phía trong (đầu nằm trong box)

• Đẩy vào trong và lên trên cùng lúc

• Lò xo bật ra an toàn

Bạn không thể tháo lò xo bằng cách nhấn đầu lớn phía ngoài.
Điều này giúp tránh bị tuột/nhả ngoài ý muốn khi sử dụng bình thường.

5 Hướng in

Cứ để slicer auto-orient cho lò xo.
Nó sẽ tự chọn hướng tối ưu để các lớp chạy dọc theo tay lò xo, cho độ bền cao nhất.

Lò xo được pre-tension và thiết kế riêng cho độ dày vách 3 mm, nên mọi thứ sẽ canh khớp chuẩn.

6 Auto-Snap Button (Tự đóng) – Cách hoạt động 🆕

Phiên bản mới này có phần lead-in nghiêng 45° để dẫn button vào housing tự động.

Cách lắp:

• Canh đầu lớn với lỗ trên housing

• Đẩy button tới → nó sẽ tự ăn khớp mà không cần ép lò xo bằng tay

• Hình học nghiêng sẽ bẻ lò xo vừa đủ để trượt vào

• Khi qua được gờ bên trong → click → button đã khóa

Cách tháo:

• Nhấn đầu nhỏ phía trong

• Đẩy vào trong + lên trên

• Lò xo nhả ra an toàn (cùng cách tháo như các button khác)

Biến thể này rất hợp cho lắp ráp nhanh, chạy số lượng (production runs), hoặc các thiết kế cần người dùng lắp latch nhẹ nhàng, ít thao tác.

🖨 Thiết lập in (Print Settings)

• Không cần supports

• Chạy được mọi layer height (đã test 0.12–0.28)

• PLA, PETG, ABS, ASA đều ổn

• Lò xo tự in theo hướng bền nhất một cách tự động

• Không cần canh chỉnh đặc biệt

❤ Nếu bạn dùng cơ cấu này…

Nhớ share bản in (makes) hoặc remix nha!
Mình rất muốn thấy nó phát triển thành một connector tái sử dụng chuẩn cho in 3D.

Iker Libano l KNIN Custom