Hướng dẫn bản lề bằng filament (Filament Hinge Tutorial)

Filament Hinge Tutorial

Tổng quan

Chốt bản lề (hinge pin) có thể làm từ nhiều vật liệu: thanh kim loại, thanh gỗ, bu-lông & đai ốc, hoặc một đoạn filament.

Bản lề dùng filament rất chắc, gần như không tốn chi phí, và làm cũng khá dễ. Mình đã dùng cách này với PLA, PLA+, Tough PLA, ABS và ASA. Về lý thuyết thì filament cứng nào cũng dùng được, nhưng chắc là không hợp với các loại mềm/dẻo.

LƯU Ý: Dĩ nhiên bạn có thể dùng luôn một đoạn filament mà không xử lý hai đầu. Chỉ cần cắt bằng đúng chiều dài bản lề, hoặc ngắn hơn chút cũng được nếu bạn muốn. Tuy nhiên, bài hướng dẫn này tập trung vào việc xử lý hai đầu.

Ý tưởng là dùng một đoạn filament cùng loại với món đồ có bản lề, cắt dài hơn bản lề một chút, rồi hơ nóng nhẹ ở mỗi đầu để tạo một “cục bẹp” (giống nấm hoặc đầu đinh tán) lớn hơn lỗ bản lề một xíu để chặn không cho tuột ra.

Về lý thuyết, cách nào làm nóng được đầu filament đều dùng được.

Lúc mình mới biết tới bản lề filament, cách hay được khuyên là dùng mỏ hàn (soldering iron). Mình dùng cách đó một thời gian, nhưng có vài nhược điểm: mỏ hàn thường nóng hơn mức cần thiết nên làm chảy filament quá nhiều; nhiệt lan trên diện tích lớn hơn nên dễ làm hư phần kế bên; và đôi khi làm đầu filament bị cháy sém, đổi màu.

Cách mình mô tả dưới đây xử lý tốt hơn các điểm đó. Mình không phải người nghĩ ra cách này và cũng không nhớ đã thấy ở đâu. Nó chỉ là áp một lượng nhiệt có kiểm soát lên một vùng kim loại nhỏ. Mình dùng đèn khò butane và một dao trét (putty knife). Mình nghĩ bạn cũng có thể dùng bật lửa butane và một con dao bơ cũ hoặc đồ tương tự.

Mình chưa thử, nhưng mình nghĩ với ABS thì có thể dùng acetone.

Các bước

• Chuẩn bị lỗ bản lề
  • Bắt đầu bằng việc làm sạch lỗ bản lề. Filament phải trượt vào ra trong lỗ mà không bị kẹt.
  • Với bản lề ngắn (không quá khoảng 35mm) mình dùng khoan tay (hand drill) và mũi khoan. Mình khuyên bắt đầu với mũi 1.8mm. Nếu cần thì khoan lại với mũi 1.9 hoặc 2.0mm.
  • 
  • Với bản lề dài hơn, mình dùng cái của mình. Nó làm từ một sợi dây kim loại (móc áo) đường kính khoảng 1.9mm. Mình in một cái tay cầm và dùng máy mài để mài đầu nhọn vừa đủ để cạo/loại bỏ phần nhựa trong lỗ.
  • 
  • Xoay qua xoay lại từ từ, đồng thời đẩy nhẹ tới trước cho đến khi xuyên hết chiều dài bản lề.
  • Thử lắp đoạn filament để đảm bảo trượt vào ra thoải mái. Như vậy bản lề sẽ xoay mượt, không bị rít.
  • 
• Tiếp theo, cắt một đoạn filament dài hơn bản lề khoảng 2–5mm.
• Set up trạm gia nhiệt. Đảm bảo chỗ đặt ổn định và vị trí không làm bạn bị phỏng hay cháy đồ xung quanh.
• 
• Mình hay kẹp một cái ê-tô nhỏ (vise) vào mép bàn. Mình dùng ê-tô để giữ dao trét khi hơ nóng.
• Làm chảy đầu thứ nhất của đoạn filament.
  • Đưa đèn khò vào dao trét khoảng 3–4 giây.
  • 
  • Nhẹ nhàng ấn đầu filament vào dao trét để tạo dạng “nấm” nhỏ. Có thể cần tập vài lần để ra đúng hình mong muốn. Không cần hoàn hảo, chỉ cần hơi lớn hơn lỗ bản lề để nó không lọt qua.
  • 
• Luồn đoạn filament đã xử lý vào bản lề và kiểm tra xem vừa ý chưa, có bị tuột lọt qua không.
• Sau đó, trong khi giữ chặt đầu “nấm” sát đầu bản lề, cắt phần filament dư lòi ra ở đầu còn lại, chừa khoảng 1mm nhô ra.
• Quay lại trạm gia nhiệt và hơ nóng dao trét lần nữa. Lần này bạn có thể hơ lâu hơn chút – khoảng 5 giây – để có thêm thời gian thao tác.
• Đặt đèn khò xuống và lấy dao trét ra khỏi ê-tô.
• Cẩn thận áp dao trét vào đầu filament còn lại.
  • Bạn sẽ muốn cầm món đồ có bản lề bằng một tay, đồng thời đảm bảo filament vẫn đang được luồn đúng vị trí.
  • Áp dao trét thật cẩn thận chỉ vào phần filament – tránh chạm vào các phần khác của món đồ (những chỗ không muốn bị chảy).
  • 
• Kết quả cuối cùng sẽ là một món đồ có bản lề chắc chắn và gần như “tàng hình”. {Trong phần demo này mình dùng filament màu tương phản để dễ nhìn.}
• 

Dụng cụ

• Ê-tô và kẹp
  • https://www.thingiverse.com/thing:1673030
• Dao trét (putty knife)
  • Bất kỳ món nào có bề mặt kim loại phẳng và có cán để bảo vệ tay bạn
• Đèn khò butane
  • https://www.amazon.com/gp/product/B07Z7PDY2H
• Khoan tay (Hand Drill) và mũi khoan 1.8–2.0mm
  • https://www.amazon.com/gp/product/B010BV7190
• Reamer

Cập nhật 5/30/2024

Bổ sung ghi chú về tùy chọn không cần xử lý hai đầu filament. Và theo yêu cầu, đã upload các file STL của cái hộp nhỏ.