Công tắc đèn phong cách Steampunk với cơ chế bánh răng "Tactile Gear Action"

Nếu bạn in mẫu này, vui lòng để lại bình luận chia sẻ cảm nhận về cơ chế tay cầm và cần gạt để mọi người cùng tham khảo nhé.

Đây là mẫu dành cho loại ốp công tắc đơn tiêu chuẩn ở Bắc Mỹ như trong hình, tương thích tốt với hệ thống điện tại Mỹ và Canada.

Các tính năng chính của công tắc này gồm: 1) núm xoay có khía (knurled knobs) và 2) cơ chế “tạch tạch” (tactile clicks) khi gạt cần lên xuống. Ngoài ra, thiết kế còn có 3) mặt ốp tường lớn hơn, 4) một vòng đệm ốp riêng biệt tạo khoảng hở 2mm để che kín hộp điện, đồng thời tạo vân bề mặt đẹp mắt ở cả mặt trước và sau, và 5) khe cắm trên giá đỡ giúp lắp đặt vào hộp điện dễ dàng hơn. Sản phẩm đi kèm đầy đủ file STL & STEP.

Đây là phiên bản cải tiến từ các thiết kế công tắc Steampunk/Geared của 3D Printing World, JBV Creative và Bobby Bass. Tôi đã thử in tất cả các phiên bản trước, nhưng nhận thấy chuyển động còn hạn chế và tay cầm không giữ được vị trí cố định. JBV Creative đã tạo ra thiết kế dùng cần gạt với thanh răng để di chuyển công tắc, và mẫu này hoạt động khá tốt. Bobby Bass sau đó đã kết hợp cả hai thiết kế rất hay. Tuy nhiên, tôi muốn một tay cầm chắc chắn hơn và cảm giác như đang xoay một bánh răng Steampunk hạng nặng. Kết quả là núm vặn lớn hơn với các đường khía nổi, có thể xoay tự do giúp thao tác rất mượt. Để mô phỏng bánh răng, tôi đã thêm các chấm nổi trên thanh răng khớp với các lỗ (dập chìm) trên giá đỡ.

Khi gạt cần, bạn sẽ nghe và cảm nhận được tiếng “tạch” khi các chấm nổi di chuyển ra vào các lỗ trên giá đỡ. Điều này cho phép cần gạt dừng ở hầu hết mọi góc độ mà không bị rơi xuống do trọng lực. (Xem video bên dưới)

Thay vì dùng mặt ốp cần nhiều hỗ trợ (support) bên dưới, tôi thiết kế ốp 2 phần để đảm bảo bề mặt trên và dưới đều mịn đẹp. Tôi cũng nhận thấy hộp điện của mình (ở Canada) cần ốp công tắc lớn hơn các mẫu cũ.

File STL giá đỡ cần gạt gốc (Geared Lightswitch) không chạy được trên Prusa Slicer vì lỗi lưới bề mặt. Tôi đã sửa lỗi STL bằng Fusion 360 và thêm phần dập chìm. Thanh răng cũng được sửa đổi với các chấm nổi và thêm khe hở để lắp đặt dễ dàng hơn.

Để các núm xoay tự do, tôi dùng trục lục giác để nối. Tôi cũng thay trục tròn bằng trục lục giác vì kiểu này in phẳng được, giúp tăng độ bền mà không ảnh hưởng đến chức năng. Nhược điểm duy nhất là công tắc này hơi ồn.

Ngày 29/12/24: Thanh răng đã được sửa đổi để hoạt động cân đối hơn. Nếu bạn đặt thanh răng ở giữa và gắn cần gạt vuông góc, công tắc sẽ bật/tắt gần cuối hành trình gạt. File thanh răng mới là rackV2.stl.

Tôi đã kiểm tra tất cả các phần bằng nhựa PLA. Tôi in hầu hết các chi tiết ở độ phân giải 0.2mm, 3 đường bao (perimeter) và 4 lớp trên/dưới, mật độ in (infill) 15%. Tôi thường bật tính năng “single perimeter on ALL TOP SURFACES”. Với trục lục giác và núm xoay, tôi dùng 40% infill.

Các file STL đã được đặt hướng in chuẩn. (File STEP có thể chưa được đặt hướng).

Thanh răng cần tô hỗ trợ (painted-on support) bên dưới và chỉ xung quanh miệng khe hở. (Xem ảnh trên để biết vị trí hỗ trợ). Các đường bridge nên đi ngang qua khoảng trống hẹp dễ dàng.

Thiết kế này cần 6 ốc vít M3x12mm (hoặc M3x10) loại đầu thấp (dạng đầu bằng hoặc đầu âm).

Khác với các thiết kế cũ dùng keo dán, tôi thấy cách đó rất khó căn chỉnh. Thiết kế này dùng 2 ốc vít cố định mỗi nửa bánh răng vào đế, cho phép tháo rời nếu cần. Keo dán sẽ làm kẹt cứng thanh răng và cần gạt. Thêm 2 ốc vít nữa để gắn núm vào trục lục giác. Nếu trục quá dài, chỉ cần mài/chà nhám nhẹ đầu là được.

Nếu bạn muốn tùy chỉnh các bộ phận, tôi đã đính kèm các file STEP bên dưới. Video ngắn dưới đây minh họa cách hoạt động và lắp ráp.