SpoolBox - Hộp đựng filament kín khí cho mọi loại máy in 3D

Giới thiệu và bối cảnh

Để dây nhựa in (filament) ngoài môi trường tự nhiên là điều khiến mình khá khó chịu; vật liệu liên tục tiếp xúc với độ ẩm, dù nơi mình ở không quá tệ nhưng mình vẫn cảm thấy cần phải giải quyết vấn đề này (mình dùng Bambu Lab X1C với AMS và mình nghĩ đây là thủ phạm gây ra sự lo lắng của mình).

Tuy nhiên, ngay cả với AMS, đôi khi ta vẫn cần nạp cho máy in các loại vật liệu khác như TPU, hoặc đôi khi cuộn nhựa không tự nạp được. Chuyện này xảy ra với mình vài lần, và mình tin là hầu hết các bạn khám phá máy in 3D đều từng gặp phải.

Vì vậy, chiếc hộp này có thể dùng cho bất kỳ máy in nào, miễn là cuộn nhựa đạt kích thước tiêu chuẩn 1kg. Prusa, Bambu Lab, Creality, Elegoo và các loại khác. Ưu điểm là nó giúp bảo vệ sợi nhựa khỏi độ ẩm trong khi máy vẫn đang in.

Hộp đựng cuộn nhựa thì có nhiều, nhưng ai biết mình đều hiểu là mình thích tự làm theo cách riêng. Vậy nên, mình quyết định thiết kế một chiếc hộp cho các cuộn filament. Điểm đặc biệt ở đây là:

1. Phải kín và đảm bảo độ kín tốt nhất (mình nghĩ mình đã làm được).
2. Có thể in trên hầu hết các máy in Bambu Lab (trừ dòng mini). Tuy nhiên, mình đã chia nhỏ mô hình thành 4 phần để dễ quản lý hơn.
3. Thẩm mỹ, thể hiện được công năng.
4. Đẹp mắt mà vẫn đáp ứng nhu cầu chức năng (như làm kín, v.v.).
5. Tận dụng AMS để hỗ trợ điểm trên, cả về thẩm mỹ lẫn chức năng.
6. Dễ in, tiết kiệm vật liệu tối đa, dùng PETG (PLA cũng là một lựa chọn) và TPU, cộng thêm 3 ốc vít cùng đai ốc để tạo độ kín cần thiết.
7. Cho phép đặt túi chống ẩm ở đáy để duy trì độ ẩm ổn định. Hãy xem hoặc phiên bản lớn hơn tại:
   1. Thời gian hạt chống ẩm bão hòa phụ thuộc vào độ ẩm khu vực bạn sống. Mình khuyên dùng silica desiccant, có thể tái sử dụng bằng cách sấy trong lò hoặc lò vi sóng.

• Ngoài ra, mình còn thêm một số thứ:
  • Thiết bị theo dõi độ ẩm bên trong hộp. Mình có hai lựa chọn: giấy đo độ ẩm đổi màu hoặc thiết bị điện tử. Cuối cùng mình chọn cách thứ hai.

Sẽ có ba phiên bản: một bản có cảm biến nhiệt độ/độ ẩm, một bản không có và cuối cùng là hộp chứa đơn giản.

Việc tiếp theo là tạo cơ chế để cuộn nhựa quay bên trong và dẫn sợi nhựa ra ngoài. Mình cần thêm phần cứng như vòng bi (loại rẻ nhất có thể tìm thấy). Tải trọng tĩnh hay động trên vòng bi này không đáng kể (hơn 10 Newton cho một cuộn đầy).

Danh sách vật liệu bao gồm:

• PETG và TPU từ Bambu Lab.
  • Các chất liệu khác như PLA vẫn dùng được, nhưng PETG có thể tạo phần nắp trong suốt (cần in chậm, nóng và nhựa chất lượng tốt). Xem ví dụ tại: How To Print Glass by Rygar1432.
  • File “SpoolBox_translucent.3mf” chứa các nắp trên (có logo và bản trơn) được cấu hình để cho kết quả tốt nhất.

• Với TPU, hãy dùng loại bạn có, càng mềm càng tốt.
• Ốc vít và đai ốc (M3x18 A2-70 DIN 912 / ISO2768);
• Vòng bi;
• Tùy chọn:
  • Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm;
  • Đầu nối khí nén (pneumatic adapter).

Về phiên bản chồng lên nhau (stackable), bạn có thể xem tại:

Thông số in

Các thông số đã được thiết lập sẵn, nhưng bạn cứ tự do điều chỉnh. Việc sử dụng nhiều màu không làm khó những người không có máy in đa vật liệu vì chỉ cần thay đổi màu 4 lần trong suốt quá trình. File 3mf được cấu hình cho AMS, việc tùy biến cho máy thường là tùy bạn.

Một số bộ phận có tính năng đặc biệt mà bạn có thể cấu hình như kẹp đóng nắp, nơi bạn có thể thay đổi nhãn văn bản và màu sắc để khớp với loại nhựa.

Lắp ráp

Danh sách linh kiện cần in

• Đế (PETG hoặc PLA);
  • Phải / Trái
• Nắp (PETG hoặc PLA);
  • Phải / Trái
• Khớp nối (TPU);
• Trục và đầu trục (Ưu tiên PETG);
• Bản lề và kẹp khóa (in 4 thân cùng lúc).

(Mình đã phải tăng tỉ lệ 3% cho các bộ phận trụ để bù lại độ co của nhựa. Bạn có thể cần tinh chỉnh tỉ lệ để vừa với vòng bi).

Xem hình ảnh để biết cách lắp ráp.

Các chân đế phải được dán keo nếu muốn cố định (khuyên dùng).

Ống PTFE phải cùng thông số kỹ thuật với loại đi kèm MMU. Khi lắp, ống sẽ rất khít theo đúng thiết kế. Nếu cần, hãy dùng kìm đẩy nhẹ nhàng vào trong.

Nhật ký thay đổi

• (15-05-2024) - Bản phát hành đầu tiên
• (17-05-2024) - Thêm cấu hình cho nhựa trong suốt
• (21-05-2024) - Gỡ bỏ logo Bambu Lab khỏi ảnh và mô hình
• (16-06-2024) - Thêm hỗ trợ (support) cho một số bộ phận
• (30-12-2024) - Thêm nhãn tùy chỉnh để ghi tên vật liệu