Bộ ép Heat Insert (Tùy chỉnh được trên Fusion 360)

Thiết kế

Có khá nhiều mẫu máy ép nhiệt hiện nay, nhưng đa phần đều yêu cầu dùng thêm thanh trượt hoặc ray dẫn hướng. Một số loại làm bằng nhựa hoàn toàn nhưng lại cần đến support khi in. Mình đã tự tay thiết kế mẫu này với tiêu chí: không cần support, dùng linh kiện dễ tìm và cực kỳ linh hoạt.

Kết quả là file Fusion 360 đính kèm, hoàn toàn là dạng parametric và có thể tùy chỉnh đến 95%. Mình cũng đã bao gồm các chi tiết tùy chọn, linh kiện bổ sung và file test độ hở (clearance).

Phần khó nhất của máy ép này chính là giá đỡ mỏ hàn. Vì mỏ hàn có đủ hình dáng kích thước, nên mình phải thiết kế sao cho phần khung gắn kết có thể ôm được hầu hết các loại phổ biến.

Danh sách linh kiện

• Lò xo nén: đường kính trong 10-20mm, chiều dài tự do 25-30mm.
• 12-16 threaded inserts 3x6x5 (có thể dùng cỡ khác nhưng phải chỉnh lại thông số).
• 4 ốc M3x8: gắn tấm đế (mount plate) – độ dài ốc có thể thay đổi tùy theo số lượng miếng đệm (shim) bạn thêm vào.
• 4 ốc M3x8: gắn kẹp phía sau.
• 4 ốc M3x25: gắn kẹp phía trước (độ dài tùy thuộc vào đường kính mỏ hàn).
• 12 vòng đệm M3 (tùy chọn).
• Mỏ hàn.

In ấn

Mình dùng PETG, nhưng PLA, ASA hay ABS đều ổn cả. Do dung sai cần độ chính xác cao để các chi tiết khớp với nhau, mình khuyên các bạn nên in ở chiều cao lớp 0.20mm. Các lỗ hình tròn nên sử dụng chế độ "scarf seam" để vết seam không làm ảnh hưởng đến độ khít.

Lắp ráp

Nhìn hình dưới để phân biệt các linh kiện:

Chuẩn bị và ướm thử các chi tiết. Tất cả phải khớp với nhau nhẹ nhàng nhưng vẫn khít. "Upper slider" (trượt trên) phải di chuyển lên xuống trơn tru trên các thanh đứng mà không bị lắc. "Lower slider" (trượt dưới) cần điều chỉnh được khi gắn mỏ hàn, sau đó sẽ được cố định lại bằng chốt.

Hãy in các file test độ hở trước. Nếu chưa vừa ý, bạn có thể chỉnh thông số "uprightClearance". Lưu ý nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ hở như: máy in, độ chuẩn của máy, chiều cao lớp, hiện tượng voi chân (elephant foot), và cuối cùng mới là thông số trong thiết kế.

Lắp Insert

Nhấn 4 insert vào "upper slider".

Nhấn 2 insert vào mỗi "clamp rear" (kẹp sau).

Nhấn 4 đến 8 insert vào "mount plate". Nếu chắc chắn vị trí gắn mỏ hàn thì chỉ cần 4, còn không thì cứ lắp cả 8 cho chắc.

Lắp khung

Lắp mỗi thanh "upright" vào đế và cố định bằng chốt "pin".

Luồn "lower slider" vào các thanh đứng. Chưa cần đóng chốt vội.

Luồn "upper slider" vào. Cứ để nó rơi xuống dưới.

Lắp phần nắp "cap" lên trên cùng.

Gắn mỏ hàn và căn chỉnh

Gắn theo chiều dọc

Bạn cần xác định điểm thấp nhất và vị trí kẹp mỏ hàn. Có thể bắt hờ tấm đế vào trượt dưới để ướm thử. Tấm đế có thể gắn ở 5 vị trí khác nhau để tùy chỉnh độ cao. Các kẹp sau cũng có 6 kiểu lắp khác nhau.

Khi đã chọn được vị trí, hãy đưa trượt trên và trượt dưới lại gần nhau (lúc này chưa lắp lò xo), di chuyển cả cụm đến lỗ chốt gần nhất rồi đóng chốt vào trượt dưới.

Căn chỉnh thẳng hàng

Các rãnh chữ V ở kẹp sẽ giúp giữ mỏ hàn thẳng. Nếu mỏ hàn của bạn có cán thẳng thì không sao, nhưng nếu nó bị vát, bạn cần chêm miếng đệm vào kẹp trên để đảm bảo mỏ hàn luôn vuông góc. Mình đã tặng kèm các miếng chêm (shim) dày 1, 2 và 4mm.

Dùng file "jig" để ướm lên thân mỏ hàn. Đặt jig lên bề mặt phẳng để lấy chuẩn vuông góc, sau đó điều chỉnh vị trí mỏ hàn sao cho chạm vào kẹp dưới. Khe hở giữa mỏ hàn và kẹp trên chính là độ dày miếng shim bạn cần thêm vào giữa tấm đế và kẹp trên.

Các bước cuối

Siết chặt các ốc vừa phải, tránh siết quá tay làm cong hoặc gãy kẹp nhựa. Sau đó lắp lò xo vào trượt trên và thử nhấn xem hành trình đã mượt chưa.

Nhớ lấy jig ra trước khi cắm điện làm nóng mỏ hàn nhé. Nếu thấy mỏ hàn quá gần các thanh trượt, mình có kèm miếng đệm 5mm và 10mm để bạn lắp giữa tấm đế và trượt trên (tất nhiên lúc này sẽ cần ốc dài hơn).

Mẹo nhỏ

File Fusion 360 đi kèm là dạng parametric, bạn có thể thay đổi kích thước quan trọng tùy ý.