Bàn cờ vua/cờ đam cuộn gọn - nam châm (magnetic) *** UPDATED***

Background:

Trước hết, mẫu này được lấy cảm hứng từ một sản phẩm thương mại đang bán ngoài thị trường. Tuy nhiên như nhiều người review có nói, các quân cờ không giữ cố định đúng như kỳ vọng, và lại không có quân cờ checkers.

Vì vậy, mục tiêu là thiết kế một bộ cờ vua + cờ đam (checkers) gọn nhẹ để có thể chơi ở bất cứ đâu, và sau khi chơi xong (hoặc thậm chí đang chơi giữa chừng) vẫn có thể cuộn lại, rồi mở ra chơi tiếp vào lúc khác. Rất hợp cho các bạn học sinh/sinh viên chơi giữa giờ, giờ giải lao, hoặc ai mê một ván cờ cho đã.

Kích thước ước chừng của bộ cờ khi cuộn lại là ~3.5in ø (~86mm ø) x ~ 8in (~204mm). Nặng ~453g (~16oz). Dưới đây là hình chai nước 24oz (700ml) đặt cạnh.

Quân cờ vua kích thước 15mm ø x 10mm, cao cỡ khoảng 6 đồng xu US dime chồng lên nhau; hình dưới là so sánh thực tế.

Quân checkers kích thước 15mm ø x 6mm, cao cỡ khoảng 4 đồng xu US dime; hình dưới là so sánh thực tế.

Project considerations:

Phần thân chính của bàn cờ là 233.7mm x 204mm. Vì thân chính dùng thiết kế print-in-place cho toàn bộ phần chuyển động, nên tiếc là sẽ không vừa khổ in của Prusa mini. Mẫu này vừa khít trên Prusa mk3s+ của mình vì mình in kèm brim 8mm.

UPDATED: Giờ có bản nhỏ hơn. Thân chính là 211.95mm x 190.32mm.

Mình in toàn bộ project bằng Prusament ASA trên Prusa mk3s+ trong enclosure. Profile mặc định có brim vẫn bị fail nhẹ do cong vênh (warping). Vì vậy mình đã chỉnh khá nhiều trong profile Prusament ASA mặc định để cân bằng lực co kéo giữa perimeter và infill (chi tiết ở mục print settings bên dưới). Kết quả thực tế có thể sẽ khác tuỳ máy/điều kiện in của bạn :)

Challenges:

1. ASA/ABS nổi tiếng là dễ bị cong vênh khi in. Nếu dùng ASA/ABS cho project này thì rất nên có enclosure.
2. Thử thách lớn nhất là giữ đúng polarity của tất cả nam châm trong lúc dán bằng epoxy.
3. ***RẤT QUAN TRỌNG*** Toàn bộ nam châm trên quân cờ và bề mặt chơi PHẢI được canh đúng hướng hút nhau (attraction).
4. Làm việc với epoxy 5 phút và nam châm neodymium mạnh khá “căng”. Nam châm có xu hướng kéo/đẩy làm các tile bị xê dịch trong lúc dán. Nên bạn phải làm nhanh và chuẩn (đảm bảo đúng hướng nam châm). Mình có vài quân phải in lại vì nam châm bị lật trong lúc dán.

Required materials to complete this project:

1. 214 viên nam châm neodymium 10mm x 1.7mm. Trên Amazon có nhiều shop ghi 10mm x 2mm, nhưng kích thước thực tế là 10mm x ~1.7mm. Mình dùng link này: This Amazon Link
2. Tuỳ chọn bàn nhỏ - 212 viên nam châm neodymium 10mm x 1.7mm. Trên Amazon nhiều shop ghi 10mm x 2mm, nhưng thực tế 10mm x ~1.7mm. Mình dùng link này: This Amazon Link
3. 24 viên nam châm neodymium 4mm x 1.7mm. Trên Amazon nhiều shop ghi 4mm x 2mm, nhưng thực tế 4mm x ~1.7mm. Mình dùng link này: This Amazon Link
4. Epoxy 5 phút hoặc keo tuỳ chọn phù hợp với vật liệu bạn in. Mình không dùng keo CA (cyanoacrylate aka super glue) vì gần như không có thời gian căn chỉnh; ngoài ra nếu lỡ tay dùng hơi nhiều keo thì rất dễ bị lớp mờ trắng trên bề mặt. Mình dùng link này: This Amazon link

Step for completing the project:

(Đây là cách mình làm, nhưng kết quả thực tế có thể sẽ khác)

1. In phần main body.
2. Test tất cả bản lề print-in-place có hoạt động trơn tru không bằng cách cuộn bàn cờ, đảm bảo cuộn lại đóng được gọn.
3. In các tile đen còn lại, toàn bộ quân cờ vua, quân checkers và tất cả spacer của chúng.
4. Dùng dao #1 x-acto, cẩn thận gỡ support khỏi quân cờ vua, và giữ lại phần support này để làm inlay cho quân cờ vua màu trắng. Bước này hoàn toàn tuỳ chọn. Thiết kế có thể sơn cũng được.
5. Chuyển sang filament màu trắng (nên cân nhắc lau sạch đầu nozzle và purge thêm để tống hết cặn filament đen còn trong đường đùn).
6. In các tile trắng còn lại, quân cờ vua màu trắng và tất cả spacer của chúng.
7. Dùng dao #1 x-acto sắc, cẩn thận gỡ support khỏi quân cờ vua, và giữ lại phần support này để làm inlay cho quân cờ vua màu đen. Bước này hoàn toàn tuỳ chọn. Thiết kế có thể sơn cũng được.
8. Test fit tất cả tile lên main body. Test fit từng miếng inlay cho từng quân cờ để đảm bảo vừa khít.
9. Dán toàn bộ nam châm vào khoang phía dưới của các tile. Nhắc lại: rất quan trọng là tất cả nam châm ở bước này phải đúng hướng.
10. Dán các nam châm dùng để giữ bề mặt chơi khi cuộn lại. Một lần nữa: cực kỳ quan trọng là đúng hướng để khi cuộn lại nó giữ chặt phần bề mặt.
11. Dán inlay trắng vào quân cờ đen, và inlay đen vào quân cờ trắng.
12. Chờ keo cure hoàn toàn cho bước 8 - 11. (epoxy ~24 giờ)
13. Dán các tile bề mặt chơi lên main body. Bước này cần làm nhanh và chuẩn vì tile sẽ bị trượt do nam châm (tuỳ hướng) có thể đẩy nhau. Chỉ làm từng khu vực một, đừng làm cả bề mặt một lần.
14. Dán toàn bộ nam châm và spacer cho tất cả quân cờ vua và checkers. Nhắc lại: tất cả nam châm phải đúng hướng để quân bám chắc trên bàn và có thể xếp chồng lên nhau. Xem hình cắt lớp bên dưới.
15. Chờ keo cure hoàn toàn cho bước 13 và 14. (epoxy ~24 giờ)
16. Rủ bạn bè làm vài ván thôi :)

Additional considerations / tips:

1. Mình dùng một cây thước kim loại (kim loại có từ tính) để giữ sẵn các nam châm đúng hướng ngay trước khi dán. Mình còn dùng bút lông dầu đen đánh dấu một mặt để luôn biết nam châm đang ở hướng nào.
2. Khi dán, dùng vừa đủ keo. Thiết kế có tolerance khá khít, keo dư có thể làm tile/quân cờ không lắp vừa hoặc không ngồi phẳng.
3. Loại epoxy dạng ống xi-lanh khó kiểm soát lượng resin và hardener vì hai bên không đẩy ra đều nhau. Mình chuyển sang epoxy dạng chai riêng từng thành phần.
4. Mình dùng tăm để chấm epoxy lên từng chi tiết. Chậm hơn nhưng chính xác hơn.
5. Mình dùng que khuấy gỗ (loại que cà phê) để phết epoxy lên các tile bề mặt chơi.
6. Các rãnh nhỏ bạn thấy trong thiết kế là khe thoát khí và thoát keo, giúp không bị kẹt khí hoặc tràn keo.
7. Khi dán bề mặt chơi: làm theo từng phần, đừng cố làm nguyên cả mặt một lượt.
8. Nhíp mũi nhọn (needle nose tweezers) sẽ giúp nhiều khi dán các miếng inlay.

Lastly….

Quân cờ vua có thể “nâng cấp” bằng cách chồng lên một quân checkers để đánh dấu việc phong cấp. Thiết kế tongue and groove giúp quân cờ vua chồng lên quân checkers gọn gàng và không dễ rơi ra khi đang chơi. Thiết kế tương tự trên quân checkers cũng giúp xếp chồng gọn khi không dùng. Trong một ván cờ vua, khi ăn quân, phần viền ngoài có thể chứa tổng cộng 15 quân.

Cũng lưu ý là sản phẩm thương mại kia mua về đôi khi chỉ mắc hơn một chút so với tổng chi phí vật tư của project này. Nhưng tự làm mới vui chứ ha?

Happy printing :)

Updates:

5/7/2023 - thêm 5 tuỳ chọn main body với đầu bo tròn từ 1mm ~ 5mm. Lưu ý: bán kính bo càng lớn thì khe hở càng tăng và model có thể sẽ không khít như mong muốn. Thiết kế gốc là bo 0.2mm theo mình là đủ. Hình ảnh có thể gây hiểu lầm. Đây là ảnh cận cảnh bán kính 0.2mm.

5/7/2023 - thêm file STL cho ai có hỗ trợ multi-color. Cách này cho phép in tile của từng khu vực cùng lúc và tăng tốc lắp ráp.

5/8/2023 - thêm STL cho 1 tile đơn. Cần in tổng 60 tile: 28 tile đen và 32 tile trắng

5/8/2023 - thêm STL inlay cho quân cờ vua cho ai muốn in inlay. Cảm ơn gợi ý của Radish. Inlay được offset X, Y 0.05mm.

5/10/2023 - theo yêu cầu nhiều người: thêm bản nhỏ hơn. Main body là 211.95mm x 190.32mm. Quân cờ vua và checkers vẫn cùng kích thước. Tuy nhiên bề mặt chơi nhỏ hơn đáng kể. Bản bàn nhỏ dùng ít hơn 2 viên nam châm 10x1.7mm, nên cần 212 viên nam châm 10x1.7mm. (cảm ơn for265 tinh ý hỏi đúng chỗ)

5/12/2023 - thêm STL dual color cho toàn bộ bề mặt chơi và quân cờ vua. Lưu ý nếu bạn in bằng hỗ trợ multi-color: tất cả quân cờ vua sẽ KHÔNG cần support khi in.

6/1/2023 - thêm 2 file STL test in bản lề.

Print settings:

Tất cả tolerance của project này được thiết kế để in với nozzle 0.4mm, layer height 0.2mm.

Layer height: 0.2mm

Brim: rất khuyến khích cho main body בלבד.

Outer perimeter: 3

Inner perimeter: 3

Infill pattern: honeycomb

Infill percentage: 25%

Top layer count: 5

Bottom layer count: 5

Print bed: Prusa textured PEI

Supports settings:

1. Quân checkers cần supports. Dùng tuỳ chọn “Support on build plate only”.
2. Main body - Không cần supports
3. Tất cả tile - Không cần supports
4. Quân cờ vua chỉ cần supports nếu bạn chọn phương án inlay. Dùng “Support on build plate only”. Trong Prusa Slicer, nếu phần inlay không được lấp support như hình bên trái, vào phần supports và bỏ chọn “Don't support bridges”. Support đúng sẽ giống hình bên phải. Nếu bạn không làm inlay thì không cần supports.

Number of pieces required:

King - 1 mỗi màu.

Queen - 1 mỗi màu.

Bishops - 2 mỗi màu.

Knights - 2 mỗi màu.

Rooks - 2 mỗi màu.

Pawns - 8 mỗi màu.

Checkers - 12 mỗi màu.