Hộp Puzzle “Jewels of Plato Puzzle Box”

Giới thiệu

Plato là một triết gia Hy Lạp cổ đại (khoảng năm 400 TCN), và tên ông thường được gắn với năm khối đa diện đều (Platonic Solids) — Tetrahedron, Cube, Octahedron, Dodecahedron và Isocahedron. Ngày nay, tụi mình hay gặp chúng dưới dạng xúc xắc trong game: d4, d6, d8, d12 và d20.

Hộp puzzle này lấy cảm hứng từ kiến trúc Hy Lạp cổ, với cột Doric, các dòng khắc bí ẩn, và được “đính ngọc” bằng 5 khối đa diện ở phía trên. Bên trong cất bí mật gì, và mở hộp thế nào để tìm ra? (bí mật không kèm theo.)

Các phần

Mẫu gồm 18 chi tiết, chia thành 7 nhóm: Base, Lid Bottom, Lid Middle, Lid Top, Sliders, Discs và Solids. Cả cái hộp đều là in 3D, không dùng bu-lông hay phụ kiện tương tự.

Vật liệu & khuyến nghị in

Các khuyến nghị này chỉ để tham khảo — bạn có thể in bằng vật liệu bạn thích! Mình liệt kê vật liệu và thông số in mà mình đã dùng — tất cả đều với nozzle chuẩn 0.4mm. Mình dùng Creality K1 cho phần Base và các phần Lid, và Ender 3 S1 Pro cho những phần còn lại (để hình dung sai số kích thước khi in kém chính xác hơn một chút). Dung sai khá chặt để hộp và các chi tiết không bị lắc/rơ — bạn có thể cần thử nghiệm với máy của mình (scale theo trục x-y và/hoặc dùng x-y compensation) và có thể phải chà nhám vài chi tiết. Thiết kế làm bằng OnShape CAD và slicer dùng là Orca.

• Base, Lid - PLA vân Stone/Rock/Marble, layer height 0.2 mm, 3x3x3 walls/top/bottom, 15% Gyroid. Mình in được không cần supports nhưng phần Base có thể cần Tree supports cục bộ cho các overhang nhọn phía trên và/hoặc Normal support cho các rãnh khóa bên trong. Mình cũng bật ironing cho mọi bề mặt phía trên để mịn hơn.
• Sliders, Discs - PLA+, layer height 0.2 mm, 5x4x4 walls/top/nottom, 20% Grid. Mình chỉ cần Tree supports cục bộ cho các mũi nhọn ngoài của Disc có gear, chủ yếu để bám bàn in, còn lại không cần supports. In Sliders úp xuống để các mép ngoài không bị overhang. Tăng số walls là để chịu lực xoắn tác động lên các trục (spindle) của discs. Đảm bảo mọi bề mặt phẳng, không có cục filament nhỏ hay cạnh thừa — mình hay “đánh bóng” bằng một miếng PLA in cũ có bề mặt dạng lưới (grid).
• Solids - Silk PLA, layer height 0.16 mm. 3x3x3 walls/top/bottom. 15% Honeycomb. In các chi tiết này úp xuống — có thể cần brim cho Isocahedron vì phần tiếp xúc với bàn in nhỏ hơn.

Lắp ráp

Mọi thứ hay ho nhất nằm ở phần nắp (lid), và việc lắp ráp khá đơn giản nếu bạn làm theo các bước này.

1. Đặt Lid Bottom xuống mặt bàn (xoay hướng nào cũng được) rồi thả 4 chi tiết Slider vào. Kéo các Sliders ra hết mức có thể — mình sẽ lắp nắp ở trạng thái Locked.

   
    

2. Gắn Lid Middle lên trên, và trong lúc đảm bảo tất cả Sliders đang kéo ra hết, thả Disc có gear vào giữa, canh sao cho rãnh khoét (cutout notch) trên spindle hướng về phía bạn. Bạn sẽ vặn Gear để đẩy Sliders ra/vào được.

   
    

3. Thả các Discs còn lại vào sao cho rãnh notch trên spindle của chúng cũng hướng về phía bạn và các họa tiết tam giác của chúng hướng vào giữa. Nếu theo đúng hai điều này thì chỉ có một cách lắp vừa.

   
    

4. Gắn Lid Top — phần này chỉ khớp theo một hướng, với họa tiết ‘Boreas’ nằm phía trên.

   
    

5. Cuối cùng gắn các Solids vào, lưu ý vị trí các rãnh notch, sao cho họa tiết tam giác trên các Solids phía ngoài hướng về tam giác lớn nhất ở mỗi vị trí khắc trên Lid — đây là dấu hiệu của trạng thái Locked hoàn toàn.

   
    

Vậy là xong!  Để test và chắc chắn mọi thứ khớp và chạy trơn (xem bên dưới), lúc đầu mình dán tạm tất cả phần của Lid lại với nhau và gắn các Solids lên spindle của Discs bằng Blu-Tack, một loại keo dẻo dạng bột trét dính, dễ tháo ra sau đó. Món này hình như chỉ phổ biến ở UK, nhưng các hãng tương tự mình thấy có Poster Putty, Mounting Putty, Prestik và Patafix.

Lời giải

Manh mối để giải nằm ở các mặt bên của Base và trên Lid:

• Lid - Trên Lid có khắc bốn từ: Boreas, Eurus, Notos và Zephyros. Đây là các từ Hy Lạp cổ chỉ bốn hướng, được họ định nghĩa theo tên các loại gió. Tìm Google bất kỳ từ nào trong số này là sẽ thấy ngay, tương ứng: Boreas = Bắc, Eurus = Đông, Notos = Nam và Zephyros = Tây. Vậy là có được các hướng cần để giải.
• Base - Mỗi mặt của Base có một dòng khắc dạng Greek Letter = Number Roman Letter. Các chữ cái Hy Lạp là Alpha, Beta, Gamma và Delta, bốn chữ đầu tiên trong bảng chữ cái của họ, dùng để chỉ thứ tự thực hiện. Phần Number là số mặt của mỗi khối đa diện, giống cách gọi xúc xắc như đã nhắc ở trên. Lưu ý các Solids trên hộp đã bị cắt làm đôi, nên con số này tính theo khối đầy đủ. Cuối cùng, Roman Letter là hướng cần xoay Solid dựa theo các tam giác nhỏ in trên chúng — Bắc, Đông, Nam và Tây.

Vậy các manh mối được hiểu như sau:

• ‘alpha = 4S’ nghĩa là: “Đầu tiên xoay khối có bốn mặt sao cho tam giác của nó chỉ về Notos”.
• ‘beta = 20N' nghĩa là: “Thứ hai xoay khối có hai mươi mặt sao cho tam giác của nó chỉ về Boreas”.
• ‘gamma = 12W’ nghĩa là: “Thứ ba xoay khối có mười hai mặt sao cho tam giác của nó chỉ về Zephyros”.
• ‘delta = 8E’ nghĩa là: “Thứ tư xoay khối có tám mặt sao cho tam giác của nó chỉ về Eurus”.

Cuối cùng, khối ở giữa là Cube, có thể xoay để mở khóa nắp!

Để khóa nắp lại, xoay các Solids theo thứ tự ngược lại sao cho các tam giác của chúng chỉ về phía tam giác lớn nhất được khắc bên cạnh chúng trên Lid.

Góp ý & Remix

Đây là thiết kế Puzzle Box đầu tiên của mình, nên mọi góp ý và phản hồi về model, hướng dẫn, v.v. đều rất được hoan nghênh!

Mình tin là cơ chế này có vô số cách ứng dụng: thay “skin” (lớp vỏ/ngoại hình) cho hộp và thêm các hình khác với manh mối riêng để mở hộp — mình rất mong được thấy các bạn làm ra gì! Mình có đính kèm file STEP bên cạnh STL để remix dễ hơn — và nếu slicer của bạn đọc STEP trực tiếp được thì nhìn chung cũng tối ưu hơn.

Cảm ơn bạn đã quan tâm tới puzzle box này!

EdinBearDragon