Umikot (Bản 54mm) - Dụng cụ WDT Espresso Spirograph Planetary Gear

WDT là cả một “môn nghệ thuật”. Tính hỗn loạn của nó đòi hỏi kỹ năng để làm cho ổn định, đều tay.

Umikot là một từ Tagalog, nghĩa là: xoay; quay vòng; chuyển động quay; xoay tròn; đi vòng quanh; xoáy; quay cuồng.

Đúng với tinh thần đó, dụng cụ in 3D này dùng cơ cấu planetary gear print-in-place để tạo chuyển động kim dạng spirograph. Đây là bản 54mm. Bạn đang tìm bản 58mm? Xem tại đây.

Thiết kế này được chia sẻ miễn phí theo giấy phép Creative Commons CC-BY-NC-SA. Cứ in và dùng thoải mái, nhưng vui lòng không bán.

Thích những gì mình làm và muốn ủng hộ? Mời mình ly cà phê – mọi khoản đóng góp đều rất đáng quý (paypal.me/vjapolitzer) 😊

Nguồn OnShape

Tự chỉnh theo ý bạn! Tùy biến độ sâu kim, tinh chỉnh tolerance, hoặc remix! Xuất STL và STEP rất dễ. Xem thiết kế open source trên OnShape. (Lưu ý: khi export STL, nhớ chọn Units→Millimeter và Resolution→Fine.)
Workspace 54mm

Một vấn đề hay gặp ở nhiều dụng cụ WDT bán sẵn là chuyển động kiểu đồng tâm (concentric), dễ tạo “rãnh” trong bột cà phê. Mẫu chuyển động spirograph giúp các kim tránh đi trùng đường, với mục tiêu phân bố hạt đồng đều hơn.

Mình đã tối ưu pattern kim để phủ đều, và thường không cần xoay tay cầm quá 8 vòng. Hai độ dài kim khác nhau giúp phân bố cả sâu bên dưới lẫn lớp trên của bed.

Kim được cắm từ phía trên và có thể thay thế. Phần base cũng đổi được, giúp cấu hình độ sâu kim cho nhiều loại basket khác nhau mà không cần thay kim. Tùy chọn: bạn có thể in phiên bản base chứa được 8 nam châm và/hoặc có flange để ăn khớp với ngàm (lugs) của portafilter. Có kèm một nhãn de-boss nhỏ để ghi độ sâu của base, giúp nhận biết dễ hơn.

Hướng dẫn

Chuẩn bị linh kiện và vật liệu.

Những món không in 3D bạn sẽ cần:

• 5x vít M3 x 12mm đầu bằng/đầu côn (flathead/countersunk) (nếu bạn muốn dùng vít không phải loại đầu côn, )
• 10x kim châm cứu 0.35mm có cán 30mm (mình dùng loại giống dụng cụ 9 kim phổ biến, 0.35x75mm từ aliexpress)
• Kềm cắt sát (flush-cutters) loại rẻ mà bạn không ngại “hy sinh” để cắt kim, hoặc tốt hơn nữa là kềm/cắt cáp loại thép tôi (hardened cable cutter)
• Tua-vít/Allen-key cho vít M3
• Một máy in 3D

In các part!

Mình in bằng PLA. Bạn có thể cân nhắc in phần Base bằng PETG.

Cá nhân mình thấy thời gian tiếp xúc với basket/portafilter nóng khá ngắn nên PLA vẫn ổn. Tuy vậy PETG có nhiệt độ hóa mềm (glass transition temperature) cao hơn nên sẽ giảm rủi ro mềm nhũn.

Thiết lập:

• Layer 0.2mm
• 4 lớp top/bottom
• 2 walls là đủ
• Infill gyroid tối thiểu 11% (muốn cầm đầm tay hơn thì tăng lên)
• Không cần support
• Random z-seam cho Upper Mech có thể giúp giảm vướng và chạy mượt hơn [Cảm ơn zumicroom trong EAF]

Bộ gear và lỗ kim cần máy được calibrate tốt (tolerance print-in-place XY 0.2mm) và filament chất lượng!

Các part in:

• 1x Upper Mech
• 1x Spin Ring
• 1x Handle (xem Handle Options bên dưới)
• 1x Base (xem Base Options bên dưới)
• 1x Stand (xem Stand Options bên dưới)

Handle Options

Handle có 2 bản Small và Large. Chọn cái nào tùy theo sở thích.

Umikot trong hình lắp Small, hợp tay nhỏ hoặc ai thích cảm giác thao tác “nhẹ nhàng, tinh tế” (mình cũng thích kiểu này, nhưng bạn cứ chọn cái nào cầm đã tay là được!).

Base Options

Part Base có nhiều phiên bản cho:

• Nhiều mức độ sâu kim
• Có hoặc không có flange để ăn khớp ngàm portafilter (Lug/NoLug)

Chọn độ sâu kim phù hợp với basket của bạn. Tên file có ghi độ sâu (ví dụ: Umikot54 - Base 25mm Lug.stl). Đây là độ sâu mà kim thò xuống dưới mép basket. Một vài độ sâu phổ biến xem bên dưới.

Độ sâu kim thường gặp với basket 54mm:

• Basket zin Breville/Sage 2-cup single wall
  • 24mm
• Basket IMS 18-22g
  • 26mm

Lưu ý: để fit chuẩn nhất, bạn nên đo độ sâu lòng basket. Các số trên dựa theo thông số và không phải cái nào cũng đã được test. Nếu bạn thấy cần chỉnh lại khuyến nghị này thì báo mình với nhé!

Stand Options

In stand tương ứng, chọn Lug hoặc NoLug tùy base bạn chọn.

Cắt kim đúng kích thước.

Độ sâu kim thiết kế cho các file base khác nhau giả định bạn cắt chiều dài kim chính xác. Nếu có lệch, ưu tiên hơi ngắn một chút. Bạn chỉ cần cắt theo các chiều dài bên dưới. Base bạn chọn mới là phần điều chỉnh độ sâu kim hiệu dụng.

Kim có thể cứng hơn lưỡi cắt của nhiều loại kềm flush rẻ, nên xác định trước là sẽ “hiến” cái kềm đó cho việc cắt kim. Mình dùng loại rất rẻ trong bộ nhiều cái mua trên Amazon. Tốt hơn nữa là dùng kềm cắt cáp loại thép tôi.

Nhớ xử lý/thu gom phần đầu kim đã cắt thật an toàn!

Đầu tiên, cắt 5/10 cây kim thành tổng chiều dài 65mm (35mm kim + 30mm cán):

Cắt 5 cây còn lại thành tổng chiều dài 55mm (25mm kim + 30mm cán):

Để cố định kim trong các bánh răng, bẻ nhẹ như hình trên. Cách này giúp kim không bị lỏng kêu lạch cạch, nhưng vẫn rút ra thay được nếu sau này cần.

[Tùy chọn] “Taro” lỗ vít trên gear

Bước này là tùy chọn, nhất là nếu lỗ vít của bạn đang khá chặt. Để lát nữa lắp dễ hơn, bạn có thể “taro” lỗ bằng một con vít M3. Vặn vít vào từng lỗ trên gear, dừng lại khi thấy lực tăng rõ (chạm đáy), rồi tháo ra. Lặp lại cho từng lỗ của 4 gear lớn. Khi làm bạn sẽ phải giữ gear cẩn thận để nó không quay. Coi chừng bị kẹp tay!

Gắn base

Bắt vít base bạn đã chọn. Bạn có thể đổi base bất cứ lúc nào, nhưng nếu đã gắn kim thì cực kỳ cẩn thận khi tháo lắp!

Gắn kim!

Cẩn thận ở bước này — kim sau khi cắt vẫn mảnh và bén. Lúc này bạn nên đặt cụm lên stand để đầu kim nằm an toàn. Nhẹ nhàng đưa từng cây kim vào cho tới khi mặt trên kim nằm phẳng với mặt trên của gear. Đừng ép mạnh! Nếu chưa khớp lỗ dưới thì lắc nhẹ một chút.

Xem pattern kim tương ứng với các độ dài kim khác nhau ở hình dưới:

Gắn spin ring và handle

Vặn nhẹ 4 vít M3 để gắn spin ring. Siết tới khi dừng hẳn (cơ cấu sẽ bị khóa). Sau đó nới ra 1 vòng, để canh các gear thẳng đứng với outer ring gear.

Sau đó làm tương tự cho handle, nhưng chỉ nới ra khoảng ~¼ vòng:

Trộn bột cà phê!

Vậy là xong. Nếu bạn chọn base NoMagnet NoLug hoặc Magnet NoLug nhưng basket của bạn hút nam châm không mạnh, bạn sẽ cần giữ Umikot xuống khi xoay cơ cấu. Xoay nhẹ vài vòng. Tối thiểu 8 vòng là pattern gần như phủ đủ, nhưng mình hay làm tới 12 vòng — tùy bạn thấy kết quả ngon nhất.

Khi làm distribution, nhớ để basket nằm cân bằng — nếu bị nghiêng, bột sẽ dồn về phía thấp.

Cuối cùng, nhấc Umikot ra, gõ nhẹ portafilter cho bột settle, tamp, pull shot và thưởng thức espresso!

Disclaimer: không phải mọi loại filament hay quy trình in 3D đều được chứng nhận an toàn thực phẩm. Bạn tự cân nhắc khi sử dụng dụng cụ này.

Thích những gì mình làm và muốn ủng hộ? Mời mình ly cà phê – mọi khoản đóng góp đều rất đáng quý (paypal.me/vjapolitzer) 😊