Hộp sấy filament (Dry Box) kèm cơ cấu Magnetic Rewinder

Đây lại là một mẫu filament dry box nữa, nhưng có thêm cơ chế rewinder cuộn nhờ nam châm. Mình muốn có cách cuốn filament lại vô spool mà không cần mở hộp (tránh đưa hơi ẩm vô). Đồng thời mình cũng muốn mọi thứ đơn giản nhất có thể mà vẫn làm được việc này.

Mình lấy thiết kế tổng thể dựa theo thiết kế của Build It Make It vì mình thích sự đơn giản, lượng filament in ra tương đối ít, và nhìn tổng thể cũng đẹp. Thiết kế có sẵn chỗ gắn màn hình nhiệt độ/độ ẩm, kèm ngăn đựng hạt hút ẩm (desiccant) nên quản lý rất tiện. Tuy nhiên, mình có chỉnh lại khay desiccant: thêm các khe (slits) ở vách bên để desiccant hút ẩm tốt hơn. Mình cũng làm nắp dạng trượt vào (slide-in) và giữ bằng ma sát (friction fit) vì nắp bản gốc dễ tuột ra, làm hạt desiccant đổ tung tóe.

Như bạn thấy, thay đổi chính mình làm so với thiết kế đó là thêm cơ chế re-winder bằng nam châm. Nam châm dùng là loại neodymium hình trụ đường kính ¼" x dài ½". Mình chọn đúng loại này do bị giới hạn kích thước bởi roller, bearing và vành spool (spool flanges). Mình muốn có ít nhất 4 viên nam châm bố trí trong roller để khỏi phải thêm drive train/gear/pulley… phức tạp, làm mất đi cái “đơn giản” ban đầu. Lúc đầu mình dùng vài bộ nam châm ngẫu nhiên trên Amazon nhưng lực hút yếu, gần như không quay nổi roller xuyên qua thành hộp cereal container. Cuối cùng mình chuyển qua dùng nam châm chuẩn N52 lực hút rất mạnh. Loại N48 hoặc thấp hơn chút có thể vẫn chạy, nhưng khi bạn cuốn với spool 1kg thì có thể bị trượt.

Có một ống bọc ngoài (outer sleeve) cho “drive” roller (roller có gắn nam châm) mình in bằng TPU (mình dùng 85A Ninjaflex, nhưng 92A hoặc loại tương tự cũng ổn). Phần này giúp bám vào vành spool để tránh bị trượt.

Mình cũng thêm một “drive” shaft vì có một bearing bị lệch về phía tâm của drive roller nên cần cái gì đó đỡ. Cách này cho phép các nam châm đặt sát nhau hơn để tối đa hóa vùng tiếp xúc giữa drive roller và thumb wheel. Lúc lắp có thể hơi kén: phải đặt roller vào và canh trục cho khớp với các rãnh trên base. Tương lai mình có thể cải tiến phần này, nhưng vì lắp kiểu one-and-done (lắp một lần rồi để đó) nên mình thấy cũng không đến nỗi.

Mình đã đính kèm đầy đủ file STL và STP để ai muốn remix hoặc chỉnh sửa (ví dụ lỗ gắn nam châm, vì loại ¼" x ½" mình dùng có khi thực tế lại là 6mm x 12mm).

Phụ kiện cần có:

• 1 x Cảm biến Digital Temperature/Humidity Sensor
  • Mình thích kiểu hiển thị của loại này, nhưng bạn có thể dùng loại khác miễn là dạng hình chữ nhật tương tự.
• Desiccant
  • Hạt hút ẩm loại sạc lại (rechargeable) này xài rất ngon.
• 4 x 608-2RS Ball Bearings
  • Bạn có thể tháo phớt (seals) và hòa tan mỡ (grease) bên trong bằng acetone để roller mượt hơn chút, nhưng không bắt buộc.
• 8 x Nam châm Neodymium đường kính ¼" x dài ½"
  • Nam châm N42 hoặc tương tự có thể cũng được, nhưng mình chọn N52 mạnh nhất.
• 1 x Airtight Cereal Container
  • Đây là đúng loại hộp Build It Make It dùng, và mình thấy nhiều người khác cũng dùng loại này. Hộp có hình học hơi “lạ” vì là đồ ép nhựa (injection molded), có một chút draft angle làm ảnh hưởng vài phần thiết kế ban đầu, nhưng nhìn chung vẫn xài ổn.
• 1 x Push-to-Connect Tube Connector
  • Cũng là loại Build It Make It dùng. Mình thích vì cho phép đẩy ống PTFE vào sâu hơn, để filament chỉ chạm PTFE chứ không chạm connector, giảm ma sát.
• PTFE Tube
  • Đây là đúng loại ống Build It Make It dùng và chạy tốt. Mình chủ yếu dùng cho đoạn ngắn như trong hình, kèm một đầu push-to-connect khác có nút bịt để lưu trữ. Tuy nhiên khi nối dry box với máy in, mình dùng ống ID 3mm như loại này. ID lớn hơn 1mm giúp nạp filament dễ hơn nhiều.
• Tùy chọn: Băng keo UHMW low friction
  • Dán ở một bên của Magnet Thumb Wheel. Nó giúp giảm ma sát với cereal container và còn giúp giữ nam châm đúng vị trí. Mình nghĩ không hoàn toàn bắt buộc, nhưng có vẻ cũng giúp được chút.

Thiết lập in (Print settings):

Mình dùng PLA+ cho tất cả các chi tiết, trừ phần drive roller sleeve thì nên in bằng TPU. Cần supports cho các “vai” (inner shoulders) bên trong roller nơi đặt bearing, các overhang của khu vực màn hình nhiệt/ẩm, và các overhang của cụm magnet drive.