Stacking Block Toy Train MK3 – Tàu đồ chơi xếp khối

Cái này giống một bản “homage” (lấy cảm hứng/tri ân) hơn là remix trực tiếp từ mẫu Pull Toy Train đầy cảm hứng của Caj.

Cập nhật:

Sau khi test thực tế khá nhiều (cảm ơn Harper, Cora và Brenna) mình phát hiện là khi bé dồn trọng lượng lên toa, lực sẽ tạo ứng suất thẳng hàng đúng theo cả các lớp in và đúng ngay vùng yếu nhất của trục, khiến trục bị gãy. Có vẻ đây là cơ chế hỏng chính, và sẽ dẫn tới hoặc là phần ren bị kẹt lại trong bánh xe—hoặc tệ hơn—một mảnh nhựa nhỏ rời ra, đủ nhỏ để trở thành nguy cơ hóc nghẹn.

MÌNH RẤT KHUYÊN MỌI NGƯỜI THAY TRỤC NGAY LẬP TỨC

Trục mới AxleV2 có phần rỗng để lắp một chốt gỗ (dowel pin) 5x60mm. Lõi chèn này làm trục gần như không thể phá hủy. Cụ thể, mình dùng loại này trên Amazon.

Mình gợi ý bạn chẻ đôi chi tiết và in thành hai nửa dài, rồi dùng keo superglue dán ôm quanh cây chốt. Tuy nhiên, bạn cũng có thể đặt lệnh pause ở cuối phần hốc và nhét chốt vào ngay trong lúc in.

Mình vẫn để bản trục cũ ở đây phòng trường hợp ai đó có cách in chắc hơn hoặc muốn làm remix, nhưng làm ơn đừng dùng nó.

Cháu gái mình bị Down Syndrome và hiện đang tập rất nhiều để cải thiện vận động tinh (fine motor control). Bác sĩ của bé có gợi ý rằng đồ chơi xếp chồng kiểu như vầy sẽ hỗ trợ cho quá trình phát triển. Vậy nên mình đi tìm một món quà phù hợp cho sinh nhật sắp tới của bé.

Khi đã “tune” máy in ổn định, mình bắt đầu nghĩ tới chuyện tự in quà, nhưng thật ra không nảy ra được ý tưởng nào hay. Vài tuần trước, mình tình cờ thấy một bài trên Reddit về phiên bản tùy biến từ con tàu của Caj, và mình nghĩ nó quá hợp.

Mình in ngay một bộ chi tiết cho “toa” (car), nhưng hơi thất vọng vì lắp lỏng và góc cạnh khá sắc. Mình muốn làm sao để an toàn cho trẻ nhất có thể, và cố tránh dùng keo hoàn toàn.

Vậy là ra đời “Mark-3” Block Stacking Train của mình. Mình lấy cảm hứng từ Caj, học các cải tiến từ Anon, rồi thiết kế lại toàn bộ hệ thống từ đầu.

• Tất cả chi tiết đều dùng chung (universal) và có thể nối theo bất kỳ cách nào.
• Tất cả chi tiết đều in nguyên khối (single piece), không cần dùng keo.
• Tất cả chi tiết đều có chamfer tối thiểu 1 mm trên mọi cạnh để tránh góc sắc.
• Tất cả các trụ mỏng (thin posts) đều được bo bán kính (radiused) thoải mái.
• Tất cả chi tiết đều đạt kích thước tối thiểu 1.25″ để không bị xem là nguy cơ hóc nghẹn, miễn là bánh xe vẫn gắn chặt trên trục.
• Fit và kích thước được chuẩn hóa, nên làm block tùy biến sẽ rất dễ.

Các phần được chia thành hai nhóm chính:

Hai “Axles”, bốn “Wheels”, và một “Car” sẽ lắp thành một toa tàu. Toa tàu là phần đế để xếp chồng mọi thứ lên.

Tất cả phần còn lại là “Blocks” và bạn có thể in bao nhiêu tùy thích. Trong số các block đi kèm có ba block đặc biệt để tạo dáng đầu máy (locomotive) đặc trưng, nhưng cũng là tùy chọn.

Một toa tàu có thể chở 8 “đơn vị” (units) block. “Block-Short” tính 1 đơn vị; “Block-Long” và “Block-Square” mỗi cái tính 2 đơn vị—cũng như tất cả block đặc biệt: “Block-Cabin”, “Block-Boiler” và “Block-Smokestack”.

Mình khuyến khích bạn tự thiết kế block cho con tàu này—mình cũng dự định sẽ làm tiếp. Những ai làm remix và thiết kế block nên thêm tag “StackBlockTrain” cho tất cả dự án tương thích để dễ gom nhóm. Kích thước block như sau:

• Block có chiều cao theo bội số 15 mm (block vuông cao 30 mm)
• Block rộng 44 mm
• Block ngắn dài 44 mm, block dài 90 mm (chừa 1 mm khe hở khi xếp chồng)
• Lỗ trụ (post holes) đường kính 20.5 mm. Với block ngắn thì đặt 1 lỗ ở chính giữa
• Với block dài thì đặt 2 lỗ, canh giữa theo chiều dài, cách nhau 45 mm (mỗi lỗ lệch khỏi tâm 22.5 mm)
• Tất cả cạnh nên giữ góc 45° trở xuống, dùng chamfer tối thiểu 1mm khi cần.

Hướng dẫn in

Trừ khi có gợi ý khác bên dưới:

• Layer height 0.2mm
• Infill 20%
• Không dùng raft hay support

Gần như tất cả chi tiết đều có thể in không cần support, brim hay raft. Mình chọn infill 20% để tăng độ bền.

Trục (axles) nên in theo phương thẳng đứng để ren sạch, vì vậy có thể cần brim khoảng 10–15 perimeters. Mình cũng tăng infill lên 100% vì khi in theo kiểu này, hướng yếu của lớp in sẽ trùng với hướng chịu lực của trục. Hãy pause khi in hoặc chẻ đôi để nhét dowel pin vào.

Bánh xe (wheels) có một mặt phẳng, nên đặt mặt đó xuống dưới. Khi lắp, các mặt phẳng này nên quay “vào trong” hướng về thân toa.

Phần Car cần support trên build plate chỉ cho phần tongue.

Đừng vội lật ngược smokestack. Dù diện tích tiếp xúc phía trên lớn hơn, nhưng góc thoát (draft angle) sẽ nhỏ hơn khi in dựng đứng.