Jig Canh Góc Stained Glass (Stained Glass Angle Jig)

Một bộ jig dạng modular được thiết kế để giữ các miếng stained glass ở những góc nhất định, giúp hàn (solder) lại thành các hình khối 3D. “Bộ” này gồm một đế để gắn các jig, kèm theo nhiều jig với các góc và số cạnh khác nhau. Dù có hơi phức tạp hơn Morton Board hoặc các giải pháp tương tự, thiết kế này cho phép bổ sung và in thêm hình mới với chi phí thời gian và nhựa tối thiểu.

Ban đầu mình thiết kế để hỗ trợ làm Stained Glass Succulents. Nhưng rồi thấy hợp lý là thêm luôn các khối đa diện đều (regular polyhedra). Nếu mọi người muốn, mình sẵn sàng bổ sung thêm góc và hình dạng khác.

FEATURES

Articulating Base

Khi hàn ở những góc dốc, có rủi ro là thiếc hàn (solder) sẽ chảy xuống theo mối nối thay vì nguội tại chỗ. Đế articulating cho phép nghiêng jig ở bất kỳ góc nào, để mối nối đang làm việc có thể đặt “phẳng” hơn, giảm tình trạng solder bị chảy.

Modular Jigs

Thay vì in mỗi tổ hợp “số cạnh + góc” kèm một khối đế riêng, thiết kế này tái sử dụng phần base cho mọi jig và chỉ in lại bề mặt “top” của jig cho từng tổ hợp mới. Cách này tiết kiệm chỗ (vì khi không dùng có thể lồng một phần vào nhau), đồng thời tiết kiệm filament.

Labeled Jigs

Số cạnh, góc, và tên khối đa diện (nếu có) được khắc lõm (deboss) lên từng jig để dễ nhận diện.

VARIATIONS

6-Sided and 5-Sided Succulent Jigs

Các jig này có 5 hoặc 6 mặt và có 4 góc: 10, 20, 30, và 40 độ. Nhờ vậy có thể tạo succulent nhiều lớp.

Polyhedra (Shape) Jigs

Các jig này cho phép lắp ráp 4 trong 5 khối đa diện đều: Cube, Octahedron, Dodecahedron, và Icosahedron. Tetrahedron sâu quá nên khá khó lắp kiểu jig này (nhưng nếu có nhu cầu mình có thể thêm).

Simple Base

Phiên bản đầu của thiết kế dùng đế dạng “cốc”. Dễ thiết kế và dễ in, nhưng vì nó giữ mọi jig ở cùng một góc, các jig dốc hơn hay gặp vấn đề solder bị chảy (xem Articulating Base ở trên). Mình thiết kế Articulating Base để giải quyết chuyện này. Tuy nhiên, với ai thích giải pháp đơn giản hơn, mình cũng cập nhật Simple base để có 2 chế độ nghiêng.

• Có một mặt phẳng 30 độ để có thể lật/đặt nghiêng đế lên đó, giúp đa số jig dốc trở nên ít dốc hơn ở mối nối đang làm việc (mặt dưới). Cách này có thể cần bỏ thêm vật nặng vào đế để giữ đế ở góc nghiêng.
• Có một lỗ gia cường ở đáy, kích thước vừa với threaded insert ¼"-20 x 6mm (chuẩn ren tripod). Có thể dùng để gắn đế lên mini tripod và chỉnh bất kỳ góc nào. Hoặc đơn giản là luồn bu-lông và ê-cu qua để gắn lên thứ bạn muốn.

Monolithic Base (NEW!)

Articulated Base gồm nhiều tấm phẳng in nằm trên bed, rồi lắp trượt (slotted) lại với nhau. Cách này tăng độ bền nhờ các layer line đối nghịch nhau, nhưng đổi lại phải lắp ráp nhiều hơn (và yêu cầu dung sai chuẩn hơn). Sau khi lắp những bộ đầu tiên, mình thấy có vẻ hơi “quá tay”. Nên mình thiết kế thêm phiên bản monolithic của khung, in nguyên khối. Vẫn đủ chắc, miễn là bạn in tường (walls) đủ dày.

PRINTING

• Tất cả chi tiết có thể in với nozzle 0.8mm. Tuy nhiên, chất lượng bề mặt sẽ đẹp hơn với 0.6 hoặc 0.4mm.
• Tất cả chi tiết được thiết kế để in với layer height 0.2mm, trừ khi có ghi khác.
• Tất cả chi tiết có thể in không cần support thêm. Một số jig có chân support tích hợp.

Articulated Base - Base, Legs, Braces

(Hình minh họa màu Trắng)

Bạn cần 1 Base, 2 Legs, và 6 Braces.

Tất cả chi tiết được thiết kế để in phẳng rồi lắp ráp (để layer line bền nhất). Mình khuyên dùng layer 0.2mm, 2–3 perimeters, top/bottom thickness 1.2 đến 1.6mm. Infill chỉ cần đủ để đỡ các lớp top (mình dùng 5% gyroid).

Overextrusion quá nhiều có thể làm các chi tiết khó lắp, dù thiết kế đã chừa khe hở (clearance). Ngoài ra thì các chi tiết này khá “dễ chịu”.

Articulated Base - Monolithic Base

(Hiện chưa có hình)

In theo chiều đúng (right-side-up). Vì legs và braces không còn được in phẳng trên bed nên sẽ yếu hơn, bạn có thể cần bù bằng walls dày hơn một chút. Infill nhìn chung vẫn không cần nhiều.

Nếu dùng Monolithic Base thì bạn không cần in artBase_Base, artBase_Legs, hay artBase_Braces. Bạn vẫn cần ring, knob, và endcap.

Articulated Base - Rim

(Hình minh họa màu Đen)

In đặc (solid). Tắt “Thick Bridges” để tránh bị võng quá nhiều ở lỗ ren. Thêm brim để tăng độ bám bed.

Articulated Base - Knob and Endcap

(Hình minh họa màu Xám/Tím)

In knob đặc (vì chi tiết này chịu lực vặn). Endcap có thể in chỉ với vài perimeters.

Ren của knob vẫn chạy ổn với layer 0.2mm. Nhưng nếu bạn lo về độ chính xác hoặc máy in không ổn với các overhang nhỏ, có thể giảm layer height xuống 0.12mm hoặc tương tự.

Simple Base

In đặc. Khá đơn giản.

Jigs - Solid

Các jig này có góc đủ dốc nên có thể in “lật ngược”, giúp lắp ráp dễ hơn. Đặt mặt phẳng xuống dưới và in với làm mát (cooling) nhiều. Layer 0.2mm chạy tốt với nozzle 0.8mm. Với nozzle nhỏ hơn, bạn có thể cần layer mỏng hơn để overhang nhìn đẹp.

Jigs - Split

Các jig này thoải hơn, nếu in lật ngược thì bề mặt “top” sẽ xấu do góc overhang lớn. Vì vậy phần inner jig sẽ in đúng chiều (right-side up), còn outer ring in riêng (để in phẳng). Outer ring giống nhau cho mọi jig có cùng số cạnh.

Trong model có sẵn chân support cho inner jig để đỡ trong lúc in, và có thể bẻ, cắt, hoặc tỉa bỏ dễ dàng sau đó. Bạn không cần support thêm. (Các jig 10 độ gần như sẽ luôn có bề mặt đáy khá xấu, trừ khi thêm RẤT NHIỀU support sinh tự động. May là mặt đáy không có chức năng, chỉ nhìn hơi kỳ thôi.)

Brim gần như là bắt buộc cho inner jig, vì nếu không thì diện tích bám bed quá ít.

Tương tự solid jigs, layer 0.2mm ổn với nozzle 0.8mm, nhưng với nozzle nhỏ hơn có thể cần layer mỏng hơn.

Jigs - Extended

Với jig chỉ có 3 cạnh, phần diện tích trên vòng phẳng (flat ring) bị mất khá nhiều, làm giới hạn kích thước sản phẩm. Vì vậy các jig này được thiết kế để “đi lên” lẫn “đi xuống”, tới sát mép vòng. (Xin lỗi nếu mô tả hơi khó hình dung. Xem hình sẽ rõ hơn).

Các jig này in giống Split jigs. Tuy nhiên, thay vì chỉ có outer ring phẳng, sẽ có thêm phần Outer thứ hai cần in đúng chiều (right-side-up). Phần Outer không cần support hay brim.

POSTPROCESSING

Articulated Base

1. (Nếu không dùng Monolithic Base) Lắp (slot) các braces vào các lỗ trên base và legs (xem hình), rồi dán cố định. Tốt nhất nên thử ráp khô (dry-fit) trước khi dán để chắc rằng dung sai ổn. Có thể dùng keo CA, epoxy, hoặc keo nến.

• (Tuỳ chọn) Dùng giấy nhám thô chà nhám bề mặt ở phần đầu legs và các mặt phẳng trên ring nơi chúng tiếp xúc nhau. Cách này tạo ma sát tốt hơn khi siết knob.

1. Đặt ring vào giữa hai bên của legs. Ring nên được xoay sao cho các khe tab (tab slots) hướng lên trên. Lỗ nào nằm bên nào của giá đỡ cũng không quan trọng.
2. Vặn knob xuyên qua lỗ trên giá đỡ vào lỗ ren trên ring, rồi siết nhẹ.
3. Chấm một ít keo nến lên đầu endcap và ấn xuyên qua lỗ còn lại của giá đỡ vào lỗ không ren trên ring, ấn chắc để nó vào đúng vị trí và giữ chặt. Bạn cũng có thể dùng keo “vĩnh viễn” hơn nếu keo nến không giữ. Điều đó sẽ khó tháo hơn, nhưng mình nghĩ bạn cũng ít khi cần tháo ra trừ khi có gì đó bị gãy.

Simple Base

(Tuỳ chọn) dùng mỏ hàn để ép (embed) threaded insert ¼"-20 vào lỗ dưới đáy, để có thể vặn đế lên tripod.

Jigs - Split and Extended

1. Bẻ, cắt, hoặc tỉa bỏ chân support (và brim). Mình thấy cách tốt nhất là bẻ qua bẻ lại vài lần là nó gãy khá sạch. Nhưng kềm cắt flush cutter hoặc máy mài/rotary tool cũng được.
2. Chà nhám nhẹ mép ngoài của inner jig và mép trong của outer ring. Việc này giúp dễ lắp (clearance) và tăng độ bám keo. Trước khi dán, nhớ thử ráp.
3. Dán từng inner jig vào đúng outer ring tương ứng. Mình khuyên dùng keo CA đặc kèm kicker, nhưng epoxy nhanh hoặc keo nến cũng ổn nếu bạn giữ được chi tiết đúng vị trí. Chỉ cần tránh để keo tràn, đắp quá nhiều trên bề mặt top. Nếu bạn có bút 3D, đây là cách “hàn nhựa” (welding) các mảnh lại với nhau cực kỳ hiệu quả.

USE

Có thể nới knob để chỉnh ring đến bất kỳ góc nào. Chỉ cần nới knob nhẹ, nghiêng ring, rồi siết lại. Bạn không cần siết quá lực.

Tất cả các jig đều có ít nhất một tab thẳng hàng với một Edge (phần của jig nơi hai miếng kính sẽ chạm nhau). Khi đặt jig vào ring, hãy đảm bảo một trong các tab “Edge” trùng với khe tab nằm đúng giữa knob và endcap. Như vậy sẽ có một cạnh nằm “xuống” khi ring được nghiêng.

Google doc này có thông số jig và hình/góc cần cho các miếng kính để dùng với từng jig: https://docs.google.com/document/d/1S5PtkFtU__TZjEcC6cBAixtnEc3IsWeQzCwzDJpOwS0/edit?usp=sharing

FEEDBACK

Mình luôn vui khi được nghe mọi người góp ý về cách cải thiện hoặc mở rộng thiết kế. Mình cũng sẵn sàng tạo thêm các góc và số cạnh khác. Thiết kế là dạng parametric nên việc tạo biến thể mới khá là “nhanh gọn”.

VERSIONS

V1 - Initial Version

V2

• Thêm Articulated Base
• Chỉnh một số clearance
• Thêm link tài liệu thông số

V3

• Thêm Monolithic Frame cho Articulated Base để giảm nhu cầu lắp ráp