Máy đan tròn 2 mảnh cho 6 kim (LK150/LK360)

Mẫu này là lần đầu tiên mình vọc 3D printing. Có bị “lố” chút không? Có. Nhưng nghĩ lại thì trước khi có một dự án để “làm tới bến”, cái máy in 3D của mình (được tặng) đã nằm nguyên trong hộp ít nhất cả năm, y như lúc nhận qua bưu điện. Nói chung, chuẩn bị tinh thần là sẽ có vài chỗ hơi “newbie”.

Đây là một máy đan tương đối đơn giản, chỉ có 2 phần (ngoài mấy cây kim thì bạn phải mua riêng). Thiết kế đối xứng nên bạn có thể dùng để đan theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ. Nó được thiết kế để vừa kim thay thế cho máy đan LK150/LK360 (tìm trên eBay, Amazon, v.v.). Mình chọn loại kim đó để hợp với dự án đan dùng sợi cỡ “bulky”.

Cụ thể thì dự án này bắt đầu từ việc mình muốn đan sợi jumbo yarn làm từ “easy yarn” đã được dệt sẵn, vì thấy buồn cười kiểu đan đồ bằng thứ vốn đã… được đan sẵn một lần rồi. Mình dùng sợi tương tự “Easy Peasy” của The Woobles và “Home Dec” của Bernat. Nếu bạn muốn thử, cẩn thận khi mua “easy yarn” của hãng khác vì thường nó còn to hơn hai loại này và có thể không vừa/không chạy mượt. Vậy nên mình khuyên thử hai hãng đó trước để bạn có “gauge” (cỡ sợi) chuẩn cho cỡ sợi bạn cần.

Cách hoạt động

Khi xoay hai phần ngược chiều nhau, mỗi cây kim sẽ đi lên đi xuống. Mỗi “kim” thực ra giống một móc có lẫy (latched hook) hơn. Lúc đi lên, kim chui xuyên qua vòng hiện tại trên kim đó, làm cho vòng tụt xuống dưới cái lẫy. Sau đó khi đi xuống, kim sẽ móc lấy sợi tự do đang được giữ bởi một trong các ngạnh giữ sợi (yarn holder prongs) trên phần ngoài. Đi xuống thêm nữa, kim kéo đoạn sợi mới này xuyên qua vòng hiện tại (lúc này thành vòng cũ). Vòng cũ trượt qua lẫy và tuột khỏi móc, còn vòng mới thì được lẫy giữ an toàn.

Lưu ý thực tế

Bạn có thể muốn bắt đầu phần đan (đan tròn bình thường với 6 mũi quanh vòng) bằng tay trước và đan cho nó dài ít nhất hơi hơn chiều dài của máy. Sau đó luồn phần đang đan xuyên qua máy và móc mỗi vòng vào đúng móc của nó. Rồi móc sợi vào một trong các chỗ giữ sợi, tùy theo chiều đan (xem hình để biết đi sợi đúng cách).

Theo kinh nghiệm của mình thì sau đó bạn không cần tự canh tension (độ căng) của sợi vào. Nhưng bạn cần canh tension cho phần thành phẩm đi ra ở phía dưới máy. Bạn có thể kẹp vật gì đó hơi nặng vào, còn mình thì thường cầm và giữ tension bằng chính bàn tay đang giữ máy phía dưới. Hoặc đôi khi mình quên, lâu lâu thấy nó bị dồn lên phía trên thì mình kéo nhẹ một cái.

Lý tưởng nhất là bạn giữ cố định phần trong và xoay phần ngoài quanh nó. Nếu không thì phần sản phẩm sẽ bị xoắn tùm lum (vì bạn đang liên tục vặn nó). Mình giữ phần trong ở ngay đáy, như vậy cũng tiện để cùng tay đó giữ tension cho phần đi ra.

Lý tưởng hơn nữa: để cuộn sợi (spool) ở phía trên toàn bộ máy để nó không vướng và không rối.

Bạn đừng xoay quá nhanh, và nên để ý từng cây kim khi nó lên đến đỉnh, để chắc chắn vòng cũ đã tuột khỏi lẫy đúng cách. Đây là chỗ mà việc giữ tension cho thành phẩm rất quan trọng — nó giúp các vòng tụt xuống và không bị mắc ở lẫy. Dù vậy, mình thấy vẫn nhanh hơn nhiều so với đan tay một sợi dây tròn nhỏ.

Để nhả phần đan ra khỏi máy, chỉ cần xoay ngược lại 1–2 vòng tròn. Ngược lại, nếu bạn có xoay ngược để sửa một mũi, nhớ kiểm tra coi có làm nhả các mũi khác khỏi các vòng còn lại không.

File và in 3D

Mình có kèm mẫu ở 3 mức khác nhau:

File OpenSCAD có cả hai phần của mẫu, kèm theo mô phỏng kim và sợi để tham khảo. Dòng 12–16 là các cờ boolean để bật/tắt từng phần. Để xuất STL, bạn chỉ bật phần trong hoặc phần ngoài (tùy cái bạn muốn xuất), và tắt hết các phần còn lại.

Có rất nhiều tham số khác. Đặc biệt là toàn bộ kích thước của kim đều được tham số hóa, nên về lý thuyết bạn có thể rescale dễ để chạy với loại kim khác.

Tuy nhiên, số lượng kim thì không được tham số hóa. Một phần vì mình lười, phần khác vì mình không chắc chức năng có còn chạy ổn với số kim khác không.

Các file STL cho từng phần được tạo từ phiên bản hiện tại của file OpenSCAD như mô tả ở trên.

Lần trước khi mình xuất file, cả OpenSCAD và CURA có báo lỗi thoáng qua kiểu hình học bị sai, nhưng lần mình xuất để đăng này thì mình không tái hiện được nên hy vọng giờ ổn rồi. Mình nghĩ OpenSCAD bị “ngợp” vì mình bắt nó generate quá nhiều thứ. Đặc biệt, nó bắt đầu hơi kỳ sau khi mình thêm phần “crown” ở trên đỉnh của phần trong.

Các file GCODE cho thấy gần đúng cách mình in từng phần trên Ender 3 của mình (mình cũng không hiểu sao “Ender 3” bản thường lại không có trong dropdown). Mình in cả hai theo hướng dựng đứng, có brim và một ít support. Support được set 10% density và overhang angle 60 độ. Cách này tạo support chỉ ở nơi thật sự cần.

Mẫu này nên có (gần như) không cần infill (nhớ set wall thickness ít nhất 1.6 mm) nên infill settings gần như không quan trọng. Mình có chỉnh nhẹ để gia cố các ngạnh giữ sợi, nên chỗ đó có một chút infill nhưng nhỏ xíu, chắc không ảnh hưởng nhiều.

Gcode này được tạo cho PETG đơn giản vì mình đang có sẵn PETG.

Lắp ráp

Cơ bản là bạn chỉ cần đảm bảo thân chính của mỗi cây kim nằm trong một khe (slot) của phần trong, và cái cần gạt (phần vuông góc thò ra) nằm trong rãnh/khe chéo của phần ngoài. Khi tất cả kim đã vào đúng vị trí thì bấm hai phần lại với nhau (snap).

Cái này có thể hơi lắt léo. Mình thường bắt đầu bằng cách đưa một cây kim xuyên qua rãnh của phần ngoài, ở sát phần trên cùng của rãnh. Sau đó cho chính cây kim đó xuyên qua một khe trên phần trong. Lặp lại từ trên xuống dưới, vừa làm vừa ép hai phần sát lại chút. Khi tất cả kim đã đúng, ấn mạnh cho tới khi nó “cạch” vào khớp.

Tháo rời

Ờm. Xin lỗi.

OK, thật ra mình thấy nếu bạn luồn một dải giấy mỏng dưới mỗi “flap” của phần snap-fit, bạn có thể nhẹ nhàng nạy ra để nó bung khớp. Rồi kéo hai phần ra cho tới khi kim rớt tung tóe ra ngoài.

Vấn đề đã biết

Nếu bạn in phần ngoài với support tự generate, mặt trên của khe chéo sẽ hơi sần ở chỗ có support. Lý do là support tự generate cố tình được in thấp hơn 1–2 lớp so với phần thật, để có khoảng tách và không dính thành một khối. Điều này làm mép bị chảy/xệ khi in (xem hình bên dưới). Về lâu dài, khi cần gạt của kim trượt qua khe đó và mép khe tì lực để đẩy nó xuống, cây kim sẽ tạo một vết lõm khiến máy bị kẹt, và khả năng cao cuối cùng sẽ bứt mất một mảng lớn của phần ngoài.

Vậy nên mình khuyên bạn chà nhám mép sần trước khi dùng, và/hoặc thử dùng support “experimental” dựng tay trong file SCAD (dù cái đó hiện cũng có một khe nhỏ, và dĩ nhiên là khó tháo hơn so với support generate vốn thiết kế để dễ gỡ).

Mình cũng có ý tưởng redesign có thể xử lý bằng cách in phần ngoài theo góc chéo, để khe đó nằm ngang hoàn toàn; như vậy các điểm tì lực ít nhất cũng không làm mẻ theo mặt phân lớp.

Gần đây mình có cập nhật mẫu để gia cố các ngạnh giữ sợi và các “fins” trên phần ngoài, nhưng có thể vẫn hơi yếu.

Phần ngoài có xu hướng bị “trồi lên”, làm tăng ma sát rất nhiều và dễ kẹt. Mình thường phải tì lực xuống khi xoay. Có lẽ phần snap-fit phía dưới có thể thiết kế lại để giới hạn hành trình từ phía trên (ngoài việc hiện tại đang giới hạn từ phía dưới).

Lỗi thường gặp nhất của phần đan là vòng hiện tại không tụt xuống hết để vượt qua lẫy như mong muốn. Có thể do kết hợp giữa hành trình dọc chưa đủ và vòng quá chặt (tăng ma sát và làm nó trồi lên). Cả hai có thể tinh chỉnh trong các tham số và biến tính toán.

Thỉnh thoảng, kim kéo được vòng mới xuyên qua vòng cũ lúc đi xuống, nhưng khi đi lên lại chui ngược trở lại qua vòng cũ, làm hỏng hết. Trường hợp này có vẻ khá hiếm ở phiên bản hiện tại.

Đôi khi cái móc và/hoặc cái lẫy lại chọc xuyên qua giữa sợi.

Hai lỗi trên cũng có thể do vòng quá chặt/quá nhỏ.

Nếu bạn đọc tới tận đây và có thử dùng cái này rồi, cho mình biết bạn có gặp các vấn đề này hay không nha.