Stencil Hóa Hữu Cơ (Trình độ Đại học)

Các bộ stencil Hóa Hữu Cơ mà mình tìm được trên các trang 3D printing trước giờ đều bị vài vấn đề khi đem ra dùng.

Hoặc là góc chiếu Newman projection không đúng 45° vào mặt phẳng, hoặc góc Chair Conformation bị sai, hoặc các góc liên kết equatorial & axial và những góc liên kết khác bị lệch, hoặc chiều dài các cạnh của từng “-ane” không đồng đều, làm không thể vẽ được các hợp chất như Bicyclo 1,6-nonane/decane nếu không dùng thêm phép chiếu, v.v.

Một vấn đề nữa là khi dùng bút chì hay bút bi, các template không bù được độ rộng nét, nên bản vẽ bị lệch.

Bộ template này in trực tiếp từ file .step, có sẵn cho cả bút chì chuẩn 0.7mm và bút (pen) chuẩn 1.2mm.

Stencil bao gồm các cấu trúc sau:

1. Vòng tròn làm nền cho Newman projection
2. Cyclopropane C3H6
3. Cyclobutene C4H8
4. Cyclopentane C5H10
5. Cyclohexane C6H12
6. Cycloheptane C7H14
7. Cyclooctane C8H16
8. Căn chỉnh cho các đường phía sau của Newman projection
9. Căn chỉnh cho các đường phía trước của Newman projection
10. Cyclopentane ở phép chiếu 45° vào mặt phẳng
11. Chair Conformation của Cyclohexane
12. Bicyclo 1,6-nonane ở phép chiếu 45° vào mặt phẳng
13. Fisher projection
14. Các đường liên kết equatorial và axial cho chair conformation
    - xoay để dùng cho phía còn lại của phân tử
15. Đường liên kết đơn, đôi và ba.
16. Dashed Wedge
17. Solid Wedge
18. Cyclohexane ở phép chiếu 45° vào mặt phẳng
19. Boat conformation của cyclohexane
20. Bicyclo 1,6-decane ở phép chiếu 45° vào mặt phẳng
21. Mạch carbon, có tuỳ chọn liên kết đôi

LƯU Ý: Mỗi đường viền đều đã được bù trừ theo đường kính bút chì (ngòi 0.7 mm) hoặc bút (bi 1.2mm) cho toàn bộ các góc trong. Nhờ vậy, tất cả hình khi vẽ ra sẽ có cùng chiều dài cạnh (10 mm cho bút chì, 9 mm cho bút), ngoại trừ Boat và Chair Conformations sẽ có chiều dài cạnh 15 mm.

Các kích thước này được chọn để cả hai stencil đều in vừa trên Prusa Mini (tổng bề ngang dưới 18cm). Bề rộng của từng loại (Pencil và Pen) được xác định bằng cách test mức “squish” ở lớp đầu (first layer) và đảm bảo bề rộng ra đúng chuẩn cho mỗi loại.

Stencil được in trên Prusa Mini với đầu phun (nozzle) thép 0.6mm, vật liệu Transparent PETG, không dùng infill (đặc). Mục đích là để dễ canh chồng (overlay) và tăng độ cứng tổng thể của stencil; tuy vậy bạn vẫn có thể in dễ dàng bằng nozzle 0.4mm, hoặc bằng bất kỳ vật liệu nào có sẵn, giữ nguyên như vậy là dùng được, không cần chỉnh gì.

Nếu bạn muốn chỉnh sửa (hoặc remix) template stencil, mình có kèm file FreeCAD cho cả phiên bản Pencil và Pen. Khác biệt duy nhất giữa Pencil và Pen là số lượng nét dùng trong Dashed Wedge, và một vài khác biệt nhỏ về bố cục.

Nếu bạn cần đổi bề rộng stencil hoặc muốn một bản lớn hơn* của stencil, các sketch FreeCAD đi kèm có sẵn các phép tính để tự động bù trừ toàn bộ góc trong theo độ rộng của dụng cụ vẽ. Việc này cũng sẽ tự động tính lại toàn bộ hình và các phép chiếu đúng theo layout.

* Ví dụ: đổi Length thành 15mm để phóng stencil lên 1.5x nhưng vẫn giữ bù trừ theo bề rộng bút chì như cũ!

Với sketch Pencil, 3 ràng buộc (constraints) quan trọng sau có thể đổi rất dễ:

• 1.2 mm - Nozzle Width ("gap" - ví dụ: 2 x 0.6mm hoặc 3 x 0.4mm để tăng độ cứng)
• 1.5 mm - Pencil Width ("draw" - ví dụ: 2 x 0.7mm là độ rộng ngòi)
• 10 mm - Length ("size" - độ dài đặc trưng/độ dài cạnh cho mọi thành phần trong stencil)

Với sketch Pen, 3 ràng buộc (constraints) quan trọng sau có thể đổi rất dễ:

• 1.2 mm - Nozzle Width ("gap" - ví dụ: 2 x 0.6mm hoặc 3 x 0.4mm để tăng độ cứng)
• 2.4 mm - Pen Width ("draw" - ví dụ: 2 x 1.2mm là độ rộng đầu bi)
• 9 mm - Length ("size" - độ dài đặc trưng/độ dài cạnh cho mọi thành phần trong stencil)

Nếu bạn thấy stencil này hữu ích thì quá tốt — cho một “star” để giúp người khác dễ tìm hơn nha.

Nếu bạn thấy chỗ nào bị sai, báo mình biết để mình thử sửa lại.

Nếu thiếu phần nào, rất hoan nghênh remix và mình cũng muốn xem các bản bạn cải tiến thêm.

Ghi nguồn thì được cảm ơn, nhưng không bắt buộc.