Thước Sao Chép Biên Dạng Có Khóa (Lockable Contour Gauge)

Một lockable contour gauge để copy/đo các hình dạng bất kỳ bằng cách đẩy các lưỡi (blades) áp vào bề mặt cần đo rồi khóa thước lại. Sau đó bạn có thể chụp hình hình dạng này và upload vào phần mềm 3D CAD.

Mình dùng cái này, ví dụ để đo hình dáng sống mũi nhằm thiết kế một kẹp mũi FFP2 in 3D theo yêu cầu, thay cho miếng kẹp kim loại mỏng manh và giúp khẩu trang ôm kín hơn. Hết cảnh kính bị mờ vì hơi thở!

########

Comments:

• Vùng đo khoảng ~100x50 mm (RộngxSâu).
• Thước gồm 5 mẫu chi tiết in: Frame 1, Frame 2, Spring, Lever, Blade
• Vạch chia trên Frame 1 theo bước 2 mm và được thiết kế cho nozzle 0.4 với line width 0.45 mm (độ dày 0.9 mm, 2 line). Cũng có phiên bản không có vạch (Frame_1_blank).
• Frame 2 có 2 lựa chọn: một loại để vít tự taro vào nhựa in (Frame_2_selftap) và một loại có lỗ để gắn đai ốc M3 (Frame_2_nuts)
• Mỗi blade dày 2.4 mm, có tùy chọn đầu phẳng (Blade_Flat) hoặc đầu vát (Blade_Sharp).
• Các blade có thể khóa bằng một cần gạt (lever) bên hông. Đây không phải khóa cứng hoàn toàn — nó chỉ tăng ma sát giữa các blade bằng một lò xo (spring), để chúng không trượt nếu không tác dụng lực đủ lớn.

########

Hardware bạn cần:

• 5x M3x16
• 1 đai ốc M3 (5 cái nếu dùng Frame_2_nuts)
• Một ít vải nhung dán (sticky velours) hoặc vật liệu tương tự

What to print (Standard version):

• Frame_1_Standard
• Frame_2_Nuts_Standard
• Spring
• Lever
• 41x Blade_Sharp

########

Mẹo và thứ tự in để cơ cấu hoạt động ổn nhất:

• Đầu tiên, in toàn bộ blades (41 cái cho bản standard):
  • In blades với mặt rộng úp phẳng xuống heatbed. Mình in 100% infill và PLA để tăng độ cứng — tránh bị cong khó chịu khi đo các góc nhọn.
  • Để tránh bị phồng nhựa ở mặt trên của blades và giúp xếp chồng chính xác hơn, giảm flow của lớp top trên cùng. Ví dụ, thêm GCode M221 S90 (extrusion factor 90%) cho lớp top trên cùng.
  • Đo bề ngang của cả chồng blades. Giá trị thiết kế là 100.8 mm, đã bao gồm khe hở thiết kế giữa mỗi blade là 0.06 mm.
  • Frame có thêm khe hở thiết kế 0.5 mm giữa vách frame và mặt rộng của blade cuối, để bù sai số nhỏ của bề ngang chồng blades. Tức là tổng độ mở của frame là 100.8 mm + 0.5 mm để vừa chồng blades.
  • Nếu thấy có khe hở nhìn rõ giữa các blade, thử mài bớt các chỗ bị phồng trên bề mặt blade — thường nằm ở hai đầu. Cách này giảm bề ngang chồng và cũng tránh blade bị cong khi bạn khóa cả chồng.
  • Nếu sai lệch bề ngang chồng blades đo được quá lớn, hãy chỉnh lại chiều dài tổng của cả hai phần frame bằng cách scale nhẹ trong slicer (vài phần trăm là ổn), dựa theo kích thước bạn đo thực tế.
• Thứ hai, in Frame_1 và Frame_2.
• Thứ ba, in lò xo (spring):
  • Dùng vật liệu không bị nứt khi chịu kéo/ứng suất — mấy loại PLA rẻ hay bị vậy. Tránh vật liệu bị creep. Ví dụ dùng PETG.
  • Chỉnh bề ngang spring bằng cách scale trong slicer tới khi nó vừa khít giữa lever và chồng blades. Nhờ vậy bạn cũng chỉnh được lực khóa.
• Thứ tư, có khoảng hở 0.7 mm giữa mặt trên của chồng blades (mặt mỏng của một blade) và Frame 1. Dán thêm một miếng velours/cloth hoặc tương tự lên Frame 1 để tạo ma sát mượt cho blades.
• Thứ năm, bạn cũng có thể dán một miếng velours hoặc tương tự lên spring, tại điểm tiếp xúc với blades, để tăng ma sát.

Updates:

• Thêm frame 1 và 2 để tăng chiều dài không gian trống cho blades lên 151.7 và 202.1. Tương ứng dùng được 63 hoặc 84 blade rộng 2.4 mm
• Thêm lever với núm khóa dài 2 mm thay vì 1 mm. Cái này giúp có biên độ thoải mái hơn giữa trạng thái chồng blades lỏng và lúc đã khóa.
• Thay các lỗ tự taro ở tấm đáy bằng loại dùng đai ốc để mối ghép chắc chắn hơn.
• Thêm cấu trúc bridging trong mỗi lỗ vốn trước đây cần support mới in đẹp. Với cấu trúc mới, có thể tắt support hoàn toàn!