Chốt cửa/cửa sổ gắn vít có tùy chọn giữ bằng nam châm

Tổng quan

Đây là mô hình chốt cửa hoặc cửa sổ đơn giản dùng vít để gắn vào khung.

Ứng dụng chính - nếu chốt cũ của bạn bị hỏng và bạn vẫn còn giữ lại bộ vít gốc.

Mô hình này tích hợp thêm tùy chọn bộ chặn từ tính (để chốt không tự rơi xuống khi khớp nối bị lỏng; tôi từng vô tình bị khóa ngoài ban lộ vì lỗi này, nên mới nảy ra ý tưởng này). Cơ chế chặn sử dụng hai nam châm - một cái ở phần chốt và một cái ở phần đế - chúng sẽ hút nhau để giữ vị trí.

Thiết kế được lấy cảm hứng từ loại chốt sản xuất công nghiệp tiêu chuẩn, nhưng các chi tiết đã được tối giản hóa để phù hợp cho việc in FDM.

Yêu cầu

Một máy in 3D, một ít nhựa in và tùy chọn hai viên nam châm 5x2 mm (hoặc bốn viên 5x1 mm xếp chồng lên nhau) để làm bộ chặn.

Các bộ phận và lắp ráp

Mô hình bao gồm ba chi tiết cần in - đế (base), chốt (latch) và chốt cài (pin). Phần đế được bắt vít vào khung cửa hoặc cửa sổ, sau đó phần chốt sẽ kết nối với đế thông qua chốt cài. Việc lắp ráp khá đơn giản - căn chỉnh các lỗ trên đế và chốt, đẩy chốt cài vào từ bên hông, rồi bắt vít toàn bộ lên khung. Bạn cần dùng chút sức khi đẩy chốt cài vào vì dung sai được thiết kế khá khít.

Nếu bạn chọn sử dụng tính năng chặn từ tính, bạn cần chú ý căn chỉnh hướng của chốt tương ứng với phía gắn nam châm trên đế; nếu không dùng nam châm thì hướng của đế không quan trọng.

Hướng dẫn in

Nên đặt phần đế ở vị trí tự nhiên để in (đặt nằm trên cạnh có lỗ bắt vít). Không nhất thiết phải có support, nhưng bạn có thể thêm support ở phần trên của các vòng tròn trên đế để trông đẹp hơn hoặc phòng trường hợp máy in của bạn xử lý các góc treo (overhang) không tốt. Chốt cài nên được đặt đứng để đảm bảo độ bền và dễ in hơn.

Có 2 tùy chọn in phần chốt:

I. (Ưu tiên) Nếu bạn dùng cơ chế từ tính, bạn bắt buộc phải đặt ngược chốt so với vị trí lắp ráp để chèn nam châm vào bên trong. Đây là hình ảnh minh họa trong Orca:

Sau đó, trong phần mềm slicer, bạn cần thêm lệnh tạm dừng (pause) để chèn nam châm vào cả phần đế và phần chốt. Hãy tìm lớp in ngay trước khi "hốc nam châm" được phủ kín và đặt lệnh tạm dừng. Khi máy in dừng lại, hãy đặt nam châm vào rồi cho máy tiếp tục in. Ví dụ, với chiều cao lớp in 0.2 mm, bạn cần đặt lệnh tạm dừng trước lớp 14 để chèn nam châm vào chốt, và trước lớp 21 để chèn vào đế.

Kiểm tra kỹ cực tính của cả hai viên nam châm trước khi lắp! Cả hai nam châm phải có cùng hướng (ví dụ: cả hai cực N hướng lên hoặc cùng hướng xuống).

Không cần support, nhưng bạn có thể thêm support ở vòng kết nối với đế để đẹp hơn hoặc nếu máy in/nhựa của bạn không xử lý tốt các góc treo.

II. Nếu không dùng cơ chế từ tính, bạn có thể đặt chốt nằm nghiêng. Lợi ích là bề mặt sẽ sạch hơn, các vòng tròn phía sau và góc treo sẽ đẹp hơn, nhưng cách này đòi hỏi support cho một trong các vòng tròn phía sau. Vì loại support này khá khó gỡ nên tôi không khuyến khích cách này.

Cài đặt in và chi tiết khác

• Nhựa in (Filament): Tôi không khuyến khích dùng PLA vì khả năng chịu nhiệt/UV kém (nhưng bạn có thể thử với cửa hoặc cửa sổ trong nhà). Các chi tiết trong ảnh được in bằng PETG, tuy nhiên tôi chưa kiểm tra độ bền lâu dài nên chưa dám khẳng định. Lựa chọn tốt nhất là các loại như ASA hoặc ABS.
• Cài đặt máy in (tốc độ, nhựa, làm mát): Tùy thuộc vào loại nhựa bạn chọn. Không có chi tiết nào quá tinh xảo nên không cần giảm tốc độ. Tuy nhiên có khá nhiều góc treo và cầu nối (bridges), hãy điều chỉnh cho phù hợp.
• Support: Không bắt buộc, trừ khi bạn in chốt ở tư thế nằm nghiêng.
• Brim: Nên dùng để an toàn hơn.
• Perimeters: Tối thiểu 2, tối đa 3-4. Tối ưu là 3 lớp cho các vòng tròn gần chốt và 2 lớp cho các phần còn lại.
• Infill: Bất kỳ loại nào với mật độ 15-25%. Các mẫu trong ảnh in với gyroid 15%. Không nên để mật độ cao hơn 25% vì làm tăng trọng lượng không cần thiết.
• Line width: Tiêu chuẩn, 100-150% chiều rộng đầu phun (nozzle).
• Line height: Tiêu chuẩn, 50% chiều rộng đầu phun.
• Chi tiết - Góc treo vòng tròn: Máy in có thể để lại sợi nhựa hoặc vảy nhựa ở mặt trong của vòng tròn kết nối - chỉ cần tỉa hoặc giũa lại nếu chốt cài không vừa.
• Chi tiết - Dung sai: Khớp nối giữa đế và chốt có dung sai 0.2 mm. Các hốc nam châm có dung sai 0.25 mm. Nếu máy in của bạn không đạt độ chính xác cần thiết, hãy điều chỉnh các thông số này.
• Chi tiết - Thời gian in: Mô hình tốn khoảng 10g nhựa và in mất gần 30 phút với PETG trên máy Qidi Q2 của tôi.