Hộp ngăn kéo dạng lưới Parametric modular (In không cần support)

Hướng dẫn nhanh

Để lắp một hộp ngăn kéo kích thước _m_xn, bạn cần chuẩn bị các phần sau:

• Một phần mặt sau kích thước _m_xn, với cả bốn cạnh là dạng âm ("ffff").
• m+1 phần hông với kích thước n, với hai cạnh là dạng âm ("ff").
• n+1 phần kệ với kích thước m, với hai cạnh là dạng âm ("ff").

Chúc các bạn lắp ráp vui vẻ!

Giới thiệu chi tiết

Tại sao phải tốn mười euro để mua một hộp ngăn kéo trong khi bạn có thể tự làm với chi phí rẻ hơn nhiều chỉ sau vài chục giờ in?

Mẫu thiết kế này tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu, tận dụng cấu trúc khung lưới (truss) để nâng đỡ ngăn kéo thay vì dùng hộp có vách ngăn đặc. Cách này mang lại độ bền tốt nhất so với trọng lượng, hiệu quả hơn hẳn so với hệ thống in đơn vách (vase mode) khi kích thước hộp tăng lên.

Để in dễ dàng nhất mà không cần support, cấu trúc được chia thành ba phần phẳng: mặt sau, hông và kệ. Để có thể tùy biến kích thước tùy ý, các bộ phận đều hỗ trợ khả năng ghép nối theo dạng mô-đun.

Hệ thống ghép nối (Tiling)

Cơ chế này cực kỳ linh hoạt: các phần mặt sau, hông và kệ có thể ghép nối độc lập thông qua hệ thống kết nối dương/âm. Các phần kệ có thể chọn cạnh trái/phải là dương hoặc âm, tương tự cho cạnh trên/dưới của phần hông. Việc ghép nối phần mặt sau là hai chiều, với 16 khả năng kết hợp cho bốn cạnh.

Việc ghép nối không tạo ra các thanh dư thừa. Một chiếc hộp hoàn chỉnh cần có bốn cạnh là dạng âm để đảm bảo mọi thanh đều được kết nối chặt chẽ.

Tùy chỉnh

Mẫu này được thiết kế bằng OpenScad và hoàn toàn tùy biến được qua các thông số:

• Số lượng ngăn kéo theo mỗi hướng.
• Kiểu kết nối dương/âm cho từng cạnh.
• Kích thước ngăn kéo.
• Độ dày thanh khung và dung sai (tolerance).

Thông số mặc định sử dụng thanh 4mm, đây là mức tối thiểu để chứa được các mộng ghép. Mô hình này dựa vào đầu in 0.4mm để tạo các mộng nhỏ với độ dày tối thiểu 0.8mm.

Tôi cung cấp các tệp mẫu cho hộp 4x3 (12 ngăn kéo, kích thước 55x100x40mm) làm ví dụ. Bạn nên tạo tệp dựa trên kích thước và kế hoạch ghép nối của riêng mình.

Ngăn kéo

Ngăn kéo có thiết kế cổ điển, đi kèm rãnh nhãn, tay cầm và phần lưng cao hơn để chặn ngăn kéo tại cửa hầm, trừ khi bạn nghiêng nó lên.

Chế tạo và lắp ráp

In ấn

Tôi đã in tất cả các phần với một đường bao (0.4mm), độ cao lớp 0.15mm, ba lớp trên/dưới và 10% infill. Hãy in thử vài phần nhỏ trước để tinh chỉnh dung sai.

Tôi có thử in ngăn kéo ở chế độ vase mode, nhưng tôi nghĩ cách này chỉ phù hợp cho kích thước nhỏ. Ngăn kéo lớn hơn nên được in theo cách thông thường.

Kết nối các phần

Các kệ được kết nối với hông và mặt sau; không có kết nối trực tiếp giữa mặt sau và hông. Hãy kết nối kệ đầu tiên với các phần hông trước, sau đó mới lắp tiếp các kệ khác. Không cần dùng keo nếu dung sai đã chuẩn; mộng sẽ giữ chặt các phần với nhau nhờ trọng lực.

Kết quả

Tôi đã in thử phiên bản nhỏ và một phiên bản 4x3 kích thước 55x100x40mm rất hữu dụng. Hộp này nặng chưa tới 80g (chưa tính ngăn kéo), với tổng thể tích lưu trữ 2.5 dm³, mật độ chỉ 32g/dm³.

Phát triển thêm

Tôi đang dự định cải thiện thêm:

• Hỗ trợ bỏ vách ngăn để có ngăn kéo lớn hơn.
• Tham số hóa mộng để in phiên bản lớn hơn (hai đường bao).
• Thêm tùy chọn treo tường.
• Tối ưu hóa ngăn kéo.

Nếu bạn tìm thấy lỗi hoặc có góp ý, hãy cho tôi biết nhé!