O co chodzi w tej serii? To kreatywne wyzwania w formie 7-dniowych sprintów projektowych. W ciągu tygodnia muszę przejść przez cały proces – od konceptu, przez modelowanie 3D i rendering, aż po wykonanie co najmniej wstępnego prototypu. Wszytko musi się zamknąć w siedmiu dniach!

Inspiracja i wyzwanie

Pomarańczowy filament ABS, który dostałem w prezencie, leży i kurzy się już od trzech lat. Chociaż unikam drukowania z ABS’u jak ognia, nadeszła pora żeby znaleźć dla niego zastosowanie. Dodatkowo, potrzebuję nowego neutralnego światła z dobrą reprodukcja kolorów, a drukowane oprawy oświetleniowe, to czysty fun.

Wyzwaniem będzie zaprojektowanie oprawki, w której wszystkie elementy będą połączone wyłącznie za pomocą zatrzasków snap fit.

Do modelowania 3D wykorzystam oprogramowanie CAD Autodesk Fusion.

Pierwszy koncept

Zaczynam od bardzo zgrubnej wizualizacji bryły w szerszym kontekście pomieszczenia. Łatwiej myśli mi się o tym obiekcie, jeśli od samego początku jest zagnieżdżony w konkretnej przestrzeni.

Prosta bryła - prostopadłościan z zaokrąglonymi narożnikami. Jedną z zajawek na ten projekt jest znalezienie ciekawego wzoru, który dobrze ukrywa warstwy druku 3D, albo wręcz przeciwnie - całkowicie je podkreśla. Staram się wyjść z pudełka i przestać myśleć kątami prostymi.

Pierwszy wzór to "ostre" poziome ryflowanie. Przywołuje zbyt dużo skojarzeń z technicznym radiatorem, albo miechem, a to zupełnie te ten feel, do którego dążę.

Pierwsza wersja projektu

Mając ograniczenie czasowe w tyle głowy, myślę, czy jestem w stanie dany wzór narysować stosując wyłącznie szyk przestawny w Fusion.

Ostry trójkątny wzór zmieniam na serię półokręgów. Stosując przeciągnięcie (funkcja swipe w Fusion) prostego profilu wokół całej obudowy daje to fajny efekt wałeczków.

Fail z ABS

Wykorzystuję starą szpulę ABS. Dawno nie drukowałem z ABS’u, więc zapomniałem jakim wrzodem na tyłku jest ten materiał. Skurcz jest ogromny, nawet drukując w drukarce z zamkniętą komorą.

Dlatego próbuję techniki tratwy z PLA. Znacznie powiększę dzięki temu adhezję do stołu drukarki. Tratwę modeluję bezpośrednio w CAD, łącząc podstawkę z modelem w jeden obiekt.

Nigdy próbowałem tratwy z innego materiału, a ten projekcik to dobra miejsce do takich eksperymentów.

Ustawiam zmianę filamentu jedną warstwę poniżej końca tratwy. W ten sposób top tratwy drukuje się z ABS i lepiej łączy się z modelem. PLA i ABS nie łączą się trwale ze sobą. Można je rozdzielić na zasadzie peel off.

Tratwa działa wyśmienicie, ale tylko do 3/4 wysokości modelu, kiedy to cały wydruk podwija się wraz z tratwą. Najwyraźniej naprężenia w ściankach są już tak duże, że nic nie pomaga.

Wracam do PET’u, bo szkoda czasu na podwijające się i pękające wydruki. Jestem ciekaw jak się sprawują współczesne filamenty ABS, które nie przeleżały 3 lat w nieszczelnym opakowaniu. Nadal mają taki gigantyczny skurcz? A może skurcz jest tak duży, przez wiek filamentu?

Detale, detale!

W międzyczasie nieco przeprojektowuję obudowę. Nie podoba mi się płaskie zakończenie wałeczków i wystający przezroczysty dyfuzor.

Nowy top oprawy jest teraz w pełni zaokrąglony, a dyfuzor jest całkowicie płaski i "schowany" poniżej poziomu ostatniego pomarańczowego wałka.

Wnętrze

Oprawa składa się z pięciu elementów. Przekrój każdego z nich został zaprojektowany tak, by wszystko drukowało się bez podpór.

Wnętrze ma blokować penetracje światła przez obudowę i maskować przewody łączące paski LED.

Biały element to w zasadzie „organizer” pasków LED i przewodów. Powinien pełnić rolę radiatora i być wykonany z aluminium, ale nie tym razem. Być może mi się „upiecze” i LED’y nie będą się zbytnio nagrzewać. Mają zaledwie 8W na metr, a w oprawie będzie tylko 90 cm taśmy.

Druk 3D vs. światło

Dyfuzor z przezroczystego PETG to okazja do kilku eksperymentów jak wzór spodniej i górnej warstwy wydruku 3D wpływają na dyfuzję światła. Wnioski po czterech prototypach są nastepujące:

• wzór krzywa Hilberta w slicer daje najciekawszy efekt, przypominający zaszronione szkło;
• cienki dyfuzor wysoki na zaledwie 3 warstwy druku wystarczy w zupełności, żeby wywołać efekt dyfuzji światła;
• przezroczysty PETG przesuwa neutralne światło nieco w kierunku ciepłej barwy.

Pora na próbę! Światło przechodzące przez dyfuzor jest przyjemnie miękkie i jednolite. Dyfuzor nie blokuje zbyt dużo światła i dobrze maskuje wnętrze oprawy.

Ostatni element

Projektuję piąty element - montaż do sufitu, z otworami na wkręty. Zatrzaski udały się za pierwszym razem. Pasują idealnie i element łączy się z obudową z satysfakcjonującym kliknięciem.

Rezultat

Pierwszy projekt na 7 dni zakończony! Oprawka składa się elegancko i świeci bardzo przyjemnie. LED'y nie przegrzewają się, a po kilku godzinach plastikowy element, do którego są przyklejone jest zaledwie lekko ciepły. Pozostaje wydrukować kilka kolejnych sztuk i przymocowac do sufitu.

Na koniec dwa szybkie render'y zrobione w Fusion.