Behuizing voor electronica Lost Shadows project

Voor mijn project Lost Shadows heb ik behuizingen gemaakt voor de electronica die bij dit project wordt gebruikt. De electronica bestaat uit een zonnecel in de vorm van een button en een circuit dat het voltage van de zonnecel meet en draadloos doorstuurt; en als er genoeg licht op de zonnecel valt, dan wordt ook de batterij die het circuit van stroom voorziet, opgeladen.

De behuizing moest zo klein mogelijk - en zo plat mogelijk. Van de buitenkant moest ik nog bij de aan/uit-knop kunnen en een stekkertje erin kunnen steken om de batterij op te laden met een kabeltje.

Het ontwerp heb ik gemaakt met OpenScad. Dat is een programma waarmee je je 3D design tekent met code, in plaats van met de muis. Omdat ik sowieso veel programmeer, vind ik dat handiger werken dan eindeloos lang in menu-opties zoeken naar wat ik wil doen.

Ik heb eerst modules gemaakt van de verschillende onderdelen die in de behuizing moesten komen:

  • de batterij
  • de zonnecel button
  • de electronica

Omdat de zonnecel rond is, kwam ik voor de behuizing uit op een ontwerp wat twee ronde kanten heeft. In OpenScad heb ik hier eerst de buitenkant voor gemaakt en vervolgens de verschillende onderdelen eruit gespaard met de 'difference' functie in OpenScad. Om iets meer ruimte te geven heb ik eerst de onderdelen een paar procent opgeschaald. Vervolgens waren er nog wat extra ruimtes nodig voor de kabeltjes tussen de onderdelen en de uitsparingen voor de aan/uit-knop en het stekkertje.

Uiteindelijk heb ik de behuizing opgedeeld in een deksel en de behuizing. De deksel is met de lasersnijder gesneden en de behuizing met de 3D printer geprint. En dan waren er nog gaatjes nodig voor de schroefjes en moertjes om de twee aan elkaar te zetten.

Deksel

De deksel is geexporteerd vanuit OpenScad met de 'projection' functie en dan export als dxf-file. In de deksel moest niet alleen worden gesneden, maar ook gegraveerd om een inkeping te krijgen voor de schroefkop, zodat die er mooi invalt; en ik heb er nog de tekst "Lost Shadow" op gegraveerd. Om dit alles goed te krijgen, heb ik de deksel op verschillende hoogtes gezet en als lagen in Inkscape geimporteerd.

Vervolgens heb ik drie verschillende kleuren gebruikt:

  • rood voor de lijnen die gesneden moesten worden
  • blauw voor de tekst
  • zwart voor de gaten die moesten worden gegraveerd

De gaten moesten na de eerste test nog een klein beetje worden opgeschaald zodat de schroefkop paste.

Het materiaal voor de deksel was 'acrylaat - 3 mm'. De settings voor de lasersnijder die gebruikt zijn:

  • rood: cut - speed 0.4
  • blauw: cut - speed 10
  • zwart: engrave - speed 6

Behuizing

De print is gemaakt op de groene Ultimaker met een nozzle van 0.8mm. Het materiaal is zwarte PLA.

De eerste test prints zijn gemaakt met een laagdikte van 0.15 mm en een vulling van 10%. Om de snelheid van het printen te vergroten zijn we uiteindelijk naar een laagdikte van 0.25 mm gegaan. Dat leverde een aardige tijdswinst op. Vooral omdat het uiteindelijke ontwerp 30 keer moest worden geprint, zeker de moeite waard!

Na de eerste print bleek dat mijn moer-module niet correct was. Om mezelf wat moeite te besparen, heb ik online gezocht naar bestaande code en vond een nutsnbolts-library waar al een M3-moertje was gemodelleerd. Na een testprint met een kubusje van 10x10 mm en de schroef en moer uitgespaard, bleek die het prima te doen. Voor de uitsparing heb ik de moer 10% opgeschaald.