I de seneste år har 3D-printteknologien åbnet op for en verden af muligheder for hobbyister og opfindere. En af de mere praktiske anvendelser af 3D-print er muligheden for at designe og bygge værktøjer fra bunden, som kan tilpasses personlige behov og ønsker. I denne sammenhæng kan vi kigge på et projekt, der tager udgangspunkt i en defekt batteridrevet skruetrækker, der bliver adskilt og rekonstrueret ved hjælp af 3D-printede dele.

Idéen opstod efter, at jeg modtog en billig batteridrevet skruetrækker i gave. Kort efter opdagede jeg, at dens små gear var gået i stykker, og den kunne ikke længere bruges. Jeg forsøgte at få den byttet, men besluttede i stedet at undersøge, hvad der egentlig var galt med skruetrækkeren og prøve at bygge en bedre version selv. Efter at have åbnet den, så jeg hurtigt, at det ikke var særlig imponerende – kun motor, switch og lidt ledninger var de vigtigste komponenter, som i alt kostede omkring to dollars i produktion.

Hvad jeg fandt var, at kvaliteten af komponenterne ikke var specielt høj. Skruetrækkerens motor havde en uacceptabel lang aksel, hvilket gjorde det svært at finde en passende erstatning. Selvom jeg kunne have udskiftet motoren med en standardmodel, fandt jeg, at de billige løsninger ofte lider under kompromiser – så jeg besluttede at skabe en helt ny design. Det ville give mig mulighed for at optimere både funktionalitet og holdbarhed.

Målet var at forbedre skruetrækkerens servicevenlighed og holdbarhed, reducere akselens voblen, forbedre momentet og forlænge batteritiden. For at gøre dette brugte jeg 3D-printede dele til at bygge en helt ny krop til skruetrækkeren, hvilket gjorde det muligt at eksperimentere med mere robuste og effektive designs. Jeg valgte at bruge Adafruits Mini LiPo batteri med Mini USB-stik, da dette gjorde projektet nemmere at reproducere.

For at bygge den nye skruetrækker skulle jeg først designe og 3D-printe flere dele, herunder håndtaget, motorholderne og de nødvendige komponenter. Jeg brugte et program som Tinkercad til at modellere de enkelte dele, og derefter blev de printet ud med et standard PLA filament.

Når det kom til elektronikken, valgte jeg en Pololu Micro Metal Gearmotor HP for at få et bedre moment og mere kontrol. Dette var en vigtig del af redesignprocessen, da den oprindelige motor ikke kunne levere det nødvendige drejningsmoment. Jeg havde også forberedt et printkort, men i sidste ende besluttede jeg at bruge Adafruits mini USB-baserede LiPo-batteri for at gøre opladningen lettere og hurtigere.

For at sikre, at alle dele passede perfekt sammen, brugte jeg sandpapir af kornstørrelse 220 for at fjerne eventuelle uregelmæssigheder og sørge for, at plastdelene kunne limes ordentligt sammen. Et trick jeg lærte undervejs var at lade støvet fra slibningen blive, da det, når det kom i kontakt med superlimen, dannede en slurry, der forbedrede plast-til-plast-klæbning betydeligt.

En ekstra funktion, der blev tilføjet, var en lysledning til at gøre opladningsindikatorerne mere synlige. Ved at bruge PETT (T-glase) filament og varmebehandle det med en brænder, kunne jeg skabe en klar lysledning, der kunne føres gennem et lille rør og placeres ved de indikatorer, der skulle være synlige på skruetrækkeren.

Denne tilgang til at bygge en skruetrækker på en mere bæredygtig og funktionel måde er et glimrende eksempel på, hvordan moderne teknologi som 3D-print kan bruges til at forbedre dagligdagsværktøjer. Med den rette viden om design og elektronik kan man hurtigt skabe et værktøj, der er både økonomisk og praktisk i brug. På samme tid giver det en mulighed for at lære om de interne mekanismer, der driver disse enheder og få en dybere forståelse af, hvordan forskellige komponenter arbejder sammen.

Det er vigtigt at forstå, at denne type DIY-projekter kræver både teknisk forståelse og tid til at justere design og funktionalitet. Det er en læringsproces, hvor man løbende optimerer og tilpasser værktøjet, så det opfylder ens egne specifikationer. Derudover bør man ikke undervurdere betydningen af at vælge de rette materialer og komponenter. Kvaliteten af de anvendte dele har stor indflydelse på det færdige produkt og dets langtidsholdbarhed. Endelig er det værd at nævne, at mens 3D-print giver mulighed for at lave næsten hvad som helst, kan der være teknologiske eller økonomiske begrænsninger afhængig af det udstyr og de materialer, man har adgang til.

Hvordan opgraderes lysrøret og tilføjes elektronik til en præcisionsanordning?

Opgraderingen af lysrøret starter med at trimme filamentet til cirka 1 mm over huset, hvorefter man hurtigt varmer de eksponerede ender med en flamme for at opnå en poleret finish. Selvom illustrationerne viser monteringen med printpladen og ledningerne sat i, er det betydeligt nemmere først at tilføje lysrøret med krympeflex, før man indsætter de trimmede filamentdele. Det sikrer en mere effektiv og præcis montering i det følgende trin.

Mini LiPo-opladeren glides ind i håndtagsbasen, hvor det er vigtigt at LED’erne stemmer overens med lysrøret. Ledningerne skal føres ud gennem toppen af håndtagsbasen, hvilket sikrer korrekt tilslutning senere. Batteriledningerne trækkes ind fra modsatte side med stik først, klar til senere forbindelse til opladeren. For sikkerhedens skyld skal batteriet ikke tilsluttes under lodning, da dette kan skabe farlige situationer. Overskydende batteriledning svines elegant ind i håndtagsbasen som en "pig-tail," hvilket giver tilstrækkelig længde til fremtidige tilslutninger til knap og motor.

Selve håndtaget, der samtidig fungerer som batterihus, skubbes over ledningerne, mens opladerledningernes ender stikker ud gennem toppen. Herefter skrues håndtaget fast til basen med en let opvarmet skrue for at lette monteringen, men uden at skrue for hårdt for at bevare muligheden for senere at åbne det. Det er essentielt at minimere bevægelse og slør, hvor motorakslen møder skruetrækkerens skaft, da det forebygger skrågevind og forvredne huller under brug.

Tilføjelsen af et gummitæt kugleleje i skruetrækkerens chuck sikrer en jævn og stabil rotation. Når dele skal samles med meget præcise pasninger, kan opvarmning af plastdelene blødgøre materialet og forebygge brud under samling. Kuglelejet skal presses forsigtigt på plads i den opvarmede motorafdækning, så det sidder helt plant og fast.

Motoren sættes herefter mellem de to motorbeslagshalvdele og placeres i motorafdækningen med korrekt visuel justering af skruehullerne. Det er vigtigt at justere sætskruen, så kontakten mellem akseladapteren og kuglelejet optimeres. For ekstra sikkerhed isoleres enderne af opladerens strøm- og jordledninger med krympeflex, som derefter føres gennem knaphuset, inden håndtaget skrues fast.

Ved lodning af motorledningerne skal der placeres en 0,47 µF keramisk kondensator mellem motorens to kontakter for at reducere elektrisk støj. Farvekodningen på ledningerne er ikke kritisk, da motoren kan køre begge veje, men det anbefales at bruge ensfarvede ledninger for lettere at identificere ledningsforløbet ved senere tilslutninger.

Motoren fastgøres mellem motorbeslagene, som igen monteres i motorafdækningen og skrues på plads. Motor- og opladerledningernes "pig-tails" trækkes gennem det store hul i knaphuset, hvor knappen snart skal monteres. En DPDT-knap fra Cherry bruges til at sikre en forbedret og mere holdbar kontaktfunktion. For at passe i huset trimmes knapstikkene og tilslutningerne loddes med pigtails for at holde ledningerne organiseret. De korte ledninger krydsloddes for at ændre polariteten og tilsluttes motoren uden risiko for kortslutning.

Endelig loddes strøm og jord til de centrale knapkontakter, og knappen trykkes på plads i monteringshullet. Batteriet kan nu genforbindes, og det færdige drejeværktøj kan afprøves ved at indsætte en skruetrækkerbit i chucken og aktivere motoren.

Det er væsentligt at forstå, at denne samling ikke blot handler om fysisk montage, men også om at sikre præcision og sikkerhed i elektronisk håndtering. Små detaljer som korrekt isolering af ledninger, korrekt placering af kondensatorer for støjreduktion, og at undgå overstramning af skruer, kan i høj grad påvirke både funktionaliteten og levetiden af den samlede enhed. Desuden er forståelsen for hvordan mekaniske tolerancer påvirker elektriske komponenters funktion og levetid vigtig for at opnå et pålideligt og holdbart resultat. Ved samling af elektronik i små rum er det ligeledes vigtigt at have et overblik over ledningsføring og placering for at undgå utilsigtede kortslutninger og mekaniske skader, der kan opstå ved bevægelse eller vibrationer.

Jaký je další krok ve válce na Stripu?
Jak strojový překlad ovlivňuje moderní komunikaci a využití?
Jak správně cvičit pro zdraví páteře a posílení zad