장치에 맞는 맞춤형 케이스를 디자인하고 3D 프린트하는 방법

Oct 25, 2023

무료 소프트웨어와 3D 프린터를 사용하여 나만의 제품을 디자인해 보세요.

3D 프린터는 흥미로운 기술입니다. 플라스틱 필라멘트 릴로 물체를 만들 수 있습니다. 이러한 개체는 일반적으로 Thingiverse 또는 Printables와 같은 사이트에서 발견되는 장난감이나 장신구입니다. 하지만 Raspberry Pi, 맞춤형 전자 프로젝트 또는 모바일 장치와 같은 개체가 있고 이에 대한 사례를 만들고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 아무도 무료 STL 파일을 제공하지 않았다면 우리는 직접 3D 프린팅 케이스를 디자인하고 제작할 수 있어야 합니다.

아래 튜토리얼에서는 2.4인치 LED 화면이 있는 RP2040 기반 배지인 Pimoroni Tufty2040용 케이스를 제작하여 케이스를 맞춤 디자인하고 3D 프린팅하는 방법을 알아보겠습니다. Tufty2040을 입고 컨퍼런스에 가고 싶었는데, 막상 가보니 마땅한 케이스가 없었습니다. 그래서 저는 1,000mAh LiPo 배터리를 수용하고 모든 내부 구성 요소를 보호할 수 있는 충분한 공간과 함께 끈과 USB-C 포트용 구멍이 있는 인클로저를 만들기 시작했습니다.

3D 프린팅을 위한 자신만의 제품을 디자인하는 것은 비교적 간단합니다. 우리는 설계 및 제작 프로세스에 반복적인 방법론을 적용하기만 하면 됩니다. 그 과정에서 우리는 많은 실패를 겪게 될 것입니다. Tufty2040용 상자를 디자인할 때 우리는 케이스를 제대로 만들기 전에 다섯 가지 버전의 케이스를 만들었습니다. 각각의 실패는 새로운 것을 배울 수 있는 기회입니다. 사실 우리의 첫 번째 실패는 프로토타입이 되었습니다. 이로 인해 우리는 대형 LCD 디스플레이를 보호하면서 버튼에 접근할 수 있도록 상단 레이어를 어떻게 설계했는지 다시 생각하게 되었습니다.

케이스를 만드는 대상에 따라 프로세스가 약간 다를 수 있습니다. 그러나 Tufty2040의 단계에 따라 맞춤형 케이스를 만들고 3D 프린팅하는 기본 단계를 배우게 됩니다.

우리가 가장 먼저 해야 할 일은 물체의 크기를 계산하는 것입니다. 우리 손에 물건이 있다면 자를 사용하여 그것을 측정할 수 있으며, 이를 통해 대략적인 크기를 알 수 있습니다. 보다 정확한 측정 수단은 물체의 내부 및 외부 치수를 정확하게 측정하는 데 사용할 수 있는 디지털 캘리퍼스입니다.

때로는 물체 작성자가 기계 도면을 제공하기도 하는데 이것이 이상적인 시나리오입니다. 기계 도면에서 치수를 추적할 수 있습니다.

1.기계 도면을 기계에 다운로드하십시오.

2.벡터 이미지 편집기를 열고, Adobe Illustrator 또는 Inkscape와 같은. 우리는 무료이고 작업에 더 많은 능력을 갖춘 Inkscape를 사용했습니다.

삼.기계 도면을 Inkscape로 가져옵니다.

4.직사각형 도구를 선택합니다.

5.직사각형을 사용하여 보드의 바깥쪽 가장자리를 추적하고 추적에 밝은 색상을 사용합니다. . 지금은 너무 정확할 필요는 없으며 기본 크기만 맞추면 됩니다.

6.기계 도면이 보이도록 직사각형의 불투명도를 변경합니다. . 불투명도 도구는 Inkscape 사용자 인터페이스의 왼쪽 하단에 있습니다. 약 75%의 불투명도가 완벽하지만 원하는 대로 변경하세요.

7.직사각형 주변의 화살표를 사용하여 윤곽선과 정확히 일치하도록 트레이스의 크기를 조정합니다. . 더 나은 정확도를 얻으려면 CTRL + 스크롤 휠을 사용하여 확대 및 축소하세요.

8.직사각형 도구를 선택하세요그리고오른쪽 상단을 봐흔적의.원을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭한 채 반경이 보드의 반경과 일치할 때까지 드래그합니다. . 한쪽 모서리에 이렇게 하면 다른 모서리도 설정됩니다.

9.오른쪽 상단으로 확대Ctrl 키를 누른 채 마우스 스크롤 휠을 사용하면 됩니다.

10.원 도구를 선택하세요그리고채우기 색상을 빨간색으로 설정합니다.

11. 트레이스보드의 오른쪽 상단 원 중앙에SHIFT와 CTRL을 누른 채 원을 그립니다. 을 누른 다음 원이 내부 원을 채울 때까지 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하고 드래그합니다. 그러면 보드에 구멍을 뚫는 데 사용할 빨간색 원이 만들어집니다.

> Transform menu (SHIFT + CTRL + M)/strong./p>> Difference (or CTRL + -) to cut the screen/strong from the traced board. If you are not happy with the cut, undo the cut (CTRL + Z) and resize the rectangle, then try again./p>> Difference (or CTRL + -) to cut the screen/strong from the traced board. If you are not happy with the cut, undo the cut (CTRL + Z) and resize the rectangle, then try again./p>> Align and Distribute (SHIFT + CTRL + A)/strong. Look to the top right corner and a new menu appears/p>> Union (CTRL and +)./strong This creates one shape./p>> Union (CTRL and +)./strong>

> Difference (CTRL + -)./strong>

> Transform menu (SHIFT + CTRL + M)./strong>

> Difference (CTRL + -_ to cut the square from the middle layer/strong. This gives us a cutout for the USB C port./p>> Difference (CTRL + -) to cut the internal perimeter out of the layer/strong./p>> Difference/strong. Repeat for the second rectangle./p>

> Import >> Import STL./strong>

> Transform menu (SHIFT + CTRL + M) Set the size of the rear layer so that it matches the values Click Apply Repeat the process for the front panel Manually rescale the mechanical drawing Using the rectangle tool, create a cut out for the screen Select the rectangle the traced board then use Path >> Difference (or CTRL + -) to cut the screen Add two more rectangles for the buttons Select one button rectangle the traced board then use Path >> Difference (or CTRL + -) to cut the screen Repeat the cut Draw a rectangle Select the traced board and the new rectangle. Then go to Object >> Align and Distribute (SHIFT + CTRL + A) Ensure that "Selection Area" is highlighted then click Center on Vertical Axis Move the rectangle so that it slightly overlaps the traced board Select the rectangle then using the rectangle tool, change the corner radius so that it is similar to the traced board Combine the rectangles using Path >> Union (CTRL and +). trace the lanyard hook shape. Combine the shapes using Path >> Union (CTRL and +). Move the lanyard hook up the frame. Cut the lanyard hook from the trace by selecting both shapes and using Path >> Difference (CTRL + -). measure the distance from the left edge to the first button Measure the distance from the far edge of that button to the far edge of the next button Move the front panel piece out of the way, and place the rear panel on top of the mechanical drawing look for the vertical ruler. left click and drag Place the guide line inline Draw another guide, to the right of the first Use the measurement tool (bottom tool icon) to measure the distance between the two guide lines Drag the guide and remeasure Drag another guide and place it to the right of the second guide. Drag the guide and keep measuring until the distance between the second and third guide matches the distance required Draw a rectangle between the second and third guides Click on the rectangle then click on Object >> Transform menu (SHIFT + CTRL + M). Keep the width as is, change the height to 5mm and click Apply. Move the rectangle until it overlaps the layer. Click on the rectangle the layer (Shift + Left Click) then press CTRL + - to cut the rectangle from the layer. Duplicate the bottom layer keep the original somewhere safe Measure the distance from the bottom left of the frame to the USB C port Bring two guides from the top ruler place one at the base, and another at the top of the middle layer Draw another guide place it 7mm from the bottom guide. Use the measure tool to verify the distance Add another guide and measure 10mm from there using the measure tool Using the rectangle tool, draw a 10mm square place it on the edge of the middle layer Select the square the middle layer (Shift click) select Path >> Difference (CTRL + -_ to cut the square from the middle layer Bring two vertical guides into the project, line the first to the left side of the middle layer, the other set 8mm into the layer Add another horizontal guide at the bottom left of the layer. Measure around 4.5 - 4.6mm move the guide to that position Bring two more vertical guides in place the first on the right side of the middle layer. The other should be 6mm inside the middle layer Add another horizontal guide, under the top most horizontal guide, and measure approximately 6.8 - 7mm from the top guide Using the internal perimeter, draw a rectangle which touches every part of the perimeter Select the rectangle the middle layer then use Path >> Difference (CTRL + -) to cut the internal perimeter out of the layer Add two more rectangles, the size of which is a little bit of guesswork right now. Approximate the rectangles, we will fine tune them in the 3D model Select a rectangle, then the layer cut the rectangle out using Path >> Difference Save each layer as its own SVG file (Tufty2040Front.svg, Tufty2040Middle.svg, Tufty2040Bottom.svg). Login or create a new account on Tinkercad Click on Create New Design. Click on Import then import Tufty2040Front.svg. Click on Import to accept the default options. use the height slider to change the height of the front layer Import the bottom layer (Tufty2040bottom.svg) Use the height slider to set the height to 2mm Import the middle layer Change the height of the middle layer to 11mm Use the scroll wheel to zoom in the left mouse button to position the middle layer in the center of the screen select the hollow cube drag it into the workspace Click on Top (top left icon) Click on the hollow cube adjust the length to 25, width to 5 and height to 5mm. rotate the view to clearly see the left side of the middle layer. Move the oblong so that it becomes part of the left side use the "cone" on top of the shape to lift it higher Go back to Top view move the oblong so that it fits neatly. Manually resize the width Shift, left click on the hollow oblong the middle layer. Then click on Group Use another hollow oblong to cut a further chunk between the top of the step and the screw hole Use a 5 x 5 x 5 hollow cube to chop off Group the hollow cube and middle layer then select Group. Use the same process to cut a chunk from the bottom section. Set the length to 10, width to 40 height to 5mm. Move the oblong into position then shift, left click the oblong and layer, then click Group to merge use undo and try again. Change the name of the project to Tufty2040-Case Select the top layer click Export. Select STL top layer will download to your computer. Repeat this process for the remaining layers Open the PrisaSlicer application click on File >> Import >> Import STL. Select your project STL files (shift left click) click Open. Spread the objects on the build plate. From the dialog in the top right, set the print settings to 0.16mm optimal Click on Slice Now to slice the print into G-code Click on Export G-Code save to an SD card for your printer. Head over to your printer start the printing process. Place the top layer on top of Tufty2040 carefully fit it into place Slide the four M2 machine screws through so their heads are proud on the top layer. Slide the thread of the machine screws into the middle layer. Slide the thread of the machine screws into the bottom layer Secure the screw with the M2 nuts. Connect Tufty2040 to your computer press Power to turn it on. remove the USB C lead, remove the bottom panel, insert a charged LiPo battery Press the Power button Seal up the enclosure wear your custom 3D printed Tufty2040 conference badge with pride./strong>

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