Сотворение анонсированной “микроволновки” оказалось не таким простым, как казалось вначале. Разумеется, не по причине ее конструктивной сложности, а исключительно из-за придуманных самому же себе приключений. С одной стороны, давно уже собирался засесть за какой-нибудь проект “с мелкими деталями” по вечерам, но с другой – что-то, не ожидал, что их окажется так много… С третьей стороны, одна из любимых поговорок моей бабушки: “глаза боятся – руки делают”. Ну, ладно. Значит так и разделим обязанности (с незначительной смысловой модификацией пословицы под реалии нынешнего века): я – буду бояться, робот – будет делать…

Началось все с морды лица.

Согласно Плану, устройство выходило крупнее, чем вторая версия магии. Но далеко не такая, конечно, огромная, как первая. Ширина чуть менее 15 дюймов (около 40 ваших сантиметров) – вполне комфортно размещается в том углу, где у меня определены места под аппаратуру кинотеатра.

Задача уместить плеер в эти размеры, так же преследовала собой и цель оптимизации процесса производства деталей: все, что вписывается в квадрат 15х10 дюймов, может быть распечатано на имеющимся  3D-принтере одним куском. Ну, плюс-минус… Это, если, в идеальном мире пони и единорогов, конечно. Не суть… Все равно, в нашей суровой реальности, форма и конструкция морды оказались таковыми, что проще и быстрее было отпечатать ее двумя отдельными кусками:

Тут уж пофиг совершенно, влезает она одним куском на стол принтера или нет, но при такой форме, много поверхностей оказывались “в воздухе”, как ее на столе принтера не ориентируй при печати. По воздуху принтер печатать не умеет.

Небольшое лирическое отступление…

“Печать в воздухе” – технически возможна. Но для этого приходится попутно генерировать кучу “поддержек” (supports/support material) от стола к висящей в воздухе поверхности (см картинку с Йодом). Но это, обычно, жрет очень много дополнительного времени печати (время печати – критичный параметр №1) и расходует лишний пластик (дешевый он или нет, важнее, что он имеет тенденцию заканчиваться на катушке). За кадром, до кучи, создает массу сложностей при подготовке детали к печати, равно, как и снижает качество поверхности – плоскость на “поддержке” никогда не будет ровной и придется долго ее вышкуривать…

Как бы, так уж сложилось в традициях 3D-печатников, что большинство из них старается избегать необходимости “поддержек”, если это можно. Во многих случаях, действительно, удается разместить деталь на столе так, чтобы они были не нужны, либо нужны в минимальном количестве. Есть очень много трюков, помогающих следовать этому правилу. Тут на помощь приходят свойства “мостиков” (bridges), способность принтера печатать плоскость под углом до 45° от горизонтали и возможность разбивать объект на части.

Если посмотреть опять на картинку с Йодом и представить его голову разбитой на две части вертикально, то, почти уверен, что каждое полумордие можно будет отпечатать без “поддержек”, если при печати ориентировать на столе их ухом торчком вверх. Потом склеить.

Но, если уж ничего не помогает или, если деталь должна быть непременно монолитной из соображений прочности, то… OK, “поддержки” – неизбежное Зло с которым можно мериться в таком случае.

Впрочем, с этой традицией конкурирует и другая (в голове у 3D-принтерщиков, вообще, черте что творится). Стараться печатать все непременно одним куском! Эта странная, почти религиозная, одержимость, на мой взгляд, жизнь только усложняет. Не говоря уже о логическом противоречии с нелюбовью “поддержек”. Лично мое мнение: про “поддержки” – согласен, но про “одним куском” – именно таких тараканов в голове, почему-то не завелось и я не стесняюсь колотить деталь на составные части перед печатью…

Возвращаясь к нашим баранам…

Те два полученных основных куска морды плеера не подразумевалось делать разборными ни в каком виде, поэтому, после печати они были просто склеены в одно целое:

В виду дефицита времени, неопределенных сроков и непредсказуемости исхода проекта, было решено делать каждую деталь “под ключ”. Ну, т.е., не печатать сразу все детали, потом сразу все красить, потом срезу все собирать в законченное изделие и т.п. А доводить каждую деталь до финиша индивидуально и собирать все устройство по мере полной готовности, каждой из них.

Такой “поштучный” метод вполне оправдан, в данном случае. На уровне компьютерной модели все уже было подготовлено, проверено на совместимость со всеми внутренними узлами и нужно было просто следовать Плану буквально. Истинно веруя в то, что на стадии проектирования ничего не пролапушилось слишком уж фатально для общего исхода.

Для того, чтобы довести до финиша первую деталь, ее необходимо было покрасить. А для этого, ее необходимо было соответствующим образом подготовить.

В силу “послойных” принципов работы FDM-принтеров, любая деталь из них выходящая, сколь тонкими вы бы не задавали слои в процессе печати, стенки у нее все равно будут ступенчато-полосатыми. Собственно, битва всех 3D-принтерщиков за т.н. “качество печати”, по сути своей, сводится к достижению максимальной однородности этой “полосатости” (из чего следует, и прочность, и точность, и все остальное). А вовсе не к ее полной ликвидации (это в принципе пока не возможно).

Я уже довел свой принтер до состояния, когда для деталей, не несущих особой декоративной ценности, та “полосатость”, что неизбежно есть – уже несущественна. Но, в данном случае, объект несет на себе явную декоративную нагрузку в той же мере, что и функциональную. Поэтому, перед покраской, от “полосатости” пришлось избавляться.

Решил попробовать один из методов, который подсмотрел у других самоделкиных на ютубиках: шпаклевка по дереву на “ацетоновой” основе. К пластику она липнет хорошо, почти мгновенно сохнет, относительно легко шкурится и шлифуется, дает твердую поверхность и т.п.:

Ну, не знаю… К сожалению, не особо впечатлил меня сей метод… Да, возможно, он хорош для устранения крупных дефектов, но уж точно почти не имеет смысла для устранения обычной “полосатости”. С ней гораздо быстрее и легче справляется пара слоев заполняющей грунтовки с промежуточной шкуркой. Тем более, что без грунтовки все равно не обойтись перед покраской:

Теперь цвет… Эта часть устройства должна быть нежного цвета “синей анодации”. Не из каких-то там эстетических предпочтений, а скорее потому, что у меня этой краски осталось изрядно. Она изначально закупалась под проект “Twilight Blowtorch“, но там ее расходуется совсем чуть-чуть. А купить пришлось целый аэрозольный флакон. Чего добру попусту сохнуть без дела?

Если что, то проект с винтовкой не заглох. Я просто жду кой-каких дорогостоящих запчастей. Сейчас – период всяких Дней Благодарения, Рождества, Нового Года и… Священных Налогов В Январе. Соответственно, финансирование домашних запасов огнестрела пока подзадвинуто куда подальше. Скоро все это дорогостоящее безумие закончится и тогда…

Как уже писалось в упомянутой статье про винтовку, где этот цвет использовался – его нельзя наносить на поверхность в чистом виде. Нужный эффект не будет достигнут даже и близко. Он предназначен к нанесению только поверх “хрома”. Поэтому, сперва – “хром”:

И только потом “анодация”:

Мнда… Надо было без вспышки фотографировать… А то так оно – просто синее. Но, поверьте мне на слово, оно на самом деле вполне отчетливо “анодированно-металлизированное”, как на рендерах… Впрочем, думаю, на дальнейших фото это будет где-нибудь видно.

При шпаклевке/грунтовке/покраске основное внимание уделялось закругленным торцам детали. Т.к. только их и будет видно на законченном изделии. Что там и как будет на передних плоскостях и, уж тем более, с внутренней стороны – почти не обращал внимание. Разница в качестве обработки соответствующих поверхностей хорошо видна на фото.

Чтобы окончательно покончить с этой деталью, ее необходимо было снабдить некоторыми дополнительными узлами. В частности:

Вероятно, придется рассказать, для чего эти узлы нужны:

Окно нужно, чтобы сквозь него смотреть. Представьте себе, какая неожиданность…

Как недвусмысленно следует из фотографии выше, в качестве окна был взят прозрачный диск-прокладка, какими обычно снабжаются “банки” с чистыми CD/DVD-болванками. Таких там всегда уложено по паре штук под и над стопкой самих болванок для их защиты от царапок. Сложно было бы придумать что-то более адекватное для окна в захватывающий мир внутренностей CD/DVD-привода. И даже делать ничего особо не пришлось. Только три отверстия под крепление просверлить и вклеить аккуратно в паз, предусмотрительно отпечатанный в морде лица точно по размеру диска.

Вот, с прижимом и егойным креплением пришлось повозиться. Прижим – уже готовая деталь, взятая от самого привода:

Исходно, она вмонтирована в металлический корпус, от которого привод был ранее успешно избавлен. В составе устройства, эта немаловажная деталюшка удерживает диск на конусе шпинделя. Сам конус – магнитный. В прижиме – металлическая вставка. Как-то вот так оно там унутрях, когда с диском в рабочей позиции:

Сама прижимка не должна непосредственно фиксироваться к корпусу. Она должна болтаться свободно и самоцентрироваться на конусе в рабочем положении. Крепеж ей нужен только для того, чтобы она не выезжала на трее вместе с диском при извлечении оного.

В родном железном кузове этот прижим просто болтается в отштампованной нише. Понятно, что после избавления от корпуса, эту нишу надо как-то постараться воспроизвести. Результатом стало появление вот такого крепления для прижима (ниже, на рендере – финальная версия, на фото – первая):

И вот тут начинается очень-очень тонкий момент. В буквальном смысле – тонкий. Крепление должно быть достаточно свободным, чтобы прижим в его полости, будучи в рабочем состоянии, не задевал за стенки самого крепления. В то же время, крепление не может быть слишком свободным т.к. должно ограничивать ход прижима в момент извлечения диска. Если ограничения не будет – конус шпинделя не оторвет свой магнит от прижима и диск не отпустится…

Казалось бы – точно взять размеры ниши у родного металлического корпуса и воспроизвести их в рамках крепления… Ха! Как бы не так! Само-собой, я все эти размеры точно снял и точно воспроизвел. Но…

Пластик, падла, упругий. Куда более упругий, чем металл из которого был сделан родной корпус. Он прогибается, мать его… Поэтому, получилось, что, когда конус шпинделя тянул за собой прижим, тот тянул за собой и крепление:

Ход у конуса шпинделя небольшой и, с учетом утянутого за собой крепления, у шпинделя уже не хватало хода, чтобы отлепиться от прижима окончательно… Если же делать крепление более тонким, то вращающийся внутри прижим начинал задевать за стенки крепления и гудеть, как циркулярная пила, оплавляя пластик крепления за счет трения, а то и вовсе клинить внутри. Как следствие, точно снятые размеры с родного корпуса оказались вовсе бесполезны.

Играть пришлось в совершенно микроскопическом диапазоне. Подбирать толщину крепления на ощупь внутри разницы в 1/8 дюйма (около 3 мм). Десятая туда, десятая сюда – уже, либо конус не отлипает, либо прижим цепляет. Ситуацию усугубляло и то, что прижим в своей рабочей части имеет форму усеченного конуса. Очевидно, что диаметр отверстия в центре крепления будет напрямую влиять на то, как далеко прижим будет из него тянуться за шпинделем во время хода последнего. Чтобы эмперически подобрать необходимую толщину крепления и диаметр центрального отверстия… Ну, понадобилось не так уж и много попыток:

Победитель этого соцсоревнования на выживание:

Упорство и время победили коварную склонность пластика к упругости и все заработало, как надо.

Вот, кстати, преимущество 3D-принтеров: можно позволить себе экспериментировать при почти нулевой стоимости материала (меньше двух центов за деталь такого размера) и таких же почти нулевых трудозатратах. Единственной ценой в этой ситуации становится время, которое робот тратит на очередную попытку. В данном конкретном случае, около 10-15 минут на круг. Желающие могут произвести нехитрые расчеты по фотографии выше…

Но и с окном, прижимом и егойным креплением, деталь все равно еще не считалась законченной. Оставалось ее еще обвесить немного.

Я там ранее говорил про глобальную подсветку всего на свете. Вот… Не шутил… Сами подумайте: выбранный блок питания жарит 15 ампер в 12-вольтовый хвост, на котором висит всего только один жалкий CD/DVD-привод, которому и нужно то не более двух из них. Чем занять оставшиеся амперы, чтобы они не слонялись без дела по нашей мультивселенной? Правильно – бездумно слить их на бессмысленные огонечки! Много бессмысленных огонечков!

Например, во внутренности привода пускай их светит… Ну, предположим… Пусть будет шесть штук, например. Светодиоды, само-собой…

Там, видите, по периметру окна, заложены шесть отверстий? Вот именно для того… Было решено, что это хорошо: количество отверстий по периметру окна совпадает с желаемым количеством светодиодов. В природе все тоже очень умно устроено. Например, дырочки в коже у кошки – точно в тех же местах, где у кошки глазки. Будь умным. Будь, как природа… ОК:

Можно было бы, скажем, просто тупо залить светодиоды в отверстиях термоклеем, но еще лучше – использовать специально предназначенные для этого крепления:

Крепления не печатались. Взял мешок уже готовых на амазонах каких-то…

Сами светодиоды – дело будущего. Но крепления для них – то самое последнее, после чего эта деталь морды лица может считаться завершенной:

Понятно, что все это много раз собиралось, разбиралось и собиралось обратно. Фотографии реальных объектов делались вразнобой, поэтому не всегда на них присутствует окончательная версия того или иного узла. Так, например, видно, что на последних фото, крепление прижима еще белое, первой версии. На самом деле, сейчас там установлена последняя работающая версия черного цвета, показанная на фото выше по тексту. Разница несущественная для иллюстрации процесса, так, что – нормально, полагаю. Отнеситесь с пониманием, пожалуйста. К тому же, всегда есть рендеры, которые, на этот раз, исключительно точно соответствуют тому, что сейчас стоит у меня на столе в реальности.

Так или иначе, эта деталь готова и теперь можно двигаться дальше.

Продолжение читайте тут…