Светяшка-неваляшка⁠⁠

Супруга смотрела какую-то передачу про ремонт, и я краем глаза заметил красивый светильник-неваляшку. И так он мне понравился, что очень захотел себе такой же. Вариант купить готовый вообще не рассматривал. Решил сделать. Причём поставил себе цель сделать конструкцию такую же простую, как внешний вид светильника. Оказалось, что не все так просто!

Фонарик

В первую очередь, нужно было решить, какой источник света использовать и как его разместить. Мне показалось, что светодиодную ленту в этом проекте использовать неудобно. Пришлось бы закладывать пазы, описывать сборку, какую ленту использовать, какие соединители, придумывать, чем ее питать. Решил, что такой вариант не подходит под определение простой конструкции.

Подумал о варианте встроить маленький цоколь е14 под обычную лампу. Это, конечно, просто, удобно и недорого. Легко найти и заменить лампу. Нужно только сделать пару вариантов для патронов популярных производителей. Меня немного смутила идея заводить 220v в закрытую самодельную пластиковую конструкцию. Популярные пластики прекрасно горят. Ненадежный электрический контакт и сама лампа (даже энергосберегающая) могут выделять много тепла. Я решил не рисковать.

Остановил свой выбор на круглой «таблеточке» со светодиодами. Они стандартного размера и их можно купить на любом маркетплейсе. У кого-то такая была в наборе с принтером. На али их продают по 200-300 рублей. Искать по словам «Bambu Lab LED Kit 001». К моему удивлению, китайцы не только скопировали оригинальную лампочку, но еще и сделали цветной вариант с пультиком.

Проектирование

Единственное, что мне не понравилось в оригинальном светильнике - это место соединения. Почему-то оно оказалось на верхней сфере. Выглядит искусственно и некрасиво. Поэтому я постарался сделать так, будто две разные сферы слились и переход между ними должен быть в месте соединения.

Так как модель предназначена для печати на 3D-принтере, необходимо было учесть соответствующие технологические особенности. В первую очередь - это по возможности избавится от горизонтальных поверхностей.

Проблемы горизонтальных поверхностей сверху - это то, что они отличаются текстурой от основной поверхности стенок и сильно бросаются в глаза.

Мне повезло, в шарах снаружи таких поверхностей нет. Но есть внутри. Когда горизонтальные нависания попадаются без опоры, то им требуется печатать дополнительные поддержки - принтеры плохо справляются с печатью по воздуху. Поддержки тратят материал впустую, их нужно отделять и они оставляют следы, поэтому ими не стоит злоупотреблять.

Размеры подобрал на глаз. Диаметр нижнего шарика 150 мм, верхнего - 60 мм.

Соединение

Самая сложная часть - сделать соединение двух шариков. Оно должно быть простое, надежное и разъемное. У меня не было опыта в проектировании подобных деталей, поэтому я начал с простого - сделал большую «шайбу» без хитрых пазов и креплений. Шары с двух сторон насаживаются на нее и держатся исключительно за счет силы трения. Тестовый образец показал, что не прокатило. Получилось совершенно ненадежное соединение.

Делать резьбу я не решился, потому что не умею, и не каждый принтер с ней хорошо справится. Остался только байонет - соединение типа «вставил-повернул». Долго и кропотливо проектировал две точки фиксации слева и справа. Был один минус: на нижней части оставались пазы для ограничителей. Уже готовился отправить на печать полноразмерную версию, и меня осенило! Думаю, вы уже догадались. У меня же на задней части есть паз для провода, от которого никак не избавиться. Так почему бы и фиксатор не пропускать через него? Переделал все на один ограничитель и остался рад своей изобретательности.

Утяжеление

Чтобы неваляшка не была валяшкой, ее центр тяжести нужно сместить вниз. Первое, что приходит в голову - заполнить нижнюю часть пластиком. Но это плохая идея. Придется потратить много дорогого пластика и, возможно, его плотности не хватит, чтобы значительно повлиять на распределение веса.

Часто для утяжеления внутрь запаивают что-то тяжелое или заливают эпоксидку. Для этого нужно предусмотреть полости, остановки печати или дополнительные отверстия. Все эти действия усложняют процесс и требуют дополнительных материалов. Мне очень не нравилась сложность этой части. Изначально нижняя сфера предполагалось как полнотелая сфера с разряженным заполнением. Проще говоря, плотная оболочка и немного внутренних перегородок.

И тут меня снова осенило! Я же могу сделать из нижней части горшочек. Тогда в него можно будет засыпать или залить что угодно. Никто не будет завязан на мои представления о том, как придать тяжесть модели!

Радуемся, что у нас получилось!

Проверка

Я остался полностью доволен конструкцией. Теперь можно делать пробную печать. Кстати, детали печатались 10 и 7 часов. В качестве тестового утяжелителя использовался пакет с рисом. Я же говорил, что горшочек - это абсолютно универсальное решение.

Для того, чтобы придать более опрятный вид, я добавил шероховатую поверхность (Fuzzy Skin). Для верхушки добавил даже внутри, чтобы она лучше рассеивала свет. Было бы обидно после стольких усилий получить неравномерное свечение. И…

Исправление недочетов

Я получил неравномерное, полосатое свечение. Но это не проблема источника света, а особенности печати. Я сделал слишком толстую стенку, из-за чего пластик распределился неравномерно. В середине образовалась более тонкая область, которая лучше пропускает свет. Исправилось легко. Сделал стенки тоньше и перепечатал деталь.

Финальное утяжеление

Чтобы окончательно завершить светильник, я решил сделать мощный монолитный утяжелитель. В качестве заполнителя взял гипс. Вот он-то меня и подставил! Гипс при затвердевании выделяет тепло. Кстати, оказалось, что гипс не просто высыхает, а использует воду в своей кристаллической решетке. Мне показалось это очень интересным, и я написал отдельный пост в телеге. Граждане химики, если увидите неточности, обязательно пишите. Стараюсь не быть источником безграмотности.

Для светильника я использовал PLA пластик, который размягчается при 50 градусах. Из-за нагрева и нагрузки дно немного деформировалось. Не критично, но качается неваляшка уже не так элегантно. Заметной разницы в устойчивости по сравнению с пакетом риса не оказалось.

Ну а финальный результат вы видели на обложке. Спасибо, что дочитали!

Я уже выложил модель в открытый доступ и ее можно скачать по ссылке: Printables: Roly-Poly Lamp

Я веду телеграмм канал, в котором делюсь процессом, шутками и новостями, а еще там можно написать мне лично: https://t.me/groog_ru