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分享一个用3D打印自制均压环的经验

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发表于 2016-5-26 22:55:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
玩过特斯拉线圈和串联谐振变压器的朋友应该都曾尝试过自制顶端均压环吧?现成的均压环可能和自己做的次级并不搭配,或者不好买(本狗所在的城市直接买不到…要是在某宝上买,快递到偏远的云南,运费比东西还贵,而且估计会变形)而自制要么太费时间、太累要么太丑或不好用……本狗由于此前参加学校活动,入手了一台3D打印机(熔丝制造型的,买散件自己组装的)就突发奇想地打算打印一个均压环,然后在塑料上镀铜或包铝箔……
下面是制作过程:(注:本经验只适合做小型均压环,适用于小功率TC)



1.制作三维模型。这种均压环结构非常简单,几个基本体组合一下就行了。

2.打印。为了节约时间和成本,这里是用低品质设置打印的,PLA,15%的填充,支撑是15%的线形。



接下来分两支:①是电镀方案,最后因为换电源的时候误操作把极性接反了,就废了……(一开始用的是12V开关电源,我嫌速率太慢就换48V的开关电源,结果换电源时没注意极性,接反了,过了十多分钟才发现,本来已经附着在表面的铜又溶回去了,同时还带走了石墨……斑斑驳驳不忍直视);②是包铝箔方案(那种全铝的铝箔,氧化层也很薄,贴两层,用在我70W的单管自激上用效果还不错,50W时在表面拉弧几秒也没问题)

①:
①1.打磨(可选抛光)和上石墨。(温馨提示:这一步最好在通风透气处操作,戴口罩最好是防毒面罩。)把打印瑕疵和没拆干净支撑磨平,喷一点抛光剂(不喷也可以,喷了可以使石墨粘得更牢固。某宝上有专用抛光剂,也可以用丙酮。)把石墨粉撒上去,用力涂抹,在手里搓个几圈,差不多均匀了就可以了。

①2.配置溶液。本狗为了省事、省成本,直接把硫酸铜倒水槽里,其他都不管了……建议大家看看《电镀常用标准溶液的配制》。(温馨提示:操作这一步之前最好洗洗手……下图中液面上漂的那层石墨就是爪上掉的……塑料上石墨很薄,粘得比较紧,轻轻浸入溶液几乎不会掉石墨。液面表面漂着石墨容易造成部分电解发生在表面而浪费。)
①3.接电极并通电。正极用和镀层相同的金属(土豪也可以用铂,用铂可以无需补充电极,加溶质就行了),负极随意(强度够、不溶解、导电好就行)。(建议还是老老实实地检查接线,用12V的电源,不要像本狗一样作死……)速率慢一些会相对稳定一些,确保溶液饱和可以避免大量析氢而影响镀层品质,适当搅拌有利于镀层均匀。

(到这里,然后……狗是色盲,红线绿线分不清,把电极接反了……就没有然后了)
(如果还有然后的话……)
①4.在铜镀层上镀锡。由于铜容易氧化,需要加保护。待铜镀层厚度适宜后捞出,用水缓慢冲洗(洗去溶液和其他附着的杂质),用化学镀锡法(某宝上有卖)镀最方便省事且效果也比较好。(也可以重复上面的步骤镀其他金属)

②:
②1.打磨和上胶。(类似上述3①的操作,也可喷抛光剂待表面变粘之后直接贴铝箔)把铝箔裁剪成合适的形状往上贴…这就是简单繁琐的操作了……

②2.压平褶皱。用棉棒用力在表面滑动,使铝箔贴合更紧密,把褶皱和凹凸压平,使表面更光滑

3.接线并固定。把铜丝穿过预留的孔后绕个圈,再用一根铜丝穿过前一根铜丝绕出的圈,上锡焊接,尽可能使导线与均压环上的金属紧密贴合。另一侧用胶固定。
4.接好线,上电测试。若不好使,检查问题并优化解决。



5.拍照并分享。上述内容为本狗原创,如果您觉得这个经验不错,请分享给别人并注明出处。

感谢您的关注与支持!                                
                                                                                                                                                                                                                                                        

  • 补充:这个模型12cmX12cmX4cm尺寸,总材料成本(不计人工费和机器损耗)大约15元左右。
                                                                        
                        
                                                
                                                                                                                                                                                                

发表于 2016-5-27 12:10:28 | 显示全部楼层
3D打印机组装下来整体多少钱?看看外观呗?
 楼主| 发表于 2016-5-29 22:07:48 | 显示全部楼层
天狼晓月 发表于 2016-5-27 12:10
3D打印机组装下来整体多少钱?看看外观呗?

我这个连工具和运费大概是1200左右

一个打印机

一个打印机
发表于 2016-5-30 10:34:39 | 显示全部楼层
佚之狗 发表于 2016-5-29 22:07
我这个连工具和运费大概是1200左右

看起来还不错,参数是什么样的,耗材贵么?好奇~~
 楼主| 发表于 2016-5-30 19:26:34 | 显示全部楼层
天狼晓月 发表于 2016-5-30 10:34
看起来还不错,参数是什么样的,耗材贵么?好奇~~

材料是很便宜的,最便宜的PLA或ABS(两种材料每千克价格一样,但ABS密度更小,更耐用一些)市场均价每千克60元左右。这个模型连上支撑和填充大概是150克左右。铝箔和锡条也不贵,贴或镀一层不超过5元。
发表于 2016-5-31 11:02:47 | 显示全部楼层
佚之狗 发表于 2016-5-30 19:26
材料是很便宜的,最便宜的PLA或ABS(两种材料每千克价格一样,但ABS密度更小,更耐用一些)市场均价每千 ...

有意思,3D打印机越来越廉价了,这下可以做很多好玩东西了!哈哈~
 楼主| 发表于 2016-5-31 12:57:15 | 显示全部楼层
天狼晓月 发表于 2016-5-31 11:02
有意思,3D打印机越来越廉价了,这下可以做很多好玩东西了!哈哈~

嗯,其实这样的3D打印机无非也就是个3轴数控机床,毕竟是简单传统的机器,成本本身不高。要是多种耗材混色打印、激光成型之类的就贵得多了……不过对于一般的、简单的模型来说,这样入门级的已经足够了,毕竟精度还是可以的(我用的这个理论上Z轴精度能达到0.004mm,XY轴精度0.012mm)、速度也还行(这个模型用最低品质设置打印只要不到3个小时)
发表于 2016-5-31 13:07:23 | 显示全部楼层
佚之狗 发表于 2016-5-31 12:57
嗯,其实这样的3D打印机无非也就是个3轴数控机床,毕竟是简单传统的机器,成本本身不高。要是多种耗材混 ...

我有三轴CNC雕刻机,其实改改就能用。。。哈哈~~
 楼主| 发表于 2016-5-31 13:14:11 | 显示全部楼层
天狼晓月 发表于 2016-5-31 13:07
我有三轴CNC雕刻机,其实改改就能用。。。哈哈~~

嗯嗯,用Arduino的话很多3D打印的固件、函数库都是现成的,改装也比较方便。而且有一台3D确实挺方便的,一些小零件、壳体、骨架什么的再也不用求人了~
发表于 2016-5-31 13:43:26 | 显示全部楼层
佚之狗 发表于 2016-5-31 13:14
嗯嗯,用Arduino的话很多3D打印的固件、函数库都是现成的,改装也比较方便。而且有一台3D确实挺方便的, ...

嘿,我的是Mach3的,这下可不好改了~~
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