Diseño en 3D de un contenedor para proyectos electrónicos


Para el modelado 3D, Tinkercad debería ayudarnos ante cualquier diseño inicial de una manera  más sencilla con el proceso de modelado 3D, tanto es así, que incluso los modeladores experimentados lo hacen  explorando las formas de Tinkercad,  pues curiosamente, una herramienta “simple” como Tinkercad puede conducir a formas complejas. Lógicamente detrás de Tinkercad y de cualquier otro programa de modelado 3D está el código, de modo que a medida que arrastra y suelta formas, los algoritmos complejos están trabajando para calcular cómo aparecerán los gráficos en la pantalla, asi que  también debería ser posible crear figuras geométricas directamente mediante código.

Para aquellos que tienen curiosidad sobre el código, OpenSCAD es una herramienta gratuita de software para explorar el modelado 3d desde esa perspectiva,  resultando  mucho mas eficiente   y concisa   en el  proceso de diseño que cualquier otra herramienta gráfica como por ejemplo Tinkercad.

A diferencia de Tinkercad, OpenSCAD no es una aplicación basada en la web de  modo que si esta interesado  en la herramienta   tendrá que descargarla ( OpenSCAD se puede descargar gartis en http://www.openscad.org y está disponible para Windows, Mac OS X y Linux)   e instalarla en su PC para usarla.

La interfaz OpenSCAD es sencilla  en comparación con Tinkercad ,constando  de sólo tres ventanas, siendo la ventana de la izquierda un editor de texto utilizado para ingresar el código.

panel

Con OpenSCAD está diseñando código,pero no se preocupe: escribir código con Open SCAD es similar al uso de HTML en una página web, siendo el código para crear objetos  autoexplicativo  (por ejemplo, el comando del cubo crea cubos, el comando de esfera crea esferas y el comando del cilindro crea cilindros, etc).

Probablemente haya alrededor de 60 comandos en OpenSCAD, muchos de los cuales  permitirán manipular la geometría ,  como por ejemplo mover, rotar, escalar y usar operaciones booleanas para combinar objetos, pero no se preocupe porque  para modelar  la mayoría de la piezas solo necesitaran  unos pocos comandos como  son union , difference, translate, cylinder o  cube.

Las secuencias de comandos en el lenguaje de OpenSCAD se utilizan para crear modelos en 2D o 3D, veamos a continuacion un ejemplo del diseño de una caja para albergar proyectos electronicos completamente personliazable, para lo cual usaremos el poderoso comando hull () de OpenSCAD y el simple offset () para crear el cuadro de proyecto más fácil de todos.

 Es de destacar que conseguiremos esquinas redondeadas fáciles (sin restas complicadas), aunque en términos de concepto, esto puede no ser «fácil», es fácil en el sentido de que es conciso y demuestra algunos conceptos eficientes.

Conceptos utilizados:

  • Subsistema 2d
    • cuadrado : sqare()
    • compensar: offset()
  • Sistema 3d
    • cáscara: hull()
    • extrusión_lineal:lineal_extrude ()
    • rotate_extrude: rotate_extrude ()
    • escala: scale()
    • redimensionar : resize()
  • Módulos
  • Comprensión de listas

Empiece con las paredes

Comenzamos haciendo las paredes usando el subsistema 2d. Pero antes de hacer esto, agreguemos algunas variables globales que usaremos a lo largo del tutorial. Añádalos a su ide de OpenSCAD. (Los comentarios son para el personalizador)

BOX_W = 80; // Ancho de caja
BOX_L = 120; // Longitud de la caja
BOX_H = 12; // Altura de la caja
SCREW_SIZE = 3; // Tamaño de tornillo en mm
CORNER_RADIUS = 3; // Radio de las esquinas
WALL_THICKNESS = 2; // Espesor de la pared

Luego agregue un cuadrado () después de las variables usando el Ancho y Largo

sqare ([BOX_W, BOX_L]);

Redondearemos las esquinas con el comando offset (), colocaremos este offset () antes del cuadrado ().

offset (r = CORNER_RADIUS) sqare ([BOX_W, BOX_L]);

A continuación, eliminaremos la parte interior, con diferencia () y otro cuadrado (). Restaremos el grosor de la pared para eliminar todo menos la pared.

difference(){
    offset (r = CORNER_RADIUS) sqare ([BOX_W, BOX_L]);
    square ([BOX_W-WALL_THICKNESS, BOX_L-WALL_THICKNESS]);
}

Hay dos cosas que tendremos que ajustar. Primero, la pared interior no está bien posicionada, así que centremos ambos cuadrados

difference(){
    offset(r=CORNER_RADIUS) square( [BOX_W, BOX_L] );
    square( [BOX_W-WALL_THICKNESS, BOX_L-WALL_THICKNESS] );
}

Ahora usemos offset () para agregar un radio interno. Para calcular el radio interior restaremos el espesor de la pared del radio de la esquina.

difference(){
    offset(r=CORNER_RADIUS) 
        square( [BOX_W, BOX_L], center=true );
    offset( r= CORNER_RADIUS - WALL_THICKNESS )
        square( [BOX_W-WALL_THICKNESS, BOX_L-WALL_THICKNESS], center=true );
}

Por último, para la pared, solo necesitamos darle altura. Podemos usar lienar_extrude para dar la altura de la caja. Agregue un linear_extrude () usando BOX_H para el parámetro, en la línea arriba de la diferencia.

linear_extrude( BOX_H )

Añadiendo la parte inferior.

Queremos un fondo que tenga bordes redondeados. Aquí es donde entra hull () podemos usar hull () con cuatro esferas () para crear un rectángulo con bordes redondeados. Queremos agregar cuatro, usamos la comprensión de listas para no tener interminables traducciones ().

Primero crearemos una lista de coordenadas.

coordinates = [[0,0], [0,120], [80,120], [80,0]];

Luego usaremos la variable de coordenadas en un bucle for para iterar usando un bucle for.

for (i = coordinates)

Cada vez que pasemos por el bucle agregaremos una esfera y la trasladaremos por las coordenadas. Aquí está el código completo para agregar:

coordinates = [ [0,0],[0,BOX_L],[BOX_W,BOX_L],[BOX_W,0] ];
for (i = coordinates)
    translate(i) sphere(CORNER_RADIUS);

Ahora pongamos todo el objeto en un casco () Observe cómo no necesita agregar corchetes {} ya que el bucle for es el hijo directo del casco (). Como resultado, el casco funciona con los resultados de for ()

coordinates = [ [0,0],[0,BOX_L],[BOX_W,BOX_L],[BOX_W,0] ];
hull()
   for (i = coordinates)
      translate(i) sphere(CORNER_RADIUS);

Necesitaremos trasladar el casco resultante para que quede debajo de la pared. Agregue una traducción sobre el casco () usando la mitad del ancho de la caja y la mitad de la longitud de la caja. Anotemos también $ fn = 25; en la parte superior de nuestro código para que podamos ver las cosas un poco mejor.

translate ([-BOX_W / 2, -BOX_L / 2])

Podemos agregar cilindros para tornillos de la misma manera que hicimos las cuatro esferas. Ya tenemos las coordenadas de la parte inferior, así que podemos usarlas. pero necesitamos moverlos en algunos.

for (i = coordinates)
   translate(i) 
      difference(){
          cylinder(h=BOX_H,r=CORNER_RADIUS);
          cylinder(h=BOX_H,r=CORNER_RADIUS - SCREW_SIZE);       
}

Usé rend (f6) para que podamos ver los agujeros.

A continuación, debemos mover las publicaciones para que coincidan con el cuadro. coloque un translate () delante del bucle for (). Esto moverá todo el «conjunto» a su posición.

traslate ([-BOX_W / 2, -BOX_L / 2])

Eso nos da cilindros, pero están demasiado cerca del borde, podríamos crear un segundo conjunto de coordenadas para el segundo bucle, pero se vuelve bastante complicado. Se vería así:

coordinates = [[0 + 10,0 + 10], [0 + 10, BOX_L = -10], [BOX_W-10, BOX_L-10], [BOX_W-10,0 + 10]];

En su lugar, usemos resize () y scale () para hacer lo mismo.

Primero use un resize () para establecer las cuatro publicaciones en su posición final. Los valores serán el ancho y el largo entre el centro de las publicaciones. Agregue resize () delante del bucle for () para los cilindros. Para empezar, usaremos valores fijos.

resize ([75,110,0])

Puede notar que las publicaciones se mueven pero se hacen más pequeñas (es un pequeño cambio). Podemos usar la escala para restablecer las publicaciones a su tamaño original. Agregue el comando de escala justo antes de la diferencia para los cilindros.

scale ([BOX_W / 75, BOX_L / 110])

Ahora las publicaciones tienen el tamaño original.

Aquí hay un antes y un después. Realmente es difícil ver la diferencia, pero está ahí.

Creemos una variable y veamos el bloque de código completo. Agregar POST_OFFSET = 10; al principio de su código. Tendremos que restar eso en resize () y scale () del ancho y alto del cuadro, usaremos intermediarios para que sea más fácil de entender. También necesitamos dividir SCREW_SiZE por 2 para que represente un radio, no el diámetro dado. Veamos el código:

POST_OFFSET=10;

... otro código ...

p_w = BOX_W - POST_OFFSET;
p_l = BOX_L - POST_OFFSET;

resize([p_w,p_l,0]) // Mueve las publicaciones desde el borde
    translate([-BOX_W/2,-BOX_L/2,0])
       for (i = coordinates)
           translate(i)
           scale([BOX_W/p_w,BOX_L/p_l])
               difference(){
                 cylinder(h=BOX_H,r=CORNER_RADIUS);
                 cylinder(h=BOX_H,r=SCREW_SIZE/2);
               }POST_OFFSET = 10;



¡Eso es todo lo que hay! Hay algunas mejoras que podemos hacer, pero esto funcionará bastante bien por ahora. Aquí está el código final completo para jugar. Algunos cambios importantes que necesitaríamos son:

  • Establecer el suelo (inferior) en WALL_THICKNESS
  • Usando un valor o cálculo separado para el cilindro exterior del poste

Pero tendremos que tener una parte dos para eso ya que esta publicación se está alargando.

Super_Project_Box$fn=25;
BOX_W = 80; // Box Width
BOX_L = 120;// Box Length
BOX_H = 12; // Box Height

SCREW_SIZE = 1.5; // Screw size radius.

CORNER_RADIUS = 3; // Radius of corners
WALL_THICKNESS = 2;// Wall Thickness

POST_OFFSET=10;

linear_extrude( BOX_H )
    difference(){
        offset(r=CORNER_RADIUS) 
            square( [BOX_W, BOX_L], center=true );
        
        offset( r= CORNER_RADIUS - WALL_THICKNESS )
            square( [BOX_W-WALL_THICKNESS, BOX_L-WALL_THICKNESS], center=true );
    }


coordinates = [ [0,0],[0,BOX_L],[BOX_W,BOX_L],[BOX_W,0] ];

translate ( [-BOX_W/2, -BOX_L/2] )
    hull()
    for (i = coordinates)
        translate(i) sphere(CORNER_RADIUS);

p_w = BOX_W - POST_OFFSET;
p_l = BOX_L - POST_OFFSET;

resize([p_w,p_l,0]) // Move the posts in from the edge
    translate([-BOX_W/2,-BOX_L/2,0])
       for (i = coordinates)
           translate(i)
           scale([BOX_W/p_w,BOX_L/p_l])
               difference(){
                 cylinder(h=BOX_H,r=CORNER_RADIUS);
                 cylinder(h=BOX_H,r=SCREW_SIZE/2);
               }

Mas información en en http://www.openscad.info

Mejorando un Asus mini PC


Imagine todas las funciones de un PC tradicional de sobremesa en una caja elegante y ultra compacta, con un tamaño ligeramente superior al de la caja de un DVD: eso es realmente un MiniPC . Y si piensa que un all -in-one es mejor opción que un minipc , quizás no sea del todo lo mas acertado, porque el día que se estropee la pantalla o simplemente quiera reemplazar esta por otra mas grande o de mejor calidad no tendremos ninguna opción, así que desde este blog animamos a al menos sospesar este tipo de mini-equipos que podemos colocar perfectamente detrás de nuestro monitor pareciendo prácticamente un all-in-one pero con la seguridad de que podemos colocarlo en la pantalla que deseemos gracias al standar VESA para fijar el mini-pc al monitor

En el caso de ASUS , tenemos el modelo VivoPV con la potencia de su procesador IntelCore i5 3337U y equipado con la tecnología SonicMaster, el VivoPC allana el camino para disfrutar de informática diaria completa y de una experiencia multimedia cinemática de gran realismo. Siéntate y disfruta con las altísimas velocidades de su conectividad Wi-Fi 802.11ac, hasta tres veces superiores a las velocidades wireless-N estándar, y navega por Internet, realiza streaming de contenido multimedia y juega a través de Internet con una estabilidad máxima.

El VivoPC desafía a las convenciones y redefine el diseño de un PC de sobremesa. Sencillo y elegante, su acabado en metal pulido encaja a la perfección en tu salón o en su oficina. No juzgues al VivoPC por su tamaño. Ofrece el mismo rendimiento que tu PC de sobremesa tradicional. El VivoPC permite realizar todo tipo de tareas con la fluidez que espera, desde trabajar con enormes hojas de cálculo hasta disfrutar de vídeos virales.Navegue por sus páginas favoritas o reproduzca películas y música desde bibliotecas en línea con la tecnología Wi-Fi 802.11ac de doble banda. La tecnología Wi-Fi GO! ofrece un control absoluto del VivoPC sin necesidad de levantarte del sofá. Ademas puede transforma su smartphone o tableta en un mando a distancia con la función escritorio remoto y el teclado y ratón virtuales.

El VivoPC hace que las ampliaciones del ordenador resulten sencillas. Su cubierta lateral deslizante permite acceder de un modo rápido y sencillo a los componentes internos, para que amplíe cuando quieras la memoria y el disco duro.

Este equipo incorpora numerosos puertos USB 2.0 y USB 3.0; estos últimos permiten cargar dispositivos externos más rápido y ofrecen velocidades de transferencia 10 veces más rápidas que el estándar USB anterior, para que pueda transferir y sincronizar dispositivos a toda velocidad. El VivoPC incorpora un puerto de salida SPDIF óptico para ofrecer compatibilidad con varios canales de audio. Igualmente, incluye tres salidas de audio e incorpora puertos de salida HDMI y VGA para conectar el ordenador a pantallas o televisores de alta definición.

Extensión del botón de acceso

Si tenemos un mini-pc probablemente anclado detrás de un monitor nos habremos dado cuenta de lo incomodo que puede resultar encenderlo.

Con este diseño 3D simple alargaremos el botón principal para poder encenderlo de un modo mas cómodo para lo cual necesitaremos 2 piezas impresas en 3D ( descargables gratuitamente desde https://www.thingiverse.com/thing:5027079 ) y un muelle (reciclado por ejemplo de un bolígrafo gastado).

Como podemos ver en la imagen el soporte impreso en 3D se fija al monitor con cinta de doble cara de buena calidad a la distancia deseada y luego se introduce la verilla por el orificio intercalando un muelle reciclado .

El diseño esta ajustado para un Asus vivoPV pero puede adaptarse fácilmente a cualquier otro PC

Mejorando la refrigeración

Otro punto que puede mejorarse de estos minipc es el apartado de la refrigeración, pue scon el tiempo tienden a calentarse para lo cual podemos quitarle la tapa y fijarle al chasis inferior un ventilador vertical de los usados en ordenadores portatiles dado que sus medidas son compatibles y el ruido será inapreciable.

El ventilador lo podemos comprar o reciclar de un viejo portátil. Para fijar el ventilador al chasis interno usaremos silicona térmica y un buen adhesivo de de montaje para los laterales . Para las conexiones ignoraremos los cables del sensor de temperatura ( suelen ser cables de color amarillo uy azul ) conectando los otros dos cables rojo y negro a un conector USB: de este modo cuando encendamos el pc se encenderá el ventilador ( y del mismo modo se apagara cuando apaguemos el ordenador).

Nótese que normalmente estos ventiladores suelen funcionar a 12V DC por lo que alimentarlos a 5V DC no lo perjudicara , haciendo así mucho menos ruido pero girando lo suficiente fuerte para que el ordenador siempre esté siempre bien refrigerado sin que lleguemos a notar que este funcionando

Una vez fijado el ventilador podemos pegar la tapa con cinta de doble cara al otro lado del ventilador y bien podemos dejar los laterales libres ( excepto el de salida de aire) o colocar una pieza en 3d que cubra esa parte.

Otras mejoras

Dado que ya entraríamos en otros aspectos mas comerciales, sin duda aumentar el disco (suelen usar discos mini-ssd) o la memoria( llevan memorias de portátil) son otros aspectos que podemos considerar