Dando vida ao capacete

O Halloween estava chegando e eu precisava de uma fantasia. Eu não queria comprar nada e não queria usar nada coxo. Com a nova impressora WASP que acabou de chegar ao nosso showroom, eu queria utilizar seu poder. Finalmente, um amigo sugeriu o Homem de Ferro. Foi perfeito, mas eu tinha toda a intenção de fazer certo.

O modelo do capacete foi desenhado por drumguy560 nos fóruns de réplicas. Pesquisei bastante e, embora este modelo já exista há algum tempo, ainda parece ser o favorito da comunidade para impressão 3D. Também possui excelentes detalhes na área da boca. Eu sou repostando os arquivos aqui (com permissão) para sua conveniência.

Não é muito óbvio para onde vão as peças menores, então também incluí um arquivo do Blender do capacete totalmente montado para que você possa ver como tudo se encaixa.

Imprimi o capacete do Homem de Ferro com o PRO Collection Crimson PLA da MatterHackers e o Gold PLA da série padrão. Gosto da aparência do ouro; é semitranslúcido, então você pode ver o padrão de preenchimento (a imagem não captura isso). As peças vermelhas foram impressas em uma Ultimaker 2 em camadas de 0,1 mm, e as douradas foram impressas em uma WASP 40 70 em camadas de 0,2 mm. Estimo o tempo complete de impressão em cerca de 120 horas. O tempo de impressão foi um pouco maior devido às camadas finas. Também tivemos que adicionar muito materials de apoio necessário, o que também aumentou o tempo de impressão.

Em algum momento pretendo pintar tudo com Rustoleum, mas para mostrar as capacidades da impressão 3D, o capacete permanecerá sem pintura por enquanto.

A maior parte é fixada com supercola, porém não havia uma superfície muito boa para isso entre as peças vermelhas superiores e intermediárias. Acabei usando um ferro de solda em fogo baixo para soldá-los por dentro.

A escala padrão do capacete é um pouco pequena para minha cabeça, e minha cabeça não é grande. Imprimi a 100% e não consigo colocar sem retirar a mandíbula. Uma vez lá dentro, porém, é bastante espaçoso. Tomo isso como um incentivo para adicionar servos para a mandíbula e a placa frontal.

A placa frontal não se ajusta perfeitamente na parte superior. Suspeito que o WASP não estava bem calibrado. Usei nosso forno a vácuo com temperatura controlada para aquecê-lo emblem após a temperatura de transição vítrea do PLA (65 C). Então dobrei-o e usei fita adesiva para mantê-lo no lugar enquanto esfriava. Cabe perfeitamente agora.

Isso foi realmente mais difícil do que deveria ter sido. Eu sei que muitas pessoas já fizeram isso antes, então pesquisei e observei muitas abordagens diferentes. Eu não estava realmente satisfeito com os designs existentes que as pessoas publicaram, e os bons pareciam ter sido mantidos em segredo. No remaining, decidi criar meu próprio projeto baseado em uma ligação de 4 barras. Isso me permitiria obter o movimento preciso que eu queria.

Indo para isso, eu sabia aproximadamente onde queria que os braços fossem. Resolvi colocar o motor embaixo da peça central da testa, como esse cara fez. Este é um bom native para manter os braços dianteiros escondidos. O capacete tem duas ranhuras na parte superior que obviamente foram destinadas ao mecanismo da placa frontal. Os braços traseiros poderiam passar por lá. Cortei isso usando uma Dremel. Gosto sempre de aproveitar as características naturais do adereço. Isso o torna mais realista. Descobri que quando os artistas desenham coisas como esta, geralmente têm alguma ideia de como a peça realmente funcionaria, mesmo que não a desenvolvam completamente.

Motores, armas e outras coisas

O motor é um servo interest padrão da HiTec que tirei da garagem. Projetei essa coisa para segurá-lo, junto com o braço do outro lado. As juntas são rolamentos de esferas 623ZZ e parafusos M3.

Estes são os braços traseiros, que cabem sob as ranhuras do capacete.

Eu sabia que seriam necessárias algumas iterações para acertar o comprimento dos braços e as posições de todas as juntas, então encaixei tudo temporariamente com cola quente. O que eu não percebi é que a cola quente e o PLA aderem MUITO BEM (isso ocorre porque a cola quente derrete parcialmente o PLA).

Articulação de 4 barras

Através de uma extensa pesquisa (assistindo muito ao filme), determinei que o painel frontal deveria se mover um pouco primeiro, depois virar para cima e para trás. O truque para conseguir o movimento adequado é descobrir o comprimento correto dos braços e as posições corretas das articulações.

Tirei fotos do capacete com o painel frontal em 3 posições diferentes; fechado, aberto e meio aberto. Então trouxe as imagens para o GIMP e as sobrepus umas sobre as outras. Este foi o resultado:

No SolidWorks, tracei a imagem composta e marquei onde ficariam as juntas nas três posições. Isso definiu totalmente os arcos e me deu o comprimento dos braços e os pontos centrais. Também ajudou o fato de eu já ter configurado o braço frontal (pois sabia onde ficaria o motor e onde ele deveria se conectar à face).

Eu refinei um pouco mais e cheguei às seguintes dimensões para as 4 barras:

Juntando tudo

Este é o resultado remaining. Tudo é colado a quente dentro do capacete.

A parte onde o motor estava colado period meio frágil, porque a ventilação ficava bem ali. Então eu peguei um Caneta artesanal e adicionei algum materials further para reforçá-lo. Você também pode ver os chanfros na frente dos slots para ajudar a guiar os braços para dentro.

O capacete às vezes apresentava problemas para abrir. Isto foi devido ao Condição de Grashof. Os braços da frente tentariam ir para um lado, mas os braços de trás tentariam ir para o outro e ficaria preso. Isso foi corrigido adicionando algum peso à frente da face (um parafuso), para que ela tendesse a inclinar na direção certa.

Os braços dianteiros são o que o impede de voltar mais. Pretendo melhorar isso em algum momento adicionando uma curvatura a eles, para que não cheguem ao topo.

A configuração que tenho agora é principalmente para testes. É apenas um Arduino Mega 2560, com chave seletora e fonte de alimentação de 5V. Para uso prático, precisarei de algo mais compacto e permanente. Mas, por enquanto, isso funciona.

Este é o código do Arduino a ser usado para a chave seletora:

#embody

Servo faceServo;

void setup(){
  faceServo.connect(9);  // Servo PWM     - Pin 9
  pinMode(40,INPUT);    // Toggle Change - Pin 40
}

void loop(){
  if(digitalRead(40)){
    faceServo.write(45);
  }else{
    faceServo.write(180);
  }
}

E este é outro esboço que permite definir o ângulo do servo na porta serial:

#embody

Servo faceServo;

int command =0;
int angle =0;

void setup(){
  faceServo.connect(9);  // Servo PWM - Pin 9
  Serial.start(9600);
}

void loop(){
  if(Serial.obtainable()){
    angle =Serial.parseInt();
    if(angle <=180and angle >=0){
      faceServo.write(angle);
      Serial.println("Transferring");
    }else{
      Serial.println("ERROR");
    }
  }
}

• BICHO DE ESTIMAÇÃO em vez de PLA. Mais flexível, mais durável e não derrete em dias quentes.

• Maior. A escala padrão é um pouco pequena. Tenho que remover a mandíbula para colocá-la na cabeça, e mesmo assim é um aperto forte. Eu não tenho uma cabeça grande.

• Peças dobráveis ​​nas costas, como esse cara feztornaria muito mais fácil entrar e sair.

• Mova um conjunto de braços para a área lateral das têmporas, em vez da testa. Eu teria que redesenhar tudo para fazer isso, e os braços não ficariam tão escondidos, mas resolveria muitos problemas que tem com o movimento. Também se encaixaria melhor nas intenções do artista unique (há um parafuso bem ali).

Quer você saia dos planos da Versão 1 ou 2, boa sorte e boa impressão!

Para mais diversão com o capacete, confira nosso vídeo de reação da CES ao nosso projeto.