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2021/09/03
你是咖啡達人嗎?來教你DIY免插電手沖咖啡機!
數位製造並不局限於工業或商業領域,在家也能
DIY出各種小機器
!今天是咖啡達人之日,因為DiMan要來教大家利用
Fusion 360
,以
CNC銑床
銑削出免插電手沖咖啡機!
第一步︰咖啡機原型與熱交換器設計
這是相當重要的一個步驟,除了咖啡機的機身原型設計,還有熱交換器的設計,因為燃燒器的位置只要有一點微小的變化,都會對水的流量和溫度產生重大的影響,建議在熱交換器上的材料愈少愈好,而內部由0.8毫米製成的薄壁銅管,直徑為8毫米。
第二步︰
使用Fusion 360設計
咖啡機的3D模型
通過第一步原型設計的技術驗證後,你可以開始在
Fusion 360
中繪製咖啡機,先把確定好的尺寸繪製出水箱、止回閥和熱交換器,然後把這些組件對其餘部分進行建模。以下是咖啡機的所需組件︰
玻璃缸:
示範的玻璃缸來自一個蠟燭燈,當然,你可以依需求和喜好來購買你想要的玻璃缸成品。
止回閥:
普通咖啡機沖泡的替換部件。
沖泡咖啡的壺:
這是像陶瓷版“Theo”一樣的玻璃。
黃銅連接件
水箱連接噴嘴、或水閥連接部分。
在咖啡機的設計階段,設計中的每個維度都由尺寸的變量計算,因為如果發生變化或零件在所需尺寸中不可用時,只需要更改變量即可完成大部分的工作。
該設計可在
這裡
獲得。
第三步︰CNC銑削
這個免插電手沖咖啡機融合了數位製造的多種工藝技術︰
3D列印
、
CNC
銑削、CNC車削、製作環氧
樹脂
模具,只要能把它成功DIY出來,也算是集了4種數位製造的技術於一身了。
另外,如果只有一個參數發生變化,例如止回閥的直徑改變,所有的CNC作業都會被重新計算,而無需導出、導入或手動重做,這是
Fusion 360
的軟體特點之一,相當人性化的操作。以下是零件的製作要點︰
黃銅零件
所有的黃銅零件都是以
DIY 的CNC銑床
,使用2毫米的黃銅板上銑削而成的,而黃銅是很適合銑削的材料。
木底座:
示範咖啡機的底座選用了橡木,從上到下,分兩步雕刻,凹槽和手柄設置的銑削作業是非常簡單的,幾乎沒什麼難度。
第四步︰模具製作
水箱是最複雜的部分。首先,把水箱分成兩個部分,頂部有黃銅的出水口和底座,而這些都是
3D列印
出來的,再用保護劑噴漆,噴出一個漂亮的、像皮革的表面,而在打磨和噴漆之後,再製作一個矽膠模具(圖中的綠色矽膠),建議千萬別使用廉價的矽膠(圖中的灰色矽膠)來製作不容易脫模的模具,因為它會很快裂開。
關於底座,把模具分成三個部分,並加入3D列印的
支撐
,這樣就能使它們固定在一起,避免模具在脫模過程中破裂。
第五步︰來喝咖啡了!
最後一步就是大功告成,可以拿出你的咖啡來享受了!
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