Miroslav Zuzelka

Odsávač kouře

3D tiskárnyElektro a IoT dílna

Ti z nás kteří často něco pájí si jistě všimli, že kouř který se při pájení vytváří, nám jde vždy přímo do nosu nebo do očí. Kdybychom chtěli vědět, proč tomu tak je, mohli bychom se pustit do experimentování. Ale tohle naštěstí pro nás, už někdo absolvoval a přišel na to, proč se to děje.

Pro ty, které to zajímá, přihládám níže video, kde je to vysvětleno.

Pro ty, které to zajímá, ale nechtějí na to koukat (jiná verze TL;DR), tak odpověďí je to, že mezi tělem, pájkou a cínem vznikne malý podtlak a to stačí k tomu, aby kouř stoupal přímo do našich očí nebo nosu. Hlavní roli v tomto hrají ruce, které vytváří uzavřený prostor.

Jelikož mám rád projekty které mi pomohou vyřešit nějaký problém, rozhodl jsem se vytvořit si odsavač kouře a sdílet ho i s vámi.

Jako první jsem udělal průzkum stávajích řešení od jiných makerů. Já jsem věděl, že svůj odsávač budu vyrábět na 3D tiskárně, takže jsem se podíval na Printables, co již bylo vytvořeno. Prohlédl jsem několik projektů, ale žádný mě nezaujal, takže jsem se rozhodl vytvořit vlastní.

Je dobré si dopředu stanovit, co by měl měl projekt obsahovat. Já jsem si určil, že:

by měl být jednoduchý na výrobu a případnou replikaci
měl bych ideálně využít komponent, které už mám doma
nemělo by být potřeba mít nějaké speciální nástroje
měl by být bateriově napájený, abych nemusel řešit, kam zapojím adaptér

Po prozkoumání domácích zásob HW jsem si připravil následující komponenty:

120mm větrák do PC
kolebkový spínač
čokoládu (elektrikářskou, ne tu s oříšky ;) )
2x propojovací kabel samec-samec
2x kousek kabelu (cca 5 cm nebo více)
3x zrecyklovanou nebo novou baterii 18650
1x držák na 3 baterie typu 18650

Dokoupit nebo vytvořit jsem muset toto:

uhlíkový filtr
tělo odsávače

Použité stroje a nástroje

3D tiskárna
pájecí stanice nebo pájecí pero/mikropájka
kleště
cín
nůž

Jak to celé funguje?

Celý odsávač je velmi jednoduchý. V podstatě jen sepnutím spínače přivedeme napětí k ventilátoru a ten se točí.

Jelikož je ventilátor na napětí 12 V, jsou potřeba 3 ks LI-Ion baterie typu 18650. Tyto jsou zapojeny seriově (za sebou), takže se jejich napětí sčítá. Tyto články mají při plném nabití 4.2 V a jejich minimální napětí by nemělo klesnout pod 3.7 V. Díky tomuto nám budou otáčky a i výkon odsávače postupně klesat, ale i při minálním napětí článků (3 x 3.7 V = 11.1 V) by se nám měl odsávač spustit.

Já rád recykluji, takže moje volba padla na články, které jsem zachránil z nefunkční baterie pro notebook. Většinou jsou baterie 4 nebo 5-ti článkové a pokud se jeden článek porouchá, tak to elektronika baterie vyhodnotí jako vážnou chybu a přestane fungovat. Zbývající články jsou však většinou v pořádku a stále fungují, a právě tyhle jsou super pro domácí projekty jako je tento. Drobnou nevýhodou je, že pro ně potřebujete externí nabíječku, ale tato může také sloužit pro ostatní nabíjecí články, kterých jistě máte doma spoustu, jelikož jsou mnohem lepší pro přírodu než ty jednorázové alkalické. Pokud však nemáte doma zásobu recyklovaných baterií, tak je lze koupit i nové.
Upozornění: Při neopatrné demontáži baterie může dojít k požáru, takže doporučuji tento proces nastudovat nebo nechat na někom, kdo s tím má již nějaké zkušenosti.

Jde se modelovat...

Dalším krokem je tedy vytvoření modelu těla pro náš odsávač. Toto tělo jsem opticky rozdělil na 2 části. Horní, která bude držet filtr a ventilátor a spodní kde bude baterie, vypínač a kabely.

Zde je rychlá animace toho, jak proces modelování vypadal:

Model pro tisk můžete stáhnout zde, stejně tak i soubor pro případnou editaci ve Fusion 360 nebo v jiném CAD softwaru.

Zde jsou všechny komponenta pohromadě, včetně již vytištěného těla:

Teď to všechno poskládáme!

Začneme tím, že si uřízneme/ustřihneme filtr na velikost větráku a vložíme ho do těla odsávače.

V dalším kroku vložíme propojovací drátky od větráku do konektoru. Já se snažím větrák zachovat v původním stavu, kdybych ho někdy chtěl ještě použít jinde, ale jedna z dalších možností, jak tento krok provést, je ustřihnout konektor a jednotlivé kabely (po roztrhnutí, oholení a pocínování) poté zapojit do čokolády. Jaká zdířka na konektoru je pro který signál lze najít například zde. V našem případě je bílý kabel 12 V a černý je GND.
Nyní můžeme ventilátor vložit do těla odsávače.
V dalším kroku si připravíme spínač. Na něj si připájíme kabely a pokud je ještě nemáme oholené, tak si oholíme jejich konce, abychom je mohli zašroubovat do čokolády. Určitě doporučuji konce zamotat, aby se netřepily a lépe držely v čokoládě.
Spínač poté můžeme vložit od těla odsávače.
V dalším kroku se již můžeme pustit do propojování. Já jsem si jako první zapojil kabely od spínače do 1 (vstup napětí) a 3 (výstup napětí) zdířky v čokoládě. Poté jsem si zapojil do protější strany 3 zdířky bílý kabel od ventilátoru a do 2 zdířky jsem si zapojil černý kabel, což je naše společná zem (GND). Posledním krokem je připojení kabelů od držáku článků. Červený kabel jsem zapojil do protilehlé strany 1 zdířky a černý zase do protilehlé strany 2 zdířky. Tímto bychom měli mít zapojení obvodu hotové.

Nyní bych doporučil vložit články do držáku (strana článku s prohloubením je +) a otestovat zapojení, abychom to nemuseli opět vyndávat z těla odsávače. Pokud by se větrák točil, když je přepínač v pozici "0", tak je jen potřeba prohodit kabely od spínače v čokoládě.

Posledním krokem pro nás je (pokud se podařilo oživení) vložit vše do těla odsávače. Jak je vidět, tak já bych měl kabeláž malinko zkrátit, aby se tam lépe schovala, ale i takto to bude fungovat. Držák článků by se tam měl s přehledem vejít a drží tam třením.
Úplně posledním krokem je otestovat funkčnost při reálním použití.

Suma sumárum

Jak je vidět z videa, tak kouř né vždy projde přes odsávač. Toto může být způsobeno nižším napětím článků a tím i nižšími otáčkami nebo jen špatným umístěním odsávače. Já jsem ho ještě před finálním sestavením testoval a během pájení odsával velmi hezky.

Kdybych tělo odsávače tiskl znovu, tak bych do něj nejspíš zakomponoval ukazatel celkového napětí, tak, abych poznal, kdy mám články vyměnit a nabít.

Z výysledku mám radost, jelikož mi to zpříjemní práci a také jsem si užil modelování průduchů v těle odsávače. Doufám že i vám se projekt líbí a bude případně někomu vzorem pro stavbu nebo nějaký remix. :)