Piesa proiectului tău, proiectată în Tinkercad

Proiectul vostru de grup are, aproape sigur, o gaură în el: un suport care nu există în comerț, o carcasă pentru senzor, o clemă, un adaptor între două piese care refuză să se potrivească. Azi o astupi. Proiectezi în Tinkercad piesa reală de care are nevoie echipa — pornind de la măsurători cu instrumentul în mână, nu din ochi — și o duci până la fișierul STL pe care îl poate înghiți orice imprimantă 3D. La finalul laboratorului vei avea modelul 3D al piesei tale, fișierul STL exportat și fișa de măsurători care justifică fiecare dimensiune.

Ce îți trebuie

• Tinkercad: tinkercad.com — rulează în browser. Cont: da, e necesar; la școală se intră de regulă prin contul de clasă creat de profesor (opțiunea „Join a class" cu codul primit), ca să nu-și facă fiecare cont personal.
• Obiectul real pe care piesa ta trebuie să-l atingă: senzorul de prins, țeava de cuplat, peretele cutiei — adus de acasă sau din kitul proiectului. Fără obiect real, azi n-ai ce măsura.
• Instrument de măsură: șubler dacă există în laborator (cere-l — la fabricația din modulul 4 l-ați folosit), altfel riglă bună; pentru diametre fără șubler, o bandă de hârtie înfășurată (circumferința împărțită la 3,14 dă diametrul — trucul atelierului).
• Timp: 20 minute măsurare și schiță + 45 modelare + 15 export și verificare. Se lucrează în perechi din aceeași echipă de proiect.

Măsoară de două ori, modelează o dată

Regula atelierului e veche și nemiloasă: piesa imprimată după dimensiuni „din ochi" ajunge la coșul de plastic topit. Deci:

1. Schița pe hârtie, întâi. Desenează piesa din două vederi (de sus și din față ajung de obicei), cu săgeți de cotă pe fiecare dimensiune care contează. Nu e desen artistic — e listă de dimensiuni cu poze.

2. Măsoară tot ce atinge piesa ta. Diametrul senzorului, grosimea peretelui, distanța dintre găurile de șurub — fiecare cifră intră în fișa de măsurători: ce am măsurat → cât a ieșit → cu ce instrument. Măsoară fiecare cotă de două ori; dacă iese diferit, a treia decide.

3. Adaugă toleranțele. Aici pică cei grăbiți: imprimanta 3D nu depune plasticul perfect, iar o gaură proiectată exact cât axul nu va intra niciodată. Regulile de aur pentru FDM, de trecut direct pe fișă:

   • gaură prin care trebuie să treacă ceva: diametrul real + 0,4 mm;
   • locaș în care ceva intră strâns (press-fit): + 0,2 mm;
   • pereți: minimum 1,6 mm grosime (subțirii se rup la prima folosire);
   • piesa care alunecă într-un ghidaj: joc de 0,3 mm pe fiecare parte.

Modelarea: totul e adunare și scădere de forme

Tinkercad are o singură idee mare, și e suficientă: orice piesă se construiește din corpuri care adaugă material și găuri (Hole) care îl scot, grupate împreună. O carcasă e un paralelipiped minus un paralelipiped mai mic. O flanșă e un cilindru minus cilindrul găurii. Piesa ta, oricât de complicată pare pe schiță, se descompune la fel.

1. Creează proiectul („Create new design") și redenumește-l imediat cu numele piesei și al echipei — peste o lună, „Copy of Funky Jaban" nu-ți va spune nimic.
2. Setează grila de lucru. Jos-dreapta, unitățile: milimetri. Snap grid pe 0,5 mm sau chiar 0,25 — implicitul de 1 mm e prea grosier pentru toleranțele tale.
3. Blochează dimensiunile cu cifre, nu cu mouse-ul. Tragi forma pe planșă, apoi dai click pe cotele afișate și tastezi valoarea din fișă. Fiecare dimensiune trasă „aproximativ" din mouse e o măsurătoare aruncată la gunoi.
4. Construiește de la corpul principal spre detalii: întâi volumul mare, apoi găurile, apoi rotunjirile. După fiecare operație de grupare (Ctrl+G), rotește piesa (click-dreapta trăgând) și inspecteaz-o de jos — acolo se ascund surprizele.
5. Folosește Align, nu ochiometrul, pentru centrare: selectezi ambele obiecte, unealta Align (L), click pe punctele de aliniere. O gaură „aproape centrată" se vede dureros de tare pe piesa fizică.
6. Testul găurii, în digital: modelează separat un cilindru cu diametrul real al obiectului tău (fără toleranță) și încearcă-l în gaura piesei, ca machetă de asamblare. Dacă în Tinkercad abia încape, în realitate nu va încăpea — realitatea e întotdeauna mai strâmtă decât modelul.

Exportul STL și verificarea de imprimabilitate

1. Export → STL, cu piesa selectată. Numele fișierului: piesa_echipa_versiune.stl — de exemplu suport-senzor_ecoteam_v1.stl. Versiunea contează: prima imprimare aproape niciodată nu e și ultima.

2. Verificarea înainte de predare — patru întrebări, pe model:

   • Talpa: are piesa o față mare și plană care poate sta pe masa imprimantei? Dacă nu, gândește-te cum se rotește la imprimare sau dacă forma nu trebuie regândită.
   • Consolele: are porțiuni care atârnă în aer la mai mult de 45 de grade? Acelea cer material de suport — de evitat unde se poate.
   • Pereții: toți peste 1,6 mm? (Verifici cu unealta de măsurat din Tinkercad sau pe cote.)
   • Gabaritul: încape în volumul imprimantei disponibile? Întreabă care e — tipic în jur de 20 cm pe fiecare axă, dar nu ghici.

3. Predă STL-ul + fișa de măsurători către responsabilul cu fabricația al proiectului (sau profesorului). Piesa se imprimă în afara orei; la revista de proiect următoare o probați pe obiectul real — momentul adevărului pentru toleranțele tale.

Dacă nu merge

• Gaura nu taie nimic: obiectul-gaură nu e setat pe „Hole" sau n-ai grupat (Ctrl+G) după ce l-ai poziționat. Gruparea e cea care execută scăderea.
• Ai grupat prea devreme și nu mai poți edita o gaură: Ungroup (Ctrl+Shift+G) desface operația — poți intra, corecta, regrupa. Nimic nu e pierdut.
• Cotele refuză valorile fine (sare din 1 în 1 mm): snap grid-ul e pe 1 mm — schimbă-l jos-dreapta pe 0,25.
• Piesa arată bine de sus, dar e găurită pe dedesubt: două corpuri care nu se ating de fapt — vederea de jos și rotirea liberă le demască; suprapune-le cu Align și câțiva zecimi de milimetru de întrepătrundere.
• STL-ul exportat conține și cilindrul-machetă de test: la export selectezi doar piesa; altfel imprimanta va imprima tot ce plutea pe planșă.
• Piesa imprimată nu se potrivește deși modelul „era perfect": bun venit în fabricație — de-asta există v2. Măsoară piesa imprimată, compară cu modelul, corectează toleranța cu diferența găsită. O iterație e norma, nu eșecul.

Misiunea ta

Nivel de bază (obligatoriu): modelul 3D al unei piese reale pentru proiectul de grup, construit pe fișa de măsurători cu toleranțe, exportat STL cu nume versionat.

Extindere: gravura în relief a numelui echipei pe o față a piesei (text ca formă-gaură, adâncime 0,6 mm) — identitatea de proiect fabricată în obiect; plus verificarea completă de imprimabilitate documentată pe fișă (răspunsurile la cele patru întrebări).

Provocare: proiectează piesa din două părți care se asamblează — capac și corp cu locaș press-fit (+0,2 mm), sau două jumătăți cu găuri de șurub aliniate. Asamblarea pe modelul digital trebuie demonstrată în Tinkercad cu piesele întrepătrunse corect. E diferența dintre a desena un obiect și a proiecta un produs.

Ai terminat când:

• fiecare cotă de pe model se poate justifica cu un rând din fișa de măsurători;
• toate găurile și locașurile au toleranță explicită, cu regula aplicată scrisă pe fișă;
• STL-ul trece cele patru întrebări de imprimabilitate;
• responsabilul cu fabricația al echipei a primit fișierul și fișa — piesa ta e acum pe drumul critic al proiectului, deadline-ul e real.