stránky radioamatérské stanice
OK2PPK » Texty » Technika a provoz » Modely pro 3D tisk pro HAM | ---
Různé modely využitelné pro radioamatérské vysílání
Na této stránce jsem shromáždil některé modely, které byly použity na tisk dílů na opravu nebo doplnění vybavení pro radioamatérské vysílání. Nebude-li někde níže uvedeno jinak, tak se obecně jedná o extruzi s tryskou 0.4mm.
Radiostanice Kenwood TM455E a TM733E používají stejný typ mikrofonu T91-0398-05 (varianta bez DTMF) a v obou mi po mnoha letech degradoval ten kousek pěnové gumy, který je v PTT tlačítku použit jako pružící element. Provizorně jsem to svého času vyřešil přidáním kousku molitanu mezi původní gumu a opěrný díl v tělese mikrofonu, funguje to, ale ideální to není, molitan postupně také degraduje a zmačkává se.
Po pořízení 3D tiskárny jsem měl delší dobu v hlavě nápad zkusit si za tu gumu vytisknout nějakou náhradu z materiálu typu FLEX. Nakonec jsem to zkusil, ale až tak jednoduché to nebylo. Hlavním problémem je, že guma je vlastně hodně titěrná a v samotném tlačítku je zasazená hodně mělce a potřebný zdvih PTT tlačítka je docela velký, takže při trysce 0.4mm není skoro kde udělat nějaký tvar, který by mohl dostatečně pružit. Vyzkoušel jsem několik různých provedení, kdy jsem nejprve na pružící část používal stěnu o síle dvou perimetrů (cca 0.86mm). Ale při této tloušťce se pružná část neměla při stlačení PTT kam seskládat, ohýbala opěrný díl a ovládání PTT bylo pocitově nepříjemné.
Nakonec mi jako použitelná varianta vyšlo řešení s neuzavřenými 2 pružícími packami o síle 1 perimetr a s dvojnásobně silnou základnou. Díl jsem tiskl z materiálu S-FLEX o tvrdosti 90A od Spectrum (použil jsem barvu bloody red). Pokud máte vypnuté retrakce, tak je kvůli stringování lepší udělat tisk více kusů najednou jako sekvenční, tj. tak, by se netahala vlákna mezi výtisky. Kvůli titěrnosti výtisků a současně stěně 1 perimetr je už krapet problém s kvalitou výsledku, takže ne každý výtisk vyšel úplně dobře, vesměs bylo potřeba ulamovacím nožem zapravit přebytečný materiál v místech začátku a konce tisku, a tak u dvou z pěti výtisků se objevovaly nerovnoměrnosti ve stěnách pacek.
Vytištěná guma se vloží do dutiny v PTT tlačítku. Nemusí se lepit, drží tam jen tak sama zapřením o stěny dutiny, po složení je navíc i v klidové poloze lehce zapřená i v třetí ose mezi PTT tlačítko a opěrný díl a nemá tedy kam vypadnout. Upravil jsem tak oba mikrofony a v obou se to chovalo stejně. Pocitově to s tištěnou gumou funguje podobně jako s původní pěnovou gumou nebo s doplněným molitanem, ale jeden rozdíl zde je, tištěná guma má tendenci při klouzání po opěrném dílu lehce vrzat, možná by pomohlo stykovou plochu namazat. Životnost tištěné gumy z mnou použitého materiálu neznám, v době, kdy toto píši, je to čerstvá úprava, takže se to ukáže až časem.
Zde jsou podklady od tištěného dílu, přidal jsem k nim i INI soubor s použitým nastavením pro PrusaSlicer 2.1.1.
Ovládací skříňka rotátoru Yaesu G1000DXC má horní stranu poměrně dost skloněnou dozadu, takže věci z ní sklouzávají. Kvůli nedostatku místa na stole jsem ale potřeboval na rotátor odložit některé věci a na výrobu podložky, která by sklon vyrovnala, se samozřejmě nabízelo použít 3D tisk.
Výtisk je to úzký, dlouhý a vysoký, takže už jsou problémy s ohýbáním spodku na podložce tiskárny, navíc z PETG se to tiskne už docela dlouho. Nejprve jsem podložku tisknul jako dvojdílnou, kdy napříč skrze oba díly byly předtištěny 3 otvory, do kterých se nasoukal instalační drát Cu 1.5 a tím se obě poloviny spojily. Následně jsem pak zkusil udělat i tisk celé podložky z jednoho kusu.
Podložka není přes celou šířku ovládací skříňky, jednak na pravé horní straně má ovládání rotátoru větrací otvory, a jednak se v mém případě v těchto místech nacházela lišta se zásuvkami. Proti sesunutí do bočních stran a dozadu je podložka zakotvena o ohyb na horní straně čela ovládací skříňky a výřezem o nahoru vyčnívající válcový ukazatel polohy rotátoru. U dvojdílného provedení by šel ještě trochu zmenšit válcový výřez pro ukazatel, u jednodílného jsem to zmenšil (resp. přesněji řečeno je potřeba zmenšit mezeru mezi podložkou a ukazatelem, tj. zvětšit průměr výřezu a vrcholem ho poté posunout blíže k ukazateli). Otvory pro nasunutí spojovacích Cu vodičů by bylo asi dobré ještě o trochu zvětšit, v mém případě tam šly ty dráty nacpat hodně špatně. U dvojdílného provedení jsem zkusil přidat na jednu stranu dolů kolečko pro lepší adhezi na podložce tiskárny, nicméně i tak se to kroutilo, u jednodílného jsem to tisknul už s klasickým brimem po celém obvodu a tady se už ukazují limity magnetické podložky na Průšově MK3S - zkroutilo se to trochu také a podle mě se tím tahem totiž prohnula celá podložka tiskárny - je to problém příliš úzkých a dlouhých předmětů, kdy tah působí jen na úzkou plochu, kde to musí udržet jen pár magnetů, když je předmět širší, tak se síly více rozloží a zůstávají pak jen běžné problémy s přilnavostí. Nicméně nepotřeboval jsem super rovné boky podložky, takže i s tou mírnou deformací to bylo k mému účelu použitelné.
Při hledání vhodného obalu na přepravu Yaesu FT991A na kopec v batohu, kdy jsem konečně našel hliníkový kufřík, do kterého to jakžtakž pasovalo a nebyl velký jak almara, jsem se samozřejmě dostal i k úvaze, zda by nebylo lepší na čelní panel při přepravě nasadit nějaký kryt, který by chránil především dotykový displej a hlavní ladění před mechanickým poškozením. Na webu jsem našel dva modely krytů, ale šlo o kryty proti prachu. Jeden jsem zkusil i vytisknout, ale špatně seděl, autor možná nezměřil přesně rozměry stanice a rádiusů rohů (nebo měla jeho stanice jiný rozměr nebo to tak prostě chtěl mít), navíc měl nahoře pro mé použití zavazející packy, bez kterých ale kryt na stanici nedržel. Druhý model měl zase složitě tvarované čelo podle knoflíků, takže by se musel tisknout s velikými podporami.
Nakonec jsem tedy stanici oměřil, šlo to blbě, protože čelo je tvarované, není tam skoro žádná rovná plocha, vše je nějak prohnuté nebo zešikmené, a v OpenSCADu si podle toho navrhl kryt. Nedával jsem tam žádné nápisy jako označení radiostanice, svoji značku apod., kryt je veliký, skoro přes celou šířku podložky MK3S (pozor, potřebujete tiskárnu, která zvládne kolem 240mm), takže jsem se potřeboval zbavit všeho, co by tisk zpomalovalo a zvyšovalo rizko, že se to, až se hlava při tisku dostane do vyšší polohy, začne na podložce kroutit.
Kryt lehce přesahuje přes boky stanice, s tím je potřeba počítat - v tom místě je pak kryt nad stanicí ve vzduchu a je na hraně namáhaný na ohyb napříč vrstvami tisku, když se to opře o něco tvrdého. V mém případě je to ale položené v mírně polstrovaném kufru, takže se namáhání rozloží. Na horní a spodní straně krytu jsou zevnitř dvě a dvě západky, které po nasunutí krytu na stanici zacvaknou za malou hranu, co vzniká přechodem z čela stanice do plechových krytů stanice. Při sundávání stačí na jedné straně (nahoře nebo dole) prsty lehce přizvednout kryt od stanice a současně za kryt lehce zabrat směrem dopředu a západky se uvolní a tím, jak se přitom kryt mírně nakloní, tak se uvolní západky i na obrácené straně. Uvnitř je kryt zapřený ve 4 místech dole a ve 4 nahoře o vodorovné lišty na horní a spodní straně čela stanice. Nevím, jak moc je to dobrý nápad, neviděl jsem čelo z vnitřní strany, ale prostě tam nebylo nic jiného, o co by to šlo jinak opřít. Při zkoušení prsty, jak se čelo kde prohýbá, mi vyšlo, že kolem displeje je tužší v rozích než ve středních částech, proto jsou opěrky kolem displeje rozdělené a střední části nad a pod displejem vynechávají. Mezi displejem a ladicím knoflíkem je ještě vevnitř přepážka zpevňující čelo krytu. Jediný nápis na krytu je šipka uvnitř ukazující směr nahoru při nasazování, ale vpodstatě je to zbytečné, kryt obráceně nasadit nejde.
Kryt není sám o sobě těžkotonážního provedení, má poměrně tenké čelo i boky, a počítal jsem, že to celé bude ještě v kufru. Pokud by to někdo chtěl s tímto krytem nosit přímo v batohu jen tak mezi dalším vybavením, tak bych doporučil zabalit to pak celé ještě do nějaké deky, celty apod., to PETG se sílou jen kolem 2mm může prasknout, když se za něj zabere násilím, a je také otázka, co vydrží to čelo stanice, o které je to zapřené.
Kryt jsem tisknul z černého PETG a upravoval jsem oproti standardnímu nastavení i některé další parametry tak, aby se zvýšila rychlost tisku, takže níže pro PETG výjimečně přikládám i INI soubor s použitým nastavením sliceru.
Čelní kryt pro FT991A. Z vnější strany je kryt zcela hladký, bez výstupků, prohlubní nebo nápisů. (foto PPK)
Když jsem si pro radiostanici FT991A tisknul přepravní přední kryt na transport v batohu, tak jsem tak nějak počítal s tím, že ze zadní strany ji pak vypodložím v kufru kusem pěnového materiálu. Jenže termín zimního QRP závodu na VKV v roce 2022 se neúprosně blížil a já zrovna neměl po ruce materiál potřebné tloušťky. Dvakráte jsem vyřezával díry pro konektory do materiálu, co jsem zrovna sehnal, ale stále mi to ohýbalo přepážku kufru do oblouku a tenčí pěnu jsem neměl. Navíc ta pěnovka byla taková řidší a říkal jsem si, že když to schytá nějaký pořádný náraz, tak si stanice sedne až na konektory. Nakonec jsem to chtěl narychlo vyřešit tak, že z flexu vytisknu podložku pod celý zadek, která se bude opírat o šasi mezi konektory. Jenže tisk vycházel na 10h a nebyla šance to před závodem ještě stihnout případně opakovat, kdyby se to při dlouhém tisku z flexu kousnulo. Takže nakonec jsem výtisk udělal raději z PETG a tento kousek šel pak se mnou na kopec a absolvoval se mnou i jeden držkopád, při kterém jsem zakopl a bágl se stanicí letěl z výšky na zem. Přežila stanice i oba kryty, takže to beru jako úspěšné vyzkoušení funkčnosti.
Použitý díl byl ve verzi 2. Tam došlo k jedné chybě v návrhu. Když jsem vyměřoval otvory pro konektory na zadním panelu, tak jsem si sice všimnul, že USB konektor lehce přečnívá přes šasi, ale protože jsem v té době měl v hlavě kryt z FLEXu, tak jsem nad tím mávnul rukou, že tato díra už mi nestojí za námahu s měřením a ten kousíček se srovná díky flexibilitě materiálu krytu. Jenže výsledek realizovaný nakonec jen z PETG je tvrdý. Takže ve verzi 3 je upravený návrh, kde je kolem USB udělán menší výřez. Upozorňuji, že tuto verzi jsem zatím netisknul, takže jen doufám, že jsem tu díru napasoval na správnou pozici. V souborech níže jsou zabalené obě verze krytu.
Jednoduché krytky na konektory jsou další věc, na kterou se 3D tisk dá s úspěchem využít. Konečně jsem se k tomu také dostal a udělal si krytky na N-konektory na kabelech používaných na portable a zbavil se potřeby ty konce kabelů balit při špatném počasí do pytlíků. Nakonec jsem místo původně zamýšleného jednoho typu dělal více provedení, když jsem udělal jedny, tak vzápětí mě napadlo další místo, kde by se to mohlo použít, a tak dále, a pak se stavil ještě jeden kolega a měl zájem o kryt na BNC. Níže tedy dávám celou sadu krytek, co jsem zkoušel, konstrukce krytek je navíc jednoduchá, je to rotačně extrudovaný polygon, takže pokud potřebujete o pár desetin změnit rozměry na váš konektor, tak to snadno změnou parametrů ve zdrojovém kódu pro OpenSCAD uděláte.
Krytky jsem tisknul z fexibilního materiálu S-FLEX s tvrdostí 90A od Spectrum, zkoušel jsem barvy bloody red, bahama yellow a pacific blue. Ty tři barvy se chovaly při tisku odlišně. Žluté výtisky byly oproti červeným jakoby tužší a přes stejný použitý gcode pro tisk např. když mi červená krytka šla na konektor až moc volně, tak žlutá seděla pevněji. Modré byly v tomto více jako červené, ale modrý filament mi dělal více problémů s přilnavostí k podložce. Níže k podkladům přikládám i INI soubory s použitým nastavením sliceru na tento FLEX, ale pozor, je to nastavení pro moji přestavěnou Anet A8 na rám AM8 a tisknul jsem na sklo s lepidlem (Kores). Nicméně bylo to s extrudérem BMG a hotendem E3D V6, takže podstatné parametry nastavení jsou snadno přenositelné třeba na MK3S. Krytky mají tenké stěny, takže na výtiscích bude místy vidět, jak se na vnější plášť přenesla hrana, kde se na vnitřní straně mění průměr. Je to klasický problém tisku tenkých stěn a mě to nevadilo, počítal jsem s tím.
Krytky mají stejný základní tvar, kdy na konci za závitem je mírné osazení směrem dovnitř krytky, vevnitř se dále mění průměr podle toho, zda v tom místě bude závit nebo válcová část konektoru, a na čele je po obvodu vnější osazení, tak aby šlo při sundávání krytku snadno uchopit prsty.
Toto bylo druhé provedení krytek na N female, původní (najdete ho níže), bylo podle rozměrů nějakých noname N spojek a panelových N, nicméně se ukázalo, že kabelový N female od SSB7364 potřebuje lehce zvětšit rozměry. Tyto větší rozměry mi tedy více seděly pro kvalitnější kabelové konektory, ale protože N i UHF (PL) konektory používají stejný závit 5/8"-24 UNEF, ale u UHF je závit delší, tak mi tento zvětšený rozměr i lépe seděl na panelové UHF.
Toto byl původní návrh krytky na N female, seděl dobře na noname N spojkách a také na panelových N, naopak na N SSB7364 nebo na panelový UHF už to šlo nasadit a hlavně sundat s trochou násilí.
Tato krytka byla vlastně ta hlavní, která mě původně zajímala. Je určena pro kabelový N male typu SSB7367 a mám ji ve dvou provedeních. Jedno končí těsně za maticí a druhé prodloužené provedení překrývá i mezeru mezi maticí a samotným tělem konektoru. Krytka šla nasadit i na UHF male typu SSB7378 anebo na N male SUHNER s šestibokou maticí.
Pro N male SUHNER s válcovou maticí bylo potřeba upravit rozměry, krytka navržená pro SSB7367 na tento konektor nepasovala. Takže zde je ta upravená verze pro SUHNER.
Následující krytka je navržená pro panelový BNC female. Na konektoru drží především drážkou za boční kolíky bajonetu konektoru - na to je potřeba pamatovat při nasazování a sundávání a nemačkat na krytku v místech kolíků, jinak půjde posouvat obtížně.
Když jsem v roce 2005 vyráběl podle vzoru DK7ZB antény 5el. na 144MHz a 9el. na 432MHz, tak jsem v omezených domácích podmínkách nedokázal uchycení prvků na ráhno realizovat jinak, než klasickým způsobem, kdy jsou prvky k ráhnu přišroubované. Pro krátkodobý portejblový provoz to bylo řešení nevýhodné, protože jsem potřeboval antény přepravovat s demontovanými prvky, a jejich montáž na kopci a pak zase následná rozborka antén po závodě zabraly příliš mnoho času.
Mým přáním bylo mít prvky uchycené jenom nějakým naklapnutím nebo nasunutím tak, jak jsem to kdysi dávno míval u jedné 6el. yagi na 2m, ale dlouho jsem nenacházel žádný způsob, jak to jednoduše realizovat. Nakonec se mi to podařilo vyřešit až díky možnosti vytisknout si držáky prvků z plastu na 3D tiskárně.
Antény mám s ráhnem 15x15mm a prvky z trubek 8mm a pro tyto rozměry jsou dále uvedené držáčky určeny. Nicméně uvažoval jsem i možnost někdy v budoucnu použít třeba silnější jekl 20x20mm a trubky 10 nebo i 12mm, takže zdrojový kód pro OpenSCAD je parametrizovaný a lze to myslím celkem snadno modifikovat i na jiné rozměry.
Jako materiál na výrobu jsem použil filament z PETG a finální držáky použité na předělávku antén jsem tisknul z oranžového Prusamentu PETG. Materiál PETG je použit u zacvakávacího držáku kvůli určité potřebné míře pružnosti a obecně je tento materiál i vhodný pro nasazení při trvalé montáži, kdy je namáhaný povětrnostními vlivy a UV zářením, jen barva zřejmě časem vybledne. Po VF stránce jsem zatím také neviděl u PETG nějaké negativní zmínky, akorát bych se asi vyhnul PETG plněnému nějakým vodivým materiálem.
Držáky byly tisknuty "navýšku", tj. osa prvku byla v ose Z tiskárny tak, aby kritická pružicí část kolem prvku byla namáhána ve směru vláken. Horní bok výřezu pro ráhno tak tvoří kolmý převis a je tedy tisknut s podpěrou. Současně jsem používal i blokátor podpěr, aby se vytvářely pouze ve výřezu pro ráhno. Podpěry šly snadno vylomit šroubováčkem a ani se to nemuselo nějak moc zapravovat ulamovacím nožem.
Tento držák jsem použil pro upgrade stávajících portejblových antén. Je dimenzovaný pro ráhno z jeklu 15x15mm a prvek z trubky 8mm, uchycení prvku do něj je zacvakávací a vzdálenost spodní strany prvku od horní strany ráhna je 5mm. Na anténách nemám prvky ve stejné rovině jako dipól, držáky prvků měly distanci 3mm, kdežto dipól byl o 10mm výše, bylo to dané rozměry materiálu, který jsem tehdy měl na výrobu k dispozici. Pro předělávku na zacvakávací držák jsem nechtěl uhnout s prvkem příliš daleko od původní výškové polohy, abych si anténu nerozladil, byla tehdy samozřejmě "dopilovávaná", ale potřeboval jsem pod zapuštěnou matici dostat nějaký materiál, za který by to mohlo vůbec držet, a nad maticí nechat pár desetin mm vůle, aby na ni prvek nedosedal a neovlivnilo to případně negativně jeho polohu v pružicím úchytu. Minimální distance tak vyšla na 5mm a to současně přímo pasovalo na standardní vyráběnou délku šroubu 20mm.
Držák se na ráhno upevní šroubem M3x20 prostrčeným zespodu ráhnem a pod hlavu šroubu se dá standardní podložka 3.2x0.5mm. Pak bude konec šroubu zarovnaný s horní stranou matice a nepřečnívá ven. Prvek je pak zcela izolovaný od ráhna. Alternativně jsem zvažoval použít šrouby M3x25 - prvky jsem měl s vyvrtanými otvory na uchycení díky dosavadnímu řešení spojů, a tak jedna z úvah byla, že šroub trčící z matky 5mm nahoru do díry v prvku by šel použít jako fixační středicí bod pro prvek. Nicméně je tam pak otázka jestli nevznikne jakýsi vachrlatý spoj mezi šroubem a prvkem, kdy to někdy bude vodit a někdy nebude, a nezpůsobí to problémy. Podobně je tam i hodně malá mezera mezi maticí a prvkem i při tom kratším šroubu. Tady je pak otázka, zda prvky úplně izolovat nebo se snažit je mít ve střední části galvanicky spojené s ráhnem. Tento zacvakávací držák je z pohledu stability vodivého spojení prvku s ráhnem vhodný spíše na variantu s plně izolovanými prvky.
Do držáku je potřeba zalisovat matici M3. Dělá se to zatažením matice pomocí šroubu. K tomu slouží pomocná lisovací podložka (viz níže), která se vloží do vybrání pro ráhno a chrání stěnu držáku před deformací při tlaku hlavy šroubu na příliš moc malou plochu. Do držáku se skrze tuto lisovací podložku ze strany ráhna prostrčí šroub M3 s normální 3.2mm podložkou pod hlavou (nebo místo té tištěné lisovací podložky můžete použít jakoukoliv větší podložku, která rozloží tlak na větší plochu), do otvoru v držáku se volně nasadí matice, vyrovná se rovnoběžně se stěnami otvoru, zašroubuje se do ní ten šroub a utahováním spoje se matice opatrně zatáhne do předtištěné díry. Matice se musí celou dobu udržovat rovně, pokud by šla do díry ať už nakloněná nebo pootočená, tak někde v bocích díry strhne kus plastu, který pak znemožní její rovné dosednutí na dno. Otvor nad maticí je předtištěný jako kónicky se zužující, takže pomáhá navést matici do správné polohy. Když jsem na zatahování matic používal běžné pozinkované šroubky, tak často vydržely zatažení jen jedné nebo dvou matic. V místě, kde se na matici působilo největším tahem, se na šroubcích zdeformoval závit, a při snaze s nimi zatáhnout další matici, ji táhly zešikma. Nakonec se mi osvědčilo použít na zatahování pozinkovaných matic nerezové šroubky, jejich závit vydržel mnohem více. Zvažoval jsem, zda mám na závěr šroubový spoj zakápnout barvou, ale zatím to budu obcházet tím, že si občas zkontroluji, zda se šroubky neuvolnily.
Na straně prvku má jeho úchyt výřez - byl to výsledek hledání kompromisu v tom, jak moc bude prvek v prstencovém úchytu držet, a zda půjde z úchytu vyjmout anebo do něj zamáčknout se silou, při které se prvek nebude nějak deformovat. Vyšlo mi, že lepší bude držet prvek pevněji u krajů a nedržet ho v celé šíři držáku, ale abych nemusel i v tomto výřezu tisknout podpěry, tak jsou boky výřezu skloněné pod úhlem, kdy to s danou výškou vrstvy a šířkou extruze lze ještě tisknout bez podepírání. Uprostřed je pak zobáček označující střed pro vycentrování prvku. Na prvku si pak člověk ten střed musí označit, já tam mám ty stávající díry pro šrouby.
Montáž a demontáž prvku z držáku trvale připevněného na ráhno je jednoduchá. Prvek se opře o úchyt, vycentruje se a zamáčkne se do úchytu. Pokud se nepodaří prvek úplně vycentrovat, tak ho lze i v zamáčknutém stavu při vyvinutí větší síly a třeba lehce šroubovitým pohybem doposunout na správnou pozici proti středovému zobáčku. Při demontáži stačí trochu zapáčit za prvek z jedné strany tak, aby se mírně naklonil, a pak už se prvek z držáku snadno vyjme.
Ve směru vstupního otvoru v prstenci úchytu samozřejmě drží prvek nejméně a při zapáčení třeba za okraj prvku se může v držáku naklonit nebo i vyskočit úplně. S tím je potřeba počítat při zvedání antény se stožárem, aby prvky o něco nezabraly. A pokud by na tom v zimě mělo skončit větší množství námrazy, tak to také nemusí udržet. Toto není držák určený na dlouhý provoz v těžkých povětrnostních podmínkách.
Zde je pomocná podložka pro lisování matice. Nasadí se do výřezu pro ráhno a pomáhá rozložit tlak pod hlavou zatahovacího šroubu na větší plochu. Samozřejmě není nutné ji používat, kdo má, může použít jakoukoliv jinou vhodnou podložku.
Držáků jsem musel při testování vytiskout více verzí, a potřeboval jsem z nich tedy zase ty matice vytáhnout. Na to jsem si vytiskl následující pomůcku. Vytahovák se vloží do díry pro prvek a šroubem, který se skrze něj prostrčí a jehož hlava se o něj pak může opřít, se matice povytáhne ze své díry ven. Otvor pro matici ve vytahováku není dost hluboký, aby se tam celá vešla, a když je matice napůl v držáku a napůl ve vytahováku, tak to nerozeberete. Správný postup je tedy matici jen lehce uvolnit v její díře tak, aby šel ještě vytahovák vyndat ven, a současně už šla matice z díry dostat menším tahem, než když sedí až na dně.
Na stejném základu tělesa, jako je držák J15T8Z5, vznikla tato odvozenina určená pro klasické připevnění prvku šroubem, která má sníženou distanci mezi prvkem a ráhnem na 3mm. To jsem si chystal jako případnou náhradu těch dřívějších držáčků, tj. dostalo to stejnou vzdálenost mezi prvkem a ráhnem jako byla původně, aby šly používat i původní šrouby M3x30. Nebyl jsem si jistý, zda při přizvednutí těch prvků o 2mm u toho naklapávacího držáku si přeci jen významně nerozhodím přizpůsobení antén, a tak jsem chtěl mít na kopci v záloze možnost to v nouzi sundat a prvky přemontovat na původní řešení. Nutné to nakonec nebylo. A protože staré držáky díky tomu, že byly z trubek, měly na krajích výřezy na ráhno mělké a prvky se tedy dost snadno lehce pootočily, tak jsem dělal tyto nové úchyty, co by už udržely kolmost prvků k ráhnu pevně. Model tohoto držáku je zase parametrizovaný, takže by neměl být problém si ho zvětšit třeba na ráhno 20x20 a trubku 10 nebo 12. Pokud bych tento držák měl použít někde pro trvalou montáž, tak bych asi přidal další tištěný díl z horní strany prvku sloužící jako vložka mezi hlavou šroubu a prvkem, která by by měla v sobě obloukový výřez kopírující povrch prvku, protože i při krátkodobém používání jsem měl prvky shora zdeformované, když tam byla jen malá rovná podložka pod hlavou šroubu. A místo normální matice bych tam dal samojisticí nebo spoj jinak zajistil, protože ty tištěné plastové díly se mohou při trvalém tlaku časem zdeformovat a šroubový spoj by se mohl uvolnit.
Na základě držáku J15T8Z5 jsem zkoušel vytisknout i jeho variantu s větší distancí mezi prvkem a ráhnem. Chtěl jsem si nejprve hlavně zkusit, zda půjde stále prvek z držáku dobře vyjmout, nebo se držák při tomto větším množství plastu tištěném s řidší výplní nezačne nějak kroutit a přizvedávat na stranách. Chovalo se to dobře, vpodstatě stejně jako ten nižší držák, a jediný problematický rozdíl vzniknul z toho, že se prodloužila i díra pro vložení matice, takže si slicer na krajích té díry v místě mostů trochu jinak (a blběji) rozvrhnul cesty, a tak se tam na některém místě více pronášela vlákna v mostu. To jsem vyřešil drobnou úpravou modelu v oblasti tohoto otvoru, tak abych donutil slicer naplánovat tisk mostu lepším způsobem.
Ve výsledku tak vzniknul držák J15T8Z10 nasaditelný na jekl 15x15mm s distancí 10mm mezi spodkem prvku a vrchní stranou ráhna (resp. 14mm mezi osou prvku a horní stranou ráhna), určený pro prvky s průměrem 8mm, který jsem nakonec skutečně použil v roce 2023 při výrobě nových antén s 3D tištěným boxem dipólu, kdy jsem potřeboval výškově vyrovnat rovinu os direktorů a reflektoru s rovinou osy dipólu, která vycházela minimálně 10mm nad ráhno a kvůli konstrukci dipólového boxu ji již více nešlo snížit. Těchto držáků jsem nakonec vyrobil pro nové antény včetně náhradních dílů několik desítek kusů.
Při transportu antén s tištěnými držáky prvků v přepravním vaku se mi stalo, že se mi ulomila část objímky u krajního prvku na ráhně. Zřejmě do ní narazilo ráhno nebo jiný kovový díl při balení nebo při přenášení, nebo jsem s tím někde narazil do něčeho tvrdého. Abych tomu předešel, tak jsem si z FLEXu vytisknul na držáky prvků ochranné návleky, které jsem při transportu nasadil na krajní držáky na ráhnech, a před montáži antény na kopci je pak zase sundal. Kryty byly vytištěny z filamentu S-FLEX s tvrdostí 90A. Tato verze je určena pro držák prvku J15T8Z5.
Toto je verze krytu pro držák prvku J15T8Z10. Po zkušenostech s držáky prvků na obou starších anténách jsem pro nové antény vyrobené v roce 2023 s vyššími držáky prvků nachystal rovnou také nové kryty pro jejich ochranu při transportu. Nicméně kvůli děleným ráhnům bylo více konců ráhen, a abych nemusel vřdycky přemýšlet, kde je kryt potřeba a kde už asi ne, tak bylo jednodušší je nasadit při přepravě rovnou na úplně všechny držáky.
U starších antén jsem nemíval problém s tím, kam umístit který direktor. Prvky se seřadily podle délky a pořadí na ráhně bylo jasné. U novějších antén už někdy délky prvků nemusely odpovídat jejich pořadí, takže jsem si potřeboval prvky označit. U kratších antén to zase nebyl problém, prvky se popsaly fixem a popř. se na ně daly i proužky nastříhané bužírky v počtu odpovídajícím jejich pořadí, ale u delších antén by bylo proužků moc a nápisy se stírají. Nakonec jsem využil děr sloužících pro zavedení matic do držáků prvků a vytisknul jsem si z flexibilního materiálu barevná značítka, která se na ráhně nastrkala do těchto děr v držácích, a u prvků jsem zase vytisknul zátky v odpovídajicí barvě, které se zasunuly do konců trubek. Jediný problém byl, že u flexibilních filamentů je dostupný sortiment barev poměrně omezený, takže ikdyž jsem nakonec využil FLEX jak o tvrdosti 90A, tak i 93A, tak u 14el. yagi se už část barev musela opakovat. Zde je model od značítka určeného do držáku prvků J15T8Z10. Zátky do trubky pak najdete na této stránce o kus dále.
Po úspěšném použití 3D tištěných držáků prvků jsem pro nové antény na 144 a 432MHz, které jsem si chtěl vyrobit během roku 2022/2023, uvažoval i o 3D tisku celého boxu pro dipól. Box měl být určený pro ráhno z jeklu 15x15mm, trubku dipólu 12mm a typ antény 28Ω dle DK7ZB s přizpůsobovacím vedením z tenkého 75Ω PTFE koaxu RG179. Zamýšlený byl pro provoz pouze se samotným transcievrem, tedy do výkonu kolem 100W. Určen měl být pro provoz z portejblu s krátkodobou instalací antény v lehkých povětrnostních podmínkách. Měl být osazený N-konektorem s vývodem koaxu kvůli šroubování konektoru dostatečně vysoko nad prvním direktorem, který u 70cm antény bývá už blízko dipólu, přizpůsobovací vedení se mělo vejít celé do boxu a to i v délce potřebné pro pásmo 2m. Na ráhno se měl dát box upevnit rychle jedním šroubem M4 a kvůli přepravě antény v rozloženém stavu v přepravním vaku mělo být celé řešení malé, z boxu nesmělo nic výrazněji vyčnívat v jiném směru, než je osa dipólu, a mechanicky musel dipól takovýto způsob transportu vydržet.
Zvažoval jsem různá provedení s různou orientací osy tisku vůči ráhnu a prvkům, i včetně obvyklého použití běžně dostupných kabelových průchodek pro uchycení prvků, a nakonec jsem zvolil řešení s kompletně tištěnými všemi díly, které umožňovalo minimalizovat rozměry boxu, a přitom ho bylo možné tisknout bez použití podpěr. Výsledné řešení mělo, narozdíl od obvyklých konstrukcí z elektrorozvodných krabic, kryt na boční svislé stěně a nikoliv shora, tak aby se díky orientaci modelu na tiskové podložce daly výřez pro nasazení na ráhno a výřez pro konektor vytisknout přesně, ale znamenalo to tisknout závity pro zátky upevňující poloviny dipólu v boxu kolmo na osu tisku. To jsem předtím ještě nikdy nezkoušel, protože už tištění svisle orientovaných závitů je svým způsobem poněkud kompromisní. A také to znamenalo, že se celý box bude muset tisknout s výškou vrstvy jen 0.2mm, tj. že tisk bude vzhledem k celkovým rozměrům boxu trvat několik hodin. Nejprve jsem tedy zkoušel tisknout jen zjednodušený model boxu včetně upevňovacích zátek, na kterém jsem si ověřil, že takto vyrobené závity budou použitelné. Pak jsem testovací model škáloval dolů i pro trubky 10 a 8mm a ukázalo se, že i při těchto rozměrech jsou výtisky funkční. Pak už jsem mohl dokončit návrh, vytisknout všechny díly a zkusit je složit dohromady.
Podrobný popis boxu, spojovacího materiálu a poznámky k montáži najdete v komentářích v souborech SCAD s daným modelem boxu. Z jednoho souboru se vždy generují všechny díly i náhledová sestava. Na stránce s popisem antén z roku 2023 jsou pak ještě další fotky, zachycující např. jednotlivé fáze montáže boxu. Jako hlavní box jsem dělal ten, který je určený pro trubku 12mm. Z něho pak byly odvozeny i varianty pro trubky 10 a 8mm. Všechny tři varianty jsem reálně kompletně tisknul, ale pouze variantu 12mm jsem nakonec použil pro výrobu antén. Některé díly boxů, jako třeba jeho kryt nebo tři ucpávky děr ve sloupcích, jsou pro všechny tři rozměry boxů shodné, jiné díly se liší. Pro spojení země s ráhnem je použit pásek vedený zvenku boxu, vyrobený z běžně prodávaného zemnicího Cu pásku. Tento je po naohýbání, vyvrtání jednoho otvoru a následném postříbření napevno naletován na přírubu N-konektoru. Uvnitř boxu je na přírubu konektoru naletován druhý Cu pásek, který vytahuje zem dále od stěny boxu, tak aby na pásek bylo možné následně přiletovat přizpůsobovací vedení. Box je vytištěn z termoplastu a při letování vedení přímo na přírubu namontovaného konektoru by se roztavil. Je otázka, zda při použití na 70cm by nebylo lepší vedení naletovat bez pásku přímo na přírubu předem a takto ho nasunout při montáži i s konektorem do boxu. Nelze ale vyloučit, že by se pak musel přesunout horní sloupek, protože rozměrově to vychází pro vedení na obou pásmech dost blbě s délkou a ohyby při přiletovávání vývodů vedení. Pásky jsou pro všechny tři varianty boxů stejné a výkresy od nich najdete níže mezi ostatní dokumentací.
Původně jsem zamýšlel, že přizpůsobovací vedení bude upevněno nití na vytištěné kostřičce a po zasunutí do boxu bude přiletováno na vývody. Kostřička je tedy součástí návrhu, ale nakonec jsem ji nepoužil z prostého důvodu. Použitý koax byl natolik tvrdý, že se vývody vedení nedaly vpodstatě natvarovat tak, aby šly přiletovat. Vedení má kromě přizpůsobení impedance také pracovat jako indukčnost, která omezí proudy protékající po plášti, tj. jako symetrizátor. Horní ze tří sloupků, kterými prochází železné šrouby M3 pro připevnění víka boxu, prochází vlastně i touto cívkou, tj. stává se součástí jejího jádra. Asi by bylo lepší horní sloupek posunout mimo jádro cívky a vzhledem i k problémům s montáží vedení do boxu, by se pak vyplatilo i lehce upravit rozměry boxu v části pro vedení. Správně by vedení mělo být také umístěno symetricky vůči podélné ose antény, kdežto zde je orientováno kolmo na ráhno.
Pro upevnění na ráhno jsem kvůli přepravě nechtěl, aby z boxu trčel trvale šroub. Primárně box na ráhnu pevně drží díky výřezu pro ráhno, a zvenku se aretuje zašroubováním šroubu M4, který prochází ráhnem zespodu, a šroubuje se do matice zalisované uvnitř boxu. Při utahování je tedy potřeba používat přiměřenou sílu, aby se zalisovaná matice v plastu neprotočila. Upevňovací šroub boxu na ráhno není umístěn přímo pod osou dipólu, ale jeho poloha je oproti dipólu posunutá o 10mm dopředu směrem k prvnímu direktoru.
Obě poloviny dipólu jsou uvnitř spojeny tištěnou tvarovanou spojkou, která zapadá do vybráni v boxu. Ta jednak zpevňuje uchycení obou polovin v boxu a jednak zabraňuje jejich pootočení i posunutí do stran. Každá polovina dipólu je z boxu vedena jednak otvorem, který je předtištěný přímo pro její průměr v bocích boxu, a z vnější strany je dále trubka uchycen ještě maticí zašroubovanou do otvoru v boxu, a tvarovaným těsnicím kroužkem z flexibilního materiálu, který matice vtlačuje mezi box a trubku. Věci musí jít vždy nějak smontovat dohromady, takže šrouby, které připevňují k polovinám dipólu pájecí očka, musely přijít nastrčit zespodu ze strany ráhna. Na jedné straně tak zpevňují spojení boxu a polovin dipólu, ale na druhé straně nedosedají hlavy šroubů přímo na trubky dipólu, ale napřed prochází přes tenčí plastovou část boxu. Není to opět ideální řešení, protože plast se může časem vymačkat a spoj uvolnit, přístup ke šroubům je zakrytý zemnicím páskem a těsnicími vložkami v otvorech, takže nejsou dobře přístupné pro nějakou častou kontrolu dotažení, a šrouby vlastně trčí několik milimetrů kolmo na vnitřní konce prvků a na vyšších kmitočtech to už nemusí být nepodstatné.
Box není především na straně jeho krytu a kolem průchodu konektoru do boxu nijak zatěsněn proti vodě. Původně jsem počítal, že když budou problémy, tak dotyčná místa natřu na spojích mezi díly roztokem vosku, ale zatím nebyla potřeba to řešit.
Trubky dipólu byly zatěsněny na koncích tištěnými zátkami a při přepravě byly použity tištěné ochrané návleky na N-konektory. Tyto díly najdete na některých fotkách k boxům, ale nejsou ve skutečnosti součástí modelu daného boxu. Najdete je na této stránce zveřejněné jako samostatné modely.
Díly boxu byly tištěny ze dvou materiálů. Pevné díly byly vyrobeny z bílého filamentu PETG od Devils Design, a díly s gumovým charakterem byly vytištěny ze žlutého filamentu S-FLEX o tvrdosti 90A od Spectrum. Použitý materiál je potřeba zvolit takový, který nebude vodivý nebo nebude případně po VF stránce významně negativně ovlivňovat vlastnosti dipólu.
Dipólovy box určený pro ráhno z jeklu 15x15mm, průměr trubky dipólu 12mm (tloušťka stěny 1mm), a 28Ω anténu typu DK7ZB na pásmo 144 nebo 432MHz s přizpůsobovacím vedením z koaxu RG179. Výška osy dipólu nad horní stranou ráhna je 14mm, tj. s tímto dipólem je možné použít pro ostatní prvky výše popsaný držák prvků J15T8Z10. Konstrukce je určena pro výkon do 100W, krátkodobou instalaci a lehké povětrnostní podmínky.
Dipólovy box určený pro ráhno z jeklu 15x15mm, průměr trubky dipólu 10mm (tloušťka stěny 1mm), a 28Ω anténu typu DK7ZB na pásmo 144 nebo 432MHz s přizpůsobovacím vedením z koaxu RG179. Výška osy dipólu nad horní stranou ráhna je 14mm, tj. s tímto dipólem je možné použít pro ostatní prvky výše popsaný držák prvků J15T8Z10. Konstrukce je určena pro výkon do 100W, krátkodobou instalaci a lehké povětrnostní podmínky.
Dipólovy box určený pro ráhno z jeklu 15x15mm, průměr trubky dipólu 8mm (tloušťka stěny 1mm), a 28Ω anténu typu DK7ZB na pásmo 144 nebo 432MHz s přizpůsobovacím vedením z koaxu RG179. Výška osy dipólu nad horní stranou ráhna je 14mm, tj. s tímto dipólem je možné použít pro ostatní prvky výše popsaný držák prvků J15T8Z10. Konstrukce je určena pro výkon do 100W, krátkodobou instalaci a lehké povětrnostní podmínky.
Variantu boxu pro trubku 8mm považuji už za nepříliš ideální, protože při použití šroubků M3 na upevnění kabelových oček na poloviny dipólu už zůstáva kolem otvorů pro ně ve středové spojce dost málo materiálu.
Do konců anténních prvků vyrobených z Al trubek jsem si vytisknul z barevných filamentů FLEX o tvrdosti 90A a 93A následující zátky. Tyto se namáčknuly do obou konců prvků, kde u direktorů a reflektorů byly použity pro vizuální barevné odlišení prvků při montáži, a u dipólů též jako ochrana proti zatékání vody do dipólového boxu.
Zátka je určená k nasazení do konce trubky o vnějším průměru 8mm a o síle stěny 1mm. Pro tisk byl použit materiál FLEX o tvrdosti 90A nebo 93A.
Zátka je určená k nasazení do konce trubky o vnějším průměru 10mm a o síle stěny 1mm. Pro tisk byl použit materiál FLEX o tvrdosti 90A nebo 93A.
Zátka je určená k nasazení do konce trubky o vnějším průměru 12mm a o síle stěny 1mm. Pro tisk byl použit materiál FLEX o tvrdosti 90A nebo 93A.
Potřeboval jsem zaslepit vršek stožáru z běžné svařované pozinkované vodovodní trubky 5/4". Zátku jsem vytisknul z PETG a do trubky ji naklepnul gumovou paličkou a nakonec to pak komplet vše i se zátkou přetřel barvou. Upozorňuji, že zátka je kompromis mezi tím, aby tam pokud možno nezůstala moc velká vůle mezi ní a vnitřkem trubky a zatáhlo se to pak pokud možno tou barvou a do trubky se nedostávala vlhkost, a faktem, že ta svařovaná trubka nemá vnitřek zrovna ideálně kruhový. Zátka je pak při naklepnutí do trubky dost namáhaná a může i v trubce někde mezi vrstvami tisku, kde to v tom směru má menší pevnost, prasknout.
Při montáži nebo rozborce antén na kopci v polních podmínkách se mi občas poštěstilo do ráhna nabrat nějaké nečistoty jako hlínu nebo sníh. Do konců ráhen jsem tedy nasunul zátky vytištěné z filamentu S-FLEX o tvrdosti 90A.
Pro antény s dělenými ráhny z jeklů 15x15x1mm jsem potřeboval vyrobit spojky, a nemaje po ruce žádný vhodný kovový materiál čtvercového průřezu správných rozměrů, tak jsem spojky zhotovil z vnější tištěné plastové části, zpevněné uvnitř Al jeklem 10x10. A aby se plastová část spojky nepoškodila při přepravě, tak dostala tištěný obal, a protilehlá strana ráhna dostal také přepravní kryt.
Zátka je určená pro nasazení do konce ráhna vyrobeného z jeklu o vnějším rozměru 15x15mm a tloušťce stěny 1mm. Vytištěná je z materiálu S-FLEX o tvrdosti 90A.
Zátka je určená pro nasazení do konce ráhna vyrobeného z jeklu o vnějším rozměru 15x15mm a tloušťce stěny 2mm. Vytištěná je z materiálu S-FLEX o tvrdosti 90A.
Zátka je určená pro nasazení do konce ráhna vyrobeného z jeklu o vnějším rozměru 20x20mm a tloušťce stěny 1mm. Vytištěná je z materiálu S-FLEX o tvrdosti 90A.
Spojka pro dělené ráhno antény z jeklu o vnějším rozměru 15x15mm a tloušťce stěny 1mm. Je tvořená dvěma částmi. Vnější plastová je vytištěná z černého PETG od Devil Design a do ní je nasunutý hliníkový jekl 10x10mm, který spojku zpevňuje.
Plastová část má tenké stěny a horní strana se v celé délce spojky tiskne jako most bez podpory. Lze to takto vyrobit a jekl do plastového dílu pak nasunout, ale je to na hraně, aby se podařilo vytisknout tloušťky stěn správně a nedošlo také k deformaci stěn. S jednou částí ráhna je spojka spojená trvale šroubovým spojem, a do druhého se zasouvá jen při montáži a zajišťuje se pak druhým šroubem. Otvory pro šrouby v ráhnech jsem nevrtal při nasazené spojce kvůli obavě, že pak vnitřní otřepy v jeklech poškodí plastovou část spojky při pokusu ji z ráhna vysunout. Boky ráhen se ale při vrtání lehce zdeformovaly, takže jsem pak musel jekly zevnitř opracovat pilníkem a plastovou část spojky zbrousit smirkovým papírem.
Tato spojka je kompromisní. Rozhodně nedrží ráhno tak pevně, jak by to zajistila plně kovová spojka.
Tento kryt je určený pro výše uvedenou spojku ráhna. Je vytištěný z materiálu S-FLEX 90A a chráni ji při transportu antény v rozebraném stavu proti odření.
Kryt je určený k nasazení na ráhno z jeklu o vnějším rozměru 15x15mm, kde při transportu antény v rozloženém stavu brání vniknutí nečistot do ráhna a poškození náběžné hrany otvoru v ráhně, do kterého se při montáži zasouvá výše uvedená spojka.