使用 3D 列印客製化鋁製外殼端蓋

身為一名小批量電子產品製造者 (和業餘愛好者)，我經常使用鋁製外殼來收納我的產品和專案。我喜歡鋁擠型外殼的耐用性和強度；如果需要把這個當作散熱片，鋁製結構可提供很大的散熱表面積。我一直都使用 Hammond Manufacturing 的 1455C802 系列鋁擠型外殼，對其品質相當滿意。

雖然我喜歡鋁製外殼的感覺，但我發現要在塑膠端蓋上鑽孔和切割孔洞，以安裝多種接線柱和連接器時，其實相當有難度且作法不一。鑽孔很簡單；一台好的鑽床和模板就可解決這個難題。但若涉及到圓孔以外的任何東西，就會變得棘手。我有許多產品和專案都需要用方形、矩形甚至不規則的幾何形狀，以露出各種連接器 (USB 埠、板排針座、LCD 面板)。我使用多種工具來進行這些切割作業，包括 X-ACTO 刀、對角切割器和鉗子。我每根手指都還健在，但我知道若一直用 X-ACTO 刀，發生事故是遲早的問題。

3D 列印更加安全、快速且看起來更專業

雖然可以使用這些工具完成古怪的一次性專案或原型，但我努力的結果通常讓成品看起來很業餘。此外，像我一樣每年製造數百個物件時，手工切割這些東西非常耗時。我的解決方案就是拋棄製造商提供的塑膠端蓋，而是用 3D 列印新的端蓋，以符合我的規格 (圖 1)。

圖 1：可裝在 Hammond 1455C802 外殼的 3D 列印端蓋範例 (左)。(圖片來源：Doug Peters)

雖然積層式 3D 製程需歷經一些學習曲線，但掌握技巧後，可以列印的東西端看您的想像力有多豐富了。

這個製程基本上有三個步驟。首先，必須建立一個電腦輔助設計 (CAD) 檔，並將輸出結果另存為標準鑲嵌語言 (STL) 檔。目前有許多免費且低成本的 CAD 軟體程式可用來產生 STL 檔。我使用一個名為 TinkerCad 的免費網路版應用程式進行設計。

接著務必將 STL 檔轉換成 3D 列印機的一組數位指令。這種新檔案格式稱為 G 代碼，可以使用所謂的「切割器」產生，可用來將 STL 轉換成 G 代碼檔。我使用 Cura 軟體套裝的免費版本，但市面上還有許多其他軟體可用，而且大多數都是免費的。最後，產生 G 代碼後，您只需將其傳送到您偏好的 3D 列印機。一下子就製作出一個新的小玩意！

為了符合我本身的 3D 列印需求，我使用 Creality 的 ENDER-3 S1 Pro (圖 2)。我發現 ENDER-3 S1 Pro 的品質和速度非常好，尤其是價格上。當然，列印時間取決於您設計的複雜程度，但以我的 Hammond 1455C802 外殼為例，完成兩個端蓋大約需要 25 分鐘。我也開始在一次列印作業中列印兩組端蓋，大約需要 40 分鐘。

圖 2：使用 Shenzhen Creality 3D Technology Co., Ltd 的 ENDER-3 S1 PRO，大約需要 25 分鐘才能完成 Hammond 1455C802 外殼的兩個端蓋。(圖片來源： Shenzhen Creality 3D Technology Co., Ltd.)

3D 列印時有多種類型的線材可供挑選，包括聚乳酸 (PLA)，聚對苯二甲酸乙二醇 (PETG) 和丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)。在 YouTube 上快速搜索，就可找到一大堆影片，說明各種線材的優缺點。Flashforge USA 提供多種顏色的 PLA 線材 (還有其他類型) (圖 3)。

圖 3：眾多 PLA 線材顏色選項的範例。(圖片來源： Flashforge USA)

結論

在我經營小型企業和發展業餘興趣的過程中，我發現 3D 列印製程是要製作外殼端蓋時的完美解決方案。能讓我專注在電子設計，同時提高成品的品質和外觀。我還把我要用的 3D 列印機放在實驗室，以便列印許多實用的小工具。

就我個人而言，我發現使用 3D 列印機製造外殼端蓋，就足以證明購買 3D 列印機的合理性了，甚至還可在此過程中拯救我的手指！