土砲 LED 環形燈 2.0 (可量產版，材料 480 元)

2021-09-05 07:44 PM

去年用廢棄檯燈座 DIY 過土砲環形燈，小閃光想在書桌補一盞檯燈，燈座式太佔空間且會卡到上方書架，但看了一些夾式燈具沒找到滿意的，主要是嫌燈泡加燈罩的光線太集中，她喜歡環形燈的照明廣度，但坊間直播用的補光環形燈又多為直立式。於是，工具老人再次投入研發，土砲 LED 環形燈 2.0 來了，這次目標是儘可能採網拍可得的零件，只有燈管支撐座靠 3D 列印，設計一支可以量產的 DIY 環形夾式檯燈。

材料清單如下：(一併附上價格)

檯燈夾(蛇管夾具) 70元
萬向蛇管(50 cm 長，管徑 1cm) 66元
附開關電源線 79元
註：線價差頗大，甚至有 29 元一條的(但插頭金屬片沒帶孔，感覺不 OK)，最後挑台灣製通過商檢的求安心
二進二出接線端子 6元
15W LED 環形燈(東亞) 238元
丸管燈腳 17元
3D 列印燈管支撐座 N/A (列印時間約 2 小時)
M3 3cm 螺絲加螺帽 x2 4元

材料費合計 480 元，選用零件以方便組裝為主，本次版本應達可量產標準。

依這幾年玩 3D 列印的心得，我已不追求全結構使用 3D 列印或一體成形，結合現成零件能降低設計及列印難度並大幅提升強度。由於 FDM 3D 列印是一層一層往上疊，若有懸空結構需在下方印一個架子(術語叫支撐)，以撐住懸空部位不下垂。例如，如果我故意用刁鑽的角度列印摩艾像，箭頭所指的地方就是切片軟體加入的支撐：

列印支撐需要耗費線材，更煩人的是支撐有時會跟主體黏在一起，拆支撐是件苦差事，拆完還會留疤。故在設計模型時要考慮列印方向，能完全不用支撐是最好的。

以這次的設計為例，燈管托架部分若橫印不用支撐，且燈管前後傾受力將會加在列印的水平方向，強度比起靠堆疊構成的垂直方向好很多；但蛇管頭套筒如橫放受力會在列印垂直方向，裂開機率很高，加上需要列印支撐，故套筒直立列印比較合理。所以我把套筒拆成獨立組件，鑽兩個孔用螺絲跟燈管托架組合。要怎麼確保螺絲孔完全對正？我想到好方法，把兩個零件疊好，再一起削去螺絲的體積(下圖紅方條狀所示)，如何可保證完美接合。

以下是組裝的一些小眉角：(講得好像有人會想照做一樣 XD)

丸管燈腳有四條線，是因為日光燈還有啟動器，但 LED 燈管接市電只需兩線，如下圖，左邊兩條(A)相通、右邊兩條(B)相通，相通的線可以絞在一起，接線前記得確認，以免一通電就放煙火。
蛇管內徑不大，電源線依管子長度要剝掉外皮較好穿線，但內線偏軟前進不易，最後我是用鐵絲逆向貫通，再用膠帶綁線頭帶過去。
這兩年打造生活零件的重要心得：依 3D 列印特性決定最佳列印方式，再靠螺絲、螺帽組裝，可達到令人驚喜的強度並節省可觀製作時間。
為求省事，我用接線端子串接電源線跟燈腳，看起來還算整潔。現在還在 Beta 測試期間，先不剪線調長度，方便拆解調整。