用 3D 打印定制铝制外壳端盖

作为小批量的电子制造商（和业余爱好者），我经常为自己的产品和项目使用铝外壳。我看重挤制铝材外壳的耐用性和强度，而且如果我需要这种外壳作为散热器，铝结构也能提供大面积散热空间。我一直在使用 Hammond Manufacturing 系列 1455C802 挤压铝外壳，非常满意其质量。

尽管我喜欢铝外壳的感觉，但发现在塑料端盖上钻孔和切口以适应各种接线柱和连接器非常具有挑战性和不一致性。钻孔很直接；一台好的台钻和一个模板就可以解决这个难题。不过，在涉及到圆孔以外的任何形状时，就会变得很棘手。我的许多产品和项目需要方形、矩形、甚至非均匀几何形状来露出各种连接器（USB 端口、板上针座、LCD 面板）。我使用各种工具来进行切割，包括 X-ACTO 刀、对角线切割器和钳子。庆幸我的手指都还在，但我知道如果继续使用 X-ACTO 刀，迟早会出问题。

3D 打印更安全，更快速且看起来更专业

虽然奇形怪状的一次性项目或原型可以用这些工具完成，但我使用这些工具的结果是成品总是看起来很业余。此外，当像我这样每年生产数百件产品，手工切割这些东西可能非常耗费时。我的解决方案是丢弃制造商提供的塑料端盖，用 3D 打印机打印新的端盖来满足规格需求（图 1）。

图 1：3D 打印的端盖（左），可配合使用 Hammond 1455C802 的外壳（右）。（图片来源：Doug Peters）

虽然增材 3D 制造工艺有一定的学习难度，但一旦掌握了，就可以随心所欲地打印想要的东西。

该过程基本上有三个步骤。首先，必须创建计算机辅助设计 (CAD) 文件，并将其输出保存为标准镶嵌语言 (STL) 文件。有许多免费和便宜的 CAD 软件可用于生成 STL 文件。我在设计时采用了 TinkerCad 软件，这是一款基于网络的免费应用程序。

其次，STL文件必须转换为一套用于 3D 打印机的数字指令。这种新文件格式被称为 G 代码，可以使用所谓的“切片机”将 STL 转换成 G 代码文件来生成这种格式。我使用的是免费版 Cura 软件包，但也有许多其他的软件，而且大多数免费。最后，一旦生成了 G 代码，你只需将其发送给自己喜欢的 3D 打印机，瞧瞧，你已经制作了一款新的小工具！

根据我自己的 3D 打印需求，我采用了 Creality 的 ENDER-3 S1 Pro（图 2）。我发现在其现有价格下，ENDER-3 S1 Pro 的质量和速度都非常好。当然，打印时间取决于设计的复杂性，但在我的 Hammond 1455C802 外壳案例中，打印完成两个端盖大约需要 25 分钟。我也开始在一次打印作业中打印两套端盖，这需要大约 40 分钟。

图 2：使用 Shenzhen Creality 3D Technology Co., Ltd. 的 ENDER-3 S1 PRO，我用了大约 25 分钟就完成了 Hammond 1455C802 外壳的两个端盖的打印。（图片来源：Shenzhen Creality 3D Technology Co., Ltd.）

采用 3D 打印时，可选择多种打印丝，包括聚乳酸 (PLA)、聚对苯二甲酸乙二醇 (PETG) 和丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)。在 YouTube 上快速搜索一下，就会发现大量介绍打印丝优缺点的视频。Flashforge USA 提供有多种颜色选择的 PLA 长丝（以及其他类型）（图 3）。

图 3：许多 PLA 长丝颜色选择的示例。（图片来源：Flashforge USA）

结语

我发现，当涉及到外壳端盖制造时，3D 打印工艺是满足我的小业务和爱好的完美解决方案。3D 打印使我专注电子设计，同时提高成品的质量和外观。我还把我的 3D 打印机用于实验室周边，打印了许多有用的小器具。

就我个人而言，我发现使用 3D 打印机来制造外壳端盖已经证明了我的 3D 打印机很合适，也许在这个过程中还拯救了我的手指！