Футляр от пыли для объективов микроскопа Olympus в OpenSCAD

Довелось поработать на оптическом микроскопе. В ходе выполнения некоторых операций иногда возникает потребность снять один/два объектива из револьвера микроскопа. Обычно это бывает, когда работаешь с длиннофокусными объективами, короткофокусные упираются в приставку и мешают переключению, поэтому их приходится снимать. Пример на фото ниже.Если объектив сняли на время больше минуты, то его необходимо куда-то убрать, чтобы пыль не попадала внутрь и на оптические поверхности, поскольку почистить такой объектив нереально.

Для защиты от пыли нужен футляр. Существуют ли в продаже такие футляры? Да, безусловно. Вот например на Ali, и в общем не очень дорого. Но тут сразу возникают несколько нюансов - если заранее не купили, то долго ждать, продавец не всегда пишет под какой объектив, не ясен размер резьбы крепления объектива в футляре, а они бывают очень разные. У Olympus один размер у Nikon другой у Zeiss третий. Понятно почему так сделано - чтобы покупали родные объективы, а не использовали продукцию конкурентов. Конечно производитель назовёт ещё с десяток причин почему их объективы самые лучшие, но сейчас это не важно. Обычно если объектив покупается отдельно, то производитель поставляет объектив в футляре, но в данном случае все было в комплекте и футляров нет. Раз футляра нет и в нем есть потребность, то это подходящая задача для 3D печати.

Посмотрим, как все устроено. После снятия объектива в месте его крепления имеется отверстие, которое, по-хорошему, должно быть закрыто заглушкой. Значит кроме футляра нужно сделать ещё и заглушку.Модель для футляра простая, поэтому попробуем обойтись простым средством, не привлекая тяжелых SolidWorks или Компас. Воспользуемся бесплатным OpenSCAD.

Создаем модель заглушки в револьверный держатель объективов. Основная модель задаётся двумя цилиндрами.Сделаем насечку для удобства на цилиндре большего диаметра. Нарисуем параллелепипед развернем его на 45°, сдвинем на расстояние равное радиусу большего цилиндра. Получим вот такой набор параллелепипедов.Соединяем их с нашей основой. Для экономии вычитаем цилиндр из всей детали, делая несквозное отверстие.Осталось добавить резьбу. Воспользуемся библиотекой Thread_Library (github.com/syvwlch/Thingiverse-Projects/tree/master/Threaded%20Library) Задаем параметры длинна резьбы, диаметр и шаг, остальные параметры оставляем стандартными.Заглушка стоит на своем месте, во время отсутствия объектива. Переходим к защитному колпачку. Создаем усечённый конус (можно было просто цилиндр), и ещё один цилиндр под резьбу.Еще один конус для упораТеперь убираем внутренности, чтобы получился полый колпачок.Дале добавляем резьбу как в первой детали и готово.

По тому же принципу делаем основание, в которое вкручиваются объектив и колпачок. Преимущество моделирования простых деталей в OpenSCAD в том, что достаточно просто изменять размеры отдельных частей и всей модели целиком. Достаточно задать базовый размер и написать в скрипте все остальные размеры относительно него. Поэтому, хотя я сделал футляр для объективов OLYMPUS, переделать их для Nikon, совсем несложно. Заеняем значение резьбы и на этом всё.

Итоговые модел: thingiverse.com/thing:2558924 или 3dtoday.ru/3d-models/mechanical-parts/body/futlyar_ot_pyli_dlya_obektivov_mikroskopa_olympus/Все детали вместе с объективом в студийных декорациях. Белый фон не очень подходит, но ...Объектив вкручен в основание.Защитный стакан навинчен на основание с объективом.Еще несколько фотографий в производственных декорациях. Теперь о печати. Для печати использовалось сопло 0.3 мм. Основание было напечатано один раз PLA, потом все было перепечатано пластиком Filamentarno! для основания PROTOTYPER M-SOFT Gold metalic, колпачок T-SOFT прозрачный, заглушка S-SOFT черный. Предпочтение было отдано из-за вязкости пластики и изделий из него, в связи с этим при работе резьба будет меньше пылить по сравнению с PLA.

Основная сложность в печати - мелкий шаг резьбы. Резьба на объективе микроскопа 20.32 х 0.7, соответственно такая же и на нашем изделии.

Резьбу печатал с толщиной слоя 0.08. Хотя по паспорту принтер такие значения не поддерживает, в реальности оказалось, что вполне рабочее значение. Ниже фотографии напечатанной резьбы.

Основание с частично вкрученным объективом. Основная часть была напечатана с шагом 0.15мм, часть с резьбой с шагом 0.08 мм. На фото видно часть объектива, шаг резьбы 0.7ммВид на внутреннюю резьбу.То же из другого пластика.Фото резьбы закрывающего стакана.Из-за использования мелкого сопла, колпачок получился не прозрачным, в отличии от того, как предполагалось изначально. Возможно это можно частично исправить химобработкой, но на текущем этапе не понятно, насколько это нужно. С прозрачным было бы удобнее, это несомненно.

Футляполучился функциональным. Поставленная задача в целом выполнена (если не считать непрозрачный колпачок). Есть параметричекская модель которую очень легко переделать под объективы других производителй.