Un semplice script parametrico OpenSCAD in grado di generare un oggetto solido esportabile ed utilizzabile nel proprio sistema CAD per praticare fori idonei a ventole di raffreddamento

Scopo dello script

A volte capita, durante la progettazione di un dispositivo, di dovere aggiungere allo stesso una o più ventole di raffreddamento. Poiché le ventole devono potere soffiare l’aria da/verso l’ambiente esterno, è necessario praticare dei fori sulla superficie del case che si va a disegnare.

Esistono, di norma, due soluzioni:

1. Praticare un banale foro circolare di diametro leggermente inferiore a quello del rotore della ventola, predisponendo i necessari fori laterali per potere agganciare una griglia di protezione
2. Ricavare una serie di molti, piccoli fori o fenditure di passaggio dell’aria direttamente sulla scocca del case, evitando quindi di dovere prevedere i fori per montare la griglia di protezione, e l’uso della griglia stessa.

Naturalmente, sia per ragioni di costi che di assemblaggio, la soluzione (2) è spesso preferibile. Lo script che segue consente appunto di generare il “negativo” di tali fori/fenditure. Esso costruisce una serie di oggetti solidi di dimensioni e caratteristiche parametriche, che possono essere poi usati per “forare” la superficie del case in questione.

Esempio applicativo

Di seguito un esempio pratico su come utilizzare gli oggetti generati dallo script. Si supponga di dovere praticare dei fori in questo case:

Come prima cosa, è necessario generare gli oggetti con i parametri desiderati

In seguito è sufficiente posizionarli sul case in modo da avere una intersezaione completa con le superfici da forare, e tramite il proprio CAD eseguire una operazione booleana di tipo “difference” o “combine”

L’operazione “difference/combine” va a tagliare la superficie della scocca usando il nostro modello di taglio (in rosso), e come risultato si hanno una serie di oggetti solidi che “tappano” i fori che abbiamo eseguito.

A questo punto è sufficiente rimuovere gli oggetti di foratura e gli eventuali “sfridi” rimanenti dall’operazione “difference/combine”, ed ecco i fori di ventilazione pronti per l’uso.

Lo script

// How large is the fan rotor ? (mm)
RotorDiameter=38;
// How large should each hole be ? (mm)
HolesDiameter=4;
// How much space should be left between each hole, proportionally to the hole size ?
HolesRingsSpacingFraction = 0.4; // [0.1:4.0]
// The height of the generated solids (mm)
Height = 10;
// The number of faces of each hole outer perimeter
Resoultion=20;// [3:100]

// VARIABLES INITIALIZATION
echo(“RotorDiameter=”,RotorDiameter);
echo(“HolesDiameter=”,HolesDiameter);
echo(“Height=”,Height);
echo(“Resoultion=”,Resoultion);

HolesBoundingBox = HolesDiameter*(1+HolesRingsSpacingFraction);
echo(“HolesBoundingBox=”,HolesBoundingBox);
NumberOfRings = RotorDiameter / HolesBoundingBox;
echo(“NumberOfRings=”,NumberOfRings);

OuterRadius = RotorDiameter/2;
echo(“OuterRadius=”,OuterRadius);

RingRadiusStep = HolesBoundingBox;
echo(“RingRadiusStep=”,RingRadiusStep);

difference()
{
for (i=[0:1:NumberOfRings/2])
{
difference()
{
for(j=[0:360/((i*HolesBoundingBox*6/HolesBoundingBox)):360])
{
translate([sin(j)*(i*HolesBoundingBox),cos(j)*(i*HolesBoundingBox),0])cylinder(h=Height,d=HolesDiameter, center = false, $fn=Resoultion);
}
}
}
}

I parametri dello script

Come è possibile notare, in testa allo script sono dichiarare le variabili che regolano il funzionamento dello script:

RotorDiameter=38; // il diametro esterno del rotore della ventola
HolesDiameter=5; // il diametro dei fori da praticare
HolesRingsSpacingFraction = 0.4; // lo spazio che separa un foro dall’altro, in proporzione al diametro del foro stesso
Height = 3; // altezza di estrusione della forma
Resoultion=45; // risoluzione del perimetro dei fori. Il numero rappresenta le faccie de cilindri generati

Gli esempi che seguono dimostrano il funzionamento dello script con diversi valori di questi parameri.

Per un esempio “live” di questo script, fare riferimento a
http://www.thingiverse.com/thing:476061
oppure usare direttamente il “customizer” di Thingiverse a questo indirizzo
http://www.thingiverse.com/apps/customizer/run?thing_id=476061

esempio 1

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Multi_Holes_38_1_1_3_45” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

esempio 2

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Multi_Holes_38_2_05_3_45” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

esempio 3

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Multi_Holes_38_3_1_10_3” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

esempio 4

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Multi_Holes_38_4_04_3_45” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

esempio 5

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Multi_Holes_38_4_05_10_4” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

esempio 6

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Multi_Holes_38_4_05_10_5” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

esempio 7

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Multi_Holes_38_4_05_10_6” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Un semplice script parametrico OpenSCAD in grado di generare un oggetto solido esportabile ed utilizzabile nel proprio sistema CAD per praticare fori/anelli concentrici idonei a ventole di raffreddamento

Scopo dello script

A volte capita, durante la progettazione di un dispositivo, di dovere aggiungere allo stesso una o più ventole di raffreddamento. Poiché le ventole devono potere soffiare l’aria da/verso l’ambiente esterno, è necessario praticare dei fori sulla superficie del case che si va a disegnare. Esistono, di norma, due soluzioni:

1. Praticare un banale foro circolare di diametro leggermente inferiore a quello del rotore della ventola, predisponendo i necessari fori laterali per potere agganciare una griglia di protezione;
2. Ricavare una serie di molti, piccoli fori o fenditure di passaggio dell’aria direttamente sulla scocca del case, evitando quindi di dovere prevedere i fori per montare la griglia di protezione, e l’uso della griglia stessa.

Naturalmente, sia per ragioni di costi che di assemblaggio, la soluzione (2) è spesso preferibile. Lo script che segue consente appunto di generare il “negativo” di tali fori/fenditure. Esso costruisce una serie di oggetti solidi di dimensioni e caratteristiche parametriche, che possono essere poi usati per “forare” la superficie del case in questione.

Esempio applicativo

Di seguito un esempio pratico su come utilizzare gli oggetti generati dallo script. Si supponga di dovere praticare dei fori in questo case:

Come prima cosa, è necessario generare gli oggetti con i parametri desiderati:

In seguito è sufficiente posizionarli sul case in modo da avere una intersezaione completa con le superfici da forare, e tramite il proprio CAD eseguire una operazione booleana di tipo “difference” o “combine”

Una volta fatto, è sufficiente rimuovere gli oggetti di foratura e gli eventuali “sfridi” rimanenti dall’operazione “difference”, ed ecco i fori di ventilazione pronti per l’uso.

Lo script

/* [FAN FEATURES] */

// How large is the fan rotor ? (mm)
OuterDiameter=38;
// How large is the inner part of the fan rotator ? (mm)
InnerDiameter=5;

/* [RINGS] */

// How many concentric rings should be generated ?
NumberOfRings = 3; // [1:20]
// The height of the extruded rings (mm)
Height = 10;
// The number of faces on each ring perimeter
Resoultion=45; // [3:100]

/* [CONNECTORS] */

// With of the solid connectors that keeps the rings attached to the surface (mm)
ConnectorsWidth=2;
// Generate a pair of solid orthogonal connectors ?
AddOrtogonalConnectors=”YES”; // [YES,NO]
// Generate a pair of solid diagonal connectors ?
AddDiagonalConnectors=”YES”; // [YES,NO]

// VARIABLES INITIALIZATION
echo(“OuterDiameter=”,OuterDiameter);
echo(“InnerDiameter=”,InnerDiameter);
echo(“NumberOfRings=”,NumberOfRings);
echo(“Height=”,Height);
echo(“Resoultion=”,Resoultion);

OuterRadius = OuterDiameter/2;
echo(“OuterRadius=”,OuterRadius);
InnerRadius = InnerDiameter/2;
echo(“InnerRadius=”,InnerRadius);

DeltaRadius = OuterRadius-InnerRadius;
echo(“DeltaRadius=”,DeltaRadius);
RingRadiusStep =DeltaRadius/(NumberOfRings*2-1);
echo(“RingRadiusStep=”,RingRadiusStep);

difference()
{
for (i=[0:2:(NumberOfRings*2-1)])
{
echo(i,” – Outer radius=”,OuterRadius-(RingRadiusStep*(i)));
echo(i,” – Inner radius=”,OuterRadius-(RingRadiusStep*(i+1)));
difference()
{
cylinder(h=Height,r=OuterRadius-(RingRadiusStep*(i)), center = true, $fn=Resoultion);
cylinder(h=Height,r=OuterRadius-(RingRadiusStep*(i+1)), center = true, $fn=Resoultion);
}
}

if(AddOrtogonalConnectors==”YES”)
{
cube(size = [OuterDiameter*1.1,ConnectorsWidth,Height], center = true);
cube(size = [ConnectorsWidth,OuterDiameter*1.1,Height], center = true);
}

if(AddDiagonalConnectors==”YES”)
{
rotate([0,0,45])
{
cube(size = [OuterDiameter*1.1,ConnectorsWidth,Height], center = true);
cube(size = [ConnectorsWidth,OuterDiameter*1.1,Height], center = true);
}
}

}

I parametri dello script

Come è possibile notare, in testa allo script sono dichiarare le variabili che regolano il funzionamento dello script:

• OuterDiameter=38; // il diametro esterno dell’anello più grande
  InnerDiameter=5; // il diametro interno dell’anello più piccolo
  NumberOfRings = 3; // numero di anelli concentrici da generare
  ConnectorsWidth=2; // larghezza dei connettori (vedi sotto) che vengono creati per sostenere gli anelli
  Height = 3; // altezza di estrusione della forma
  Resoultion=45; // risoluzione del perimetro degli anelli. Il numero rappresenta le faccie degli anelli
  AddOrtogonalConnectors=true; // indica se generare o meno i connettori/supporti ortogonali agli assi
  AddDiagonalConnectors=true; // indica se generare o meno i connettori/supporti diagonali rispetto agli assi

Gli esempi che seguono dimostrano il funzionamento dello script con diversi valori di questi parameri.

Per un esempio “live” di questo script, fare riferimento a http://www.thingiverse.com/thing:458670, oppure usare direttamente il “customizer” di Thingiverse a questo indirizzo http://www.thingiverse.com/apps/customizer/run?thing_id=458670

Esempio 1

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 10mm
Numero anelli: 2
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 1

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”..Concentric_Holes_38_10_2_2.” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 2

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 10mm
Numero anelli: 3
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 2

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”.Concentric_Holes_38_10_3_2..” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 3 – NO SUPPORTI DIAGONALI

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 10mm
Numero anelli: 3
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 3

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”.Concentric_Holes_38_10_3_2_NoDiagonals..” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 4 – NO SUPPORTI ORTOGONALI

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 10mm
Numero anelli: 3
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 4

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”.Concentric_Holes_38_10_3_2_NoOrtho..” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 5

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 10mm
Numero anelli: 4
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 5

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”.Concentric_Holes_38_10_4_2..” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 6

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 10mm
Numero anelli: 5
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 6

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”.Concentric_Holes_38_10_5_2..” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 7

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 5mm
Numero anelli: 3
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 7

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”.Concentric_Holes_38_5_3_2..” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 8

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 7mm
Numero anelli: 5
Larghezza supporti a croce: 2mm

Modello 8

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”..Concentric_Holes_38_7_5_2.” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 9

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 7mm
Numero anelli: 5
Larghezza supporti a croce: 2mm
Numero faccie: 4

Modello 9

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”..Concentric_Holes_38_5_3_4.” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]

Esempio 10

Diametro esterno: 38mm
Diametro interno: 7mm
Numero anelli: 5
Larghezza supporti a croce: 2mm
Numero faccie: 6

Modello 10

[canvasio3D width=”600″ height=”600″ border=”1″ borderCol=”#F6F6F6″ dropShadow=”0″ backCol=”#FFFFFF” backImg=”…” mouse=”on” rollMode=”off” rollSpeedH=”0″ rollSpeedV=”0″ objPath=”Concentric_Holes_38_5_3_6…” objScale=”1.5″ objColor=”56000″ lightSet=”4″ reflection=”off” refVal=”5″ objShadow=”off” floor=”off” floorHeight=”42″ lightRotate=”off” Help=”off”] [/canvasio3D]