3D 打印用于电子实验室组织

3D打印技术为电子设计师提供了改善其开发流程、制作产品模型乃至为生产设备创建定制部件的绝佳机会。然而，3D打印机的好处不止于此；它们在设计过程中还可以扮演另一个同等重要的角色，即帮助你组织电子实验室空间，让你能够更聪明地工作。

实验室空间问题

典型的电子实验室空间将充满工具、半成品项目、备用零件、随机组件以及大量的电缆和线材。虽然这些都是必需品，需要放在那里，但往往很难找到放置所有东西的地方，以便下次需要时能够再次找到。对于一个偶然的观察者来说，可能看起来是一团杂乱无章的混乱，但这实际上是一种遵循熵的科学原理，慢慢演变而成的高度有序的混乱。

从混乱中创造秩序的关键是拥有放置一切的地方，一个适合您特定需求的存储解决方案，且这个解决方案能够随着您的实验室发展而进化。您开始的每一个新项目都将不可避免地带来新的组件，有时还有新的工具。随着您启动更多项目，您的存储和组织需求将会更快地增长。答案是一个您可以随时添加新元素的定制存储解决方案。答案是利用您的3D打印机的力量；您已经拥有解决组织问题的能力，那么为什么不充分利用呢？本文将分享一些技巧和资源，帮助您开始。

使用3D打印机进行存储解决方案

3D打印机现在是电子开发常用的资源，得益于它们的多功能性、实用性，以及近年来的负担得起的价格。3D打印机现在购买起来相对便宜，同样重要的是，它们消耗的原材料容易获得且价格合理。这些优势使得从业余爱好者到小企业和制造商都能使用它们。

如果您还没有购买您的第一台3D打印机，有几种流行的类型非常适合任何电子实验室。最常见的类型是丝材打印机，本质上是受计算机控制的热熔胶枪。这些打印机通过吸入连续的塑料丝材，丝材在打印头处熔化，允许精确放置以堆积材料层，这些材料层在沉积后固化。层从底部向上堆积，形成3D对象。丝材打印机的一个关键优势是可用材料的范围，这些材料为用户提供不同的机械属性和颜色。这允许您在不同的工作之间或甚至在打印过程中中途更换材料，以改变颜色或生产具有不同属性的对象。

第二种最常见的打印机类型使用液态树脂，通过紫外线（UV）光固化打印材料。这些打印机类型可以使用UV激光束在精确点选择性地固化树脂，或使用光罩仅将树脂槽的选定区域暴露于广域UV光下。

基于粉末的3D打印机

使用粉末的各种打印机，通过使用单独的打印头施加粘合剂或激光源的热量来使粉末在所需区域固化，是可获得的。虽然这些类型的打印机在材料类型的灵活性上具有最大的优势，以优化机械性能和表面完成度，但它们属于成本较高的范畴，通常不会在业余爱好者和小型企业的小型实验室环境中找到。

丝材3D打印机

过去12年的个人经验发现，丝材打印机在小型实验室环境中提供最佳性能。使用树脂打印机时，遇到的问题包括打印物体在后固化过程中略微翘曲，以及最终产品过于脆弱。丝材打印机生产的产品质量更高，机械性能更好，适用于设备控制和此处讨论的定制存储设备等组件的应用。然而，最近在材料方面的进步使树脂打印机变得更具吸引力。它们可能在不久的将来在实验室工作的适用性上与丝材打印机相当，甚至超越。请关注此处的更新，了解3D打印技术的最新发展。

如果在实验室工作中使用丝材打印机，推荐的打印材料是聚乙烯对苯二甲酸乙二醇改性，简称PETG。PET是一种常用的热塑性聚合物树脂，属于聚酯家族，广泛用于从服装到食品容器和水瓶的制造。PETG变种的熔点较低，使其非常适合于注塑和片材挤出。这些属性也使其非常适合用于3D打印机中的丝材挤出。

PETG丝材以小卷形式供应，可送入打印机头部。

这种材料非常适合实验室打印的关键原因是它具有非常低的热膨胀系数，意味着打印部件在冷却过程中尺寸保持稳定，维持正确大小。额外的好处是，该材料相对便宜，并且在固化时保持机械灵活性，使其对于不需要极度刚性的应用非常耐用。这种耐用性非常适合实验室空间组织，因为材料可以处理日常操作，当你取出工具和组件并希望完成后记得放回时。

3D打印存储部件的想法

3D打印机可以生产您需要的任何存储部件；您只需要有想象力来构思您需要的东西，以及将这些想法转换成打印机能理解的设计文件的应用程序。我在我的存储解决方案中使用以下部件，并将其作为改善实验室空间组织的建议提供。所有3D打印元素的设计文件都可以在Thingiverse和Printables资源上找到，因此您可以按原样使用这些文件，或根据自己的需要进行调整。如果您使用了设计文件，别忘了告诉我您的使用情况以及有关如何改进设计的任何建议。

存储抽屉

第一个建议是改进组件抽屉，这对于存放您在原型项目中经常使用的部件来说是理想的。作为电子设计师，您知道组件总是会比可用的抽屉多。因此，一个简单的解决方案是添加带有有用标签的3D打印抽屉分隔器，以分隔较小的部件并最大化您的存储空间。

3D打印的抽屉分隔器和工具箱分隔器可以在线获得，或者您可以自己制作。

电缆和仪器组织

下一个建议是一个蜂窝启发的电缆整理器，用于常用的电源线，使它们在需要时易于获取。这种可堆叠的电缆整理器可以很好地放在抽屉或架子旁边，使电缆易于抓取，并且同样重要的是，也易于在不需要时放回原处。

下一个建议是为每个测试仪器通道专用的支架，包括您的台式万用表和示波器。我设计了这些支架，以保护探头免受意外损坏，并通过在不使用时保持测试导线和电缆的有序，而不是让它们横亘在工作区上，从而允许轻松访问测试导线和电缆。这个设计仍然是一个进行中的工作，需要改进才能完美，所以我将寻求您的反馈，以改进这些。

电池整理器

下一个建议是为可充电电池提供存储空间，配备模块化电池架，这样您就可以保持充电电池随时可用，并帮助防止放电电池与准备使用的电池混淆。在您需要继续进行项目之前发现所有电池都需要充电，因为您搞不清楚哪些电池已经准备好使用，哪些电池已经放电，这是最糟糕的情况。电池竖直放置也使得从AA电池中挑选出AAA电池变得容易，这对于高效工作来说是极好的。

胶带架

下一个建议是为最常用的胶带卷准备挂架，以便将它们放在不碍事但需要时又容易取用的地方。这可以防止典型的胶带卷堆积在抽屉和架子上，或者因为你认为已经用完而去订购新的胶带，然后发现很多那种类型的胶带隐藏在抽屉后面或其他杂物下面，造成工作空间杂乱。

这个3D打印胶带架的设计可以在Printables

上找到。接下来是一个很棒的功能：方便的工具架，让你最常用的工具，如螺丝刀、剥线钳和切割器，都能轻松拿取。它还包括了可供Torx和Hex螺丝刀使用的摇摆式架子，必要时你可以取下来，带着在实验室工作区外工作。设计采用了分层架子，确保容易看到每个工具件的大小和类型，以便在寻找合适的工具时更加容易。

最后一个建议是用于存放电线的方案，能够保持不同颜色和规格的电线分开，方便在需要时快速找到特定的一根。这种3D打印的电线卷轴架选项比廉价的在线市场卷轴包更易于使用，且不占用宝贵的工作台或架子空间。在实验室中组织电线和电缆是保持工作空间整洁的一半战斗，一切都易于找到，使用前不需要花五分钟时间解开缠绕；此外，这种设计确保每根电线的末端易于抓取。 

安装您的3D打印存储部件

安装这些3D打印存储组件的关键是使用我设计的20mm铝型材，以便将其安装到每个部件上。这种通用安装使得一切都易于安装。如果您需要重新组织或移动工作空间，一旦铝型材就位，您就可以移动所有元素。特别设计的型材钻孔指南使得安装直接了当，并确保一切完美契合。经验也表明，用螺栓将型材连接在一起远比使用角钢或支架更为坚固。

结论

本文展示了如何使用3D打印创建定制存储解决方案，以帮助组织实验室空间并确保一切都有合适的位置，这样您就可以快速找到所需的物品，而无需翻找一堆纠缠的半成品线束和打结的电缆。这还可以节省订购新零件的时间和费用，当你忘记已经在工作空间不常用的角落里积累的零件堆中有备件时。总的来说，组织整理的好处显然大于继续保持通常的混乱工作习惯的冲动。

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