AWAKE _ Open Source Wake-Up Light

Im Rahmen des Projektkurses "PRIND" an der Münster School of Design, sollte sich mit der Frage auseinander gesetzt werden, wie digitale Fertigungsprozesse in Bezug auf Nachhaltigkeit genutzt werden können.

Unter den Aspekten der sozialen und ölologischen Nachhaltigkeit habe ich den Tageslichtwecker "AWAKE" entwickelt.

Dieser wurde als Open-Source-Projekt entwickelt um möglichst vielen Menschen die Möglichkeit für eine Gesundheits fördernde Alternative zum traditionellen Wecker zu bieten und findigen Entwicklern und Tüfftlern die Möglichkeit zur Individualisierbarkeit zu geben.

Bei der Gestaltung der einzelnen Komponenten wurde stehts an die spätere Fertigung mittels FDM-Druckverfahren gedacht. Die Bauteile benötigen daher kein Supportmaterial und erhöhen durch große Auflageflächen auf dem Druckbett die Chance für einen erfolgreichen Druck.

Viel Spaß beim Basteln und Tüffteln und natürlich mit eurem ganz eigenen AWAKE-Wecker.

Die benötigten Materialien können aus dem beigefügten Exceldokument entnommen werden. In diesem findst du ebenso Links zu preisgünstigen und verlässlichen Anbietern (Stand 30.06.2023)

Werkzeuge die ihr für das Projekt benötigt:

• 3D-Drucker deiner Wahl (Druckbett min 220mm*220mm*200mm)
• Lötkolber & Lötzinn
• Abisolierzange oder Seitenschneider
• Crimpzange
• Inbusschlüssel ( Größe 1,5 ; 2,5 )

Software die ihr für das Projekt benötigt:

• Ultimaker Cura
• Arduino IDE 2.1.0

Um das Projekt zu starten, lade dir zunächst den Projekt-Ordner aus meinem GitHub Repository herunter. In diesem findest du alle Daten und Files, die du zum Erstellen des "AWAKE"- Tageslichtweckers benötigst.

https://github.com/JunkRoom/AWAKE--WakeUplight/tree/main

Die STL-Dateien des AWAKE sind nach meinem Design in drei Farben unterteilt. Diese findest du im Ordner "STL-Files". Als ersten Schritt druckst du die Bauteile, welche die Hauptfarbe deines AWAKE haben sollen. Diese sind:

• Base-Körper
• 2x Base Ankerplatten
• Fuß
• 2x Bogensleeve
• Charger Fuß
• Charger Hauptkörper
• Charger Sockel

Aus den Grafiken kannst du die ideale Ausrichtung der Teile auf dem Druckbett deines Druckes entnehmen.

Achte vor dem Druck darauf, dass dein 3D-Drucker richtig kalibriert ist, das die Bauteile ansonsten nicht zusammengefügt werden können. Eine Layerhöhe von 0,2mm ist ausreichend.

Als nächstes werden die Bauteile gedruckt, welche die Sekundärfarbe deines AWAKE-Weckers haben sollen. Achte bei diesen Teilen darauf weder mit Support, noch mit Brim oder Raft zu drucken, da diese schwer zu entfernen sind und die Funktion der Bauteile beeinträchtigen könnten.

• Bogen links Hinten
• Bogen links Vorne
• Bogen rechts Hinten
• Bogen rechts Vorne
• Spot Gehäuse

Die letzten Teile, welche du drucken musst sind die Bogen-Inserts. Die beste Lichtausbeute kannst du mit einem transparenten Filament erziehlen. Durch die geringe Stärke der Bauteile eignen sich jedoch auch helle Filamente.

Durch das Gyroid-Infill-Muster lassen sich interessante Lichtmuster erziehlen, hier kannst du die Werte ganz individuell wählen. Als sehr gut geeignet hat sich das Drucken ohne Top-Layer und einer Infill Dichte von 15% erwiesen.

Verzichtest du komplett auf Top-/ und Bottom-Layer ergibt sich eine interessante Gitterstruktur die auch bei ausgeschalteter Lampe gut zu erkennen ist.

• Insert links
• Insert rechts
• Insert links Hinten
• Insert rechts Hinten

Solltest du über einen Laser verfügen, eigenet sich dieser gut um die Deckplatte des Base-Körpers und des Charges aus 1,5mm Sperrholz zu fertigen. Im Ordner Laser findest du aber auch eine angepasste Version zum Drucken auf dem 3D-Drucker. Achte hierbei auf eine hohe Dichte der Top-/ und Bottom-Layer (jeweils 5 Layer), da ansonsten die Infill-Struktur im fertigen Bauteil sichtbar wird.

Nun geht es an die Demontage der EAXUS Led Taschenlampe. Die Linser lässt sich von Hand abschrauben. Um die Leuchtmittel-Einheit zu entfernen eignet sich eine Spitzzange. Diese kann in den äußeren Nuten der Einheit verkeilt werden und anschließend gegen den Uhrzeigersinn herausgeschraubt werden.

Setze als nächstes die Inserts in die Bögen ein. Achte hierbei darauf, dass die verrundete Kante nach Innen zeigt und dass die Inserts der Rückseite Aussparungen für die Schraubenköpfe der M3 Zylinderkopfschrauben besitzen. Anschließend kannst du, ähnlich einer Silikonfuge, mit Sekundenkleber eine Naht an der Stoßkante zwischen Insert und Bogen ziehen. Gummies helfen hierbei beim fixieren.

Nach der Trocknungszeit des Sekundenklebers

Verlöte zwei Jumperkabel auf der Rückseite der Leuchtmittel-Einheiten aus den Led-Taschenlampen. Der positive Kontakt befindet sich im Zentrum, der negative auf der Außenhülle. Setzte anschließend die Leuchtmitteleinheit in den Lampenhalten ein und verschraube diese im Uhrzeigersinn mit Hilfe einer Spitzzange. Achte hierbei darauf die Gewinde nicht zu beschädigen, die Leuchtmittel-Einheit ist fest genug wenn du einen leichten Wiederstand beim Einschrauben bemerkst.

Auf der Innenseite des Lampenhalters befindet sich eine leichte Stufe. Wenn die Leuchtmittel-Einheit bündig mit dieser abschließt ist die Einheit korrekt eingebaut. Setzte nun die Linse auf und verschraube diese vorsichtig bis du keinen Spalt zwischen Linsengehäuse und Lampengehäuse mehr erkennen kannst.

Dieser Schritt entfällt, falls du die 3D-Druck Version der Deckplatten verwendest.

Setzte nun die beiden Base-Ankerplatten in die passenden Ausschnitte der Base-Deckplatte ein und fixiere diese mit einer umlaufenden Naht Sekundenkleber.

Zur Erstellung der Hauptplatine findest du eine angefügte Grafik aus welcher die Leitungsführung ersichtlich wird.

Die einzelnen Verbindungsadern können Sowohl mit Drahtbrücken, oder für eine schönere Optik mit Silberdraht erstellt werden.

Es empfhielt sich vor dem endgültigen Verlöten alle Verbindungen auf einem experimentellen Steckboard zu erstellen und mittels Multimeter zu prüfen.

Nun können die Einzelbaugruppen verschraubt werden.

Nutze für die Bögen M3*25mm Zylinderkopfschrauben, für die Verschraubung der Bögen auf der Base-Ankerplatte M3*8mm Zylinderkopfschrauben, für die Verschraubung des Lautsprechers mit derm Basekörper und dem Standfuß M3*8mm Zylinderkopfschrauben und bei den restlichen Bauteilen M2*8mm Zylinderkopfschrauben.

Die beigefügten Grafiken helfen dir bei der genauen Ausrichtung der Bauteile zueinander und zeigen die Position der einzelnen Schraubverbindungen.

Nachdem alle Einzelbaugruppen miteinander verschraubt wurden, kannst du die