Flexibele laptop: 5 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Dit was een snel klein project dat ik deed om mijn ontwerp- en prototypingvaardigheden scherp te houden en iets te delen dat niet onder NDA valt of in licentie wordt gegeven aan iemand. Ik dien het in voor de pro-tips-uitdaging en dit is echt een gids voor het maken van een prototype dat er uitziet als een prototype. Mijn doel was om een laptop te maken die als een grote envelop in een jaszak kon worden gestopt.

Dit project leunt zwaar op online servicebureaus zoals Ponoko en Shapeways voor de levering van een paar kritieke onderdelen en werd meestal uitgevoerd met X-acto-mesjes en een snijplank. Ik zal proberen om naar mijn bronnen te linken en waar mogelijk de kosten te vermelden.

Stap 1: Conceptontwikkeling in SolidWorks

Als industrieel ontwerper gebruik ik SolidWorks als mijn primaire ontwerptool. Mijn doel met het oorspronkelijke ontwerp was om een laptopcomputer te maken die je in de nabije toekomst zou zien - misschien 2025. Mijn eerste model was een beetje te sci-fi en werkte niet helemaal in termen van een geloofwaardige schermdikte en -methode om het scherm op te hangen. Het scherm is flinterdun en ik wilde dat het zou oprollen tot een buis met een diameter van 15 mm. Dat is een vrij grote vraag, zelfs van een denkbeeldig superdun materiaal.

Met mijn volgende concept besloot ik het voorbeeld van Microsoft's Surface-tablets en laptops te volgen door stoffen te combineren met harde elementen. Er zijn twee belangrijke harde bits verbonden door een flexibel paneel dat over het hele apparaat loopt. De polssteun klapt om op het toetsenbord dat is gestolen van een MacBook waarvan de functietoetsen zijn verwijderd. Ik heb ook besloten om de beeldverhouding van 16:9, die tegenwoordig zo populair is, te behouden, hoewel een groter 4:3-scherm nog beter zou werken.

Het ontwerp zelf is heel eenvoudig met een kleine afschuining rond de onderkant van de harde delen, een kanaal om het flexibele paneel vast te houden en een kleine uitsnijding waarmee gebruikers hun vingers tussen de twee delen kunnen krijgen wanneer ze dichtgevouwen zijn. Ik ben van mening dat de grootte van de harde onderdelen realistisch is voor het bevatten van een kleine processor, moederbord en SSD-harde schijf met ruimte voor cilindrische batterijen in het scharniergebied. Er zijn bestaande laptops die nog dunner zijn dan wat ik heb gekozen om te maken, maar goedkope prototypes maken is erg moeilijk omdat ze CNC-gefreesd aluminium en andere materialen gebruiken die een beetje te exotisch zijn voor de maker van thuismodellen. Wat poorten betreft, heb ik een USB-C-poort en 3,5 mm audio-aansluiting aan beide uiteinden van de scharniercilinder geplaatst.

De enige echte sprong in het diepe die ik hier maak, is het buigbare scherm, waarvan ik nergens een voorbeeld kon vinden dat niet alleen een prototype is dat door een technische gigant voor een handelsbeurs is gemaakt. Maar over een paar jaar zullen we ze zeker overal zien.

Stap 2: Gereedschappen en materialen

Flexibel elektroluminescent paneel en voeding - $ 300,00 (https://www.ellumiglow.com/electroluminescence/vyn…)

MacBook-toetsenbordonderdeel - $ 11,00 (ebay.com)

Lasergesneden 1,5 mm dik doorzichtig plastic, Lasergesneden 0,5 mm dik zwart plastic, Lasergesneden 2,5 mm dik doorzichtig plastic - $ 70,00 (ponoko.com)

1/16 dik berkenhout ambachtelijk - $ 2,50

Schrootvilt - $ 0,50 (Michaels-handwerkwinkel)

Stof - $ 32,00 (fabric.com)

Stoffen tape, dubbele plakband, metalen tape - $ 15,00 (mcmaster.com & Michaels ambachtelijke winkel)

2 3D-geprinte onderdelen - $ 120,00 (shapeways.com)

8x 1/16" x 1/2" neodymium magneten - $10,00 (mcmaster.com)

E6000 flexibele lijm - $ 5,00 (Michaels ambachtelijke winkel)

Superlijm - $ 3,00 (Michaels-handwerkwinkel)

Diverse kleuren transparante gels - $ 21,00 (https://www.amazon.com/gp/product/B01N6NMVXT/ref=…)

TOTALE KOSTEN = $590.00

Benodigd gereedschap: X-acto-messen & X-acto-houder, liniaal, schaar, snijmat, boeken om dingen te verzwaren.

Stap 3: Het flexibele paneel bouwen

Ik hoopte dat een geperforeerd patroon gemaakt met een lasersnijder voldoende zou zijn om de 1,5 mm plastic kern flexibel genoeg te maken om te werken, maar dat bleek al snel niet het geval te zijn. Ik heb geprobeerd het plastic voorzichtig te buigen, maar ik kon niet meer dan een straal van 2 krijgen op ongeveer 90 graden voordat het plastic langs de perforaties brak. Onverschrokken probeerde ik plan-B - met behulp van stroken hout om als één te fungeren -way scharnier. Ik brak al het geperforeerde plastic af en verving het door hout dat ik om de 1,5 mm scoorde. De lasergesneden plastic kern bleek nog steeds nuttig als plaatshouder voor de 8 magneten die de laptop gesloten houden.

Het elektroluminescente paneel dat ik bestelde had een zelfklevende achterkant, dus ik kon mezelf de moeite besparen om een paar dozijn stroken dubbelzijdig plakband aan te brengen, maar ik moest oppassen dat ik niet in het EL-paneel sneed bij het inkerven van het hout. De elektrische aansluiting voor het paneel vereiste ook wat snel nadenken, omdat ik niet wilde dat het netsnoer uit de bodem zou steken - ik wilde het omleiden naar een plek die iets meer verborgen was, dus ik moest het omvouwen op zichzelf zonder het te kreuken en de delicate verbinding te verbreken. Ik wikkelde het om een bundel vilt zodat het niet verpletterd zou worden en vulde het gebied eromheen met meer vilt.

Een ander belangrijk onderdeel van deze stap is het maskeren van alle donkere gebieden met gemetalliseerde tape, zodat er geen ongewenste blauwachtig witte lichtlekken zijn. Ik plaatste de roodoranje stapel transparante gels waar de achtergrondverlichting van het toetsenbord en de trackpad zou komen en zorgde ervoor dat alles stevig vastzat. Ook het zwarte 'sterke en flexibele' plastic dat ik van Shapeways heb gebruikt, heeft een vrij lage resolutie, toont veel bouwstappen en heeft een ruwe maar uniforme textuur. Probeer dit niet weg te schuren, want de kleur bestaat alleen op het oppervlak - van binnen is alles wit materiaal.

Stap 4: Wikkelen met stof en de rand naaien

Ik koos ervoor om wat koele iriserende zijden stof te gebruiken om het project een beetje interessanter te maken. Ik ben niet de grootste naaister, dus ik leunde zwaar op textieltape voordat ik de rand naaide, wat een zegen en een vloek bleek te zijn. Het hield de dingen redelijk goed bij elkaar, maar elke keer dat de naald de tape doorboorde, werd het bedekt met plakkerige lijm en maakte het dingen gewoon behoorlijk moeilijk. Het kostte me meer dan 4 uur om de rand te naaien.

Nadat ik het flexibele paneel volledig in stof had omhuld, knipte ik de gebieden uit die moesten doorschijnen: het trackpad, het toetsenbord en het scherm. Om de randen van het scherm er netjes uit te laten zien, was meer dan mijn vaardigheden op het gebied van textieltape aankonden, dus eindigde ik met het afdekken van de rand met een 1/4 strook gemetalliseerde tape. Het ziet er niet geweldig uit, maar is beter dan een raar wiebelige rand.

Toen alles klaar was, begon ik de onderdelen aan elkaar te lijmen. Een belangrijk detail is hier het vermelden waard - gebruik geen Superglue of CA-lijm op dingen zoals toetsenborden - de dampen hechten zich aan vingerafdrukken en laten het toetsenbord er smerig uitzien. Ik moest veel schrobben om ze er weer glanzend en mooi uit te laten zien. Ik gebruikte de E6000 flexibele lijm om de twee harde stukjes vast te houden en toen ze eenmaal droog waren, zette ik het scherm op met een stapel boeken en goot lijm in de scharnieropening. Dit is een beetje een kludge omdat de lijm niet voldoende is om het scherm lang op te houden. In het ideale geval zou ik schroeven of nietjes gebruiken, maar dat zou er slecht uitzien als je door de stoffen bekleding gaat.

Stap 5: Het eindproduct

Uiteindelijk heb ik een roze transparante gel en een nep-bureaubladafbeelding gebruikt die ik op transparante film heb afgedrukt om het scherm er realistisch uit te laten zien wanneer het open en verlicht is (het licht van het EL-paneel is erg blauw en de roze laag verschuift het terug naar wit.) Een zwarte transparante gel is goed om het scherm er uitgeschakeld uit te laten zien, aangezien het scherm alleen al erg blauw-wit lijkt en niet erg op een lege computermonitor lijkt.

Ik ben best tevreden met de resultaten en denk dat we de komende jaren flexibele computeroplossingen zoals deze zouden moeten zien, aangezien de displaytechnologie mijn ontwerp inhaalt. Bedankt voor het lezen van mijn instructable en laat het me weten als je vragen hebt:)