居家DIY系列 篇三十六:内置门禁卡的实木指环安全挂绳
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男人出门有必备三件套:手机、钥匙、钱包,但现在钱里的现金、公交卡、信用卡都被手机支付消灭了,钥匙被指纹、密码锁消灭了,手机成了唯一需要携带的东西,也是绝对不会忘记带的东西。
但我们小区还有最后一个顽疾:门禁卡。虽然小区门禁也支持指纹和人脸识别,但系统是私人小公司安装的,实在不放心把指纹人脸数据交给他们,只有继续用门禁卡了。
国产手机基本都支持模拟门禁卡了,但是苹果悲催的半残NFC啥都不行,所以才有了这篇木指环门禁卡的DIY文章,既然我不能把门禁卡弄进手机内部,那就挂在外面吧。
其实网上卖的指环挂绳还挺多的,用在手机、微单、NS等便携电子设备上,玩的时候把指环套在手指上,可避免跌落,挺具有实用性的。这种指环我前后做了三个,已经使用半年左右了,顺带解决门禁卡问题,可谓一举两得,下面就来介绍下制作过程。
一、原料
指环只需要很小块的木料,上淘宝搜索“红木边角料”,能以很低的价格买到原料。
这些是工艺品厂或家具厂切割下来的异形边角料,都是不错的木料品种,拿来自己做点小东西是挺不错的。这些边角料有卖单一品种的,也有混杂着卖的,如果有特别需求也可以下单时候备注一下,比如想要做发簪、梳子等,多数老板都会帮你备几块合适形状的料子。有些勤快的老板还会在每块木料上贴名字,免得你拿到了都不知道是什么料子,我画18元买了6斤边角料,里面有血檀、虎皮檀、缅甸花梨、红花梨、酸枝等很多种木料。
二、基本制作过程
门禁卡里面就是很简单的感应线圈和一个小芯片,只要把它们塞进实木指环内部就制作完成了,所以指环至少要分成上下两片来制作,中间留出容纳它们的空间
纯手工工具也能完成指环制作,但有台雕刻机会大大提升效率和成功率,现在买台小型三轴雕刻机并不贵,爱折腾的朋友完全可以考虑买一台,配合电动升降桌放到桌子底下也不碍事。
圆形指环就是简单圆周运动,这种简单的东西就没有必要专门搞3D建模了,在雕刻机软件直接规划好刀路模拟一下,就可以上机雕刻了。
即便使用同一片木料,两片粘合到一起的纹理也没法衔接,所以我干脆用了不同的木料,做成双色拼接。三轴雕刻机只能雕刻一个面,所以用它来制作对精度要求最高的拼合面,然后再用电锯把它们锯下来。
这就是锯下来后的样子,两层并非对称结构,右边是酸枝的底部,中间突起是为了往上门绕线圈好固定。左边是榉木的上盖,上盖上多的槽用来放芯片。
绕好线圈,穿好挂绳,用白乳胶把它们粘合成一体。木料本身的强度毕竟比较低,我预留的中间空腔部分是1mm宽3mm高,指环的上下左右壁厚都留的2mm。
粘合后就是个普通实木指环的样子了,照常规方式打磨就好了,这部分后面再说,先着重说说制作过程里容易遇到的坑。
三、容易踩到的坑
指环的内径没必要太大,但至少要能让食指的前两节可以插进去。
门禁卡自带的线圈直径比较小,直接用这个线圈做成的指环内径只有15mm,我媳妇纤细的手指还可以用,我的粗手指就没法用了,所以需要自己绕个新线圈。自带线圈已经用胶水固定,完好拆开的可能性不高,所以需要另外找点漆包线。
废旧电子产品里找到合适的线圈并不难,旧风扇、坏掉的电源里都有线圈,我们只需要绕15-20匝,有个1米左右漆包线就足够了。
线圈绕到底部的凸起上,用热熔胶或胶水稍加固定后再进行后续操作,以免线圈弹开功亏一篑。
非常重要的一点:芯片不能这样紧贴线圈,会无法工作,应该跟线圈保留点距离,这也是上盖要专门刻个芯片槽的原因,到第三个的时候我干脆就加了个直角的突起来容纳芯片。
芯片周围空白PCB比较大,直接用需要把指环做很大,可以把它们都剪掉只留下核心部分,高度3mm左右。
挂绳用打结方式卡在里面强度不高,毕竟指环的外壁已经很薄了,还要挖个小坑才能容纳这个节,我制作的其中一个指环的绳子就被扯出来了,解决方法看后面完整的过程。
挂绳长度至少要能让指环本身能穿过去,不然没法挂到手机上了。
避开上门这些坑之后,下面就是最终版的制造过程了。
四、最终版制造过程
首先改变纯圆的外形,留出一个直角来,有更大的空间去处理芯片和挂绳,其它方面还是维持原先的结构。
上下两片木料的纹理最好是一横一竖,可以最大化指环强度。不过这次我用虎皮檀和酸枝来制作,虎皮檀的虎皮纹理体现在截面上,非常的好看,但横截面切薄片的强度非常低,所以这个指环的强度全仰赖酸枝部分了。
一开始我没有把三角区挖空,而是挖了个芯片槽,实际上发现这样操作不便,还是用电磨挖空了。挂绳则是绿线示意的那样,直接在内部绕了一圈,即便指环碎裂,绳子还套在手指上,牢固性会大大增强。
绕好线圈、焊接芯片、穿好挂绳,到小区门口测试没问题,就可以用白乳胶粘合了。
因为虎皮檀我用了横切面制作上盖,切割时候为避免崩碎就切的比较厚,粘合完成后还要再磨薄一点,又多了一个工序。
因为用了强度不高的横切面,所以这个指环我也做的厚一点来确保强度,接近9mm了,不过打磨成圆边就感觉没那么明显了。
粘合完成后的指环胚胎状态,右边的就是虎皮纹,只有横截面才能看到,其它方向看着就是黑直线而已。
粗加工先用锉刀或者电磨加砂纸轮,当然电磨会轻松一些。
电磨一下去就能磨掉一片,主要是磨掉直角。
电磨打磨的机械加工痕迹还是比较明显的,后面就只能靠纯手工了,先用砂纸从400#-800#-1200#依次打磨。
砂纸剪成细长条,双手这么拉着打磨就非常圆润了,可以彻底消掉机械加工的痕迹。
最后用电磨加毛毡头做抛光,这个过程会让这些油脂丰富的木料变得非常油润,颜色也会加深。
这就是抛光后的效果,这时候你就有两个选择了:上木蜡油让它尽量保持这个颜色,或者就盘它。
我选择了不上木蜡油,盘到现在成了这样,酸枝变得很好看,但虎皮檀的颜色就不再像虎皮了。
指环门禁卡非常好用,再也不会出现忘记带门禁卡的情况了,而且安全指环也有几次避免了摔手机,起到了保护作用。如果你觉得手机上挂个要盘的东西有点油腻,也可以考虑做滴胶的形式。
五、工具汇总
1、低价位3D雕刻机大多属于半DIY性质,价格在一两千元,但并非刚需,可以用电钻加开孔器来替代,只是操作难度会更高些。
2、锂电手电钻是电动工具里的绝对首选!
用钻头可以打孔,用批头是个二三十档扭力调节的电动螺丝刀,电磨的所有头子也能夹上使用,还能加配件扩展打磨、抛光、清洁等各种功能,可以说是无可替代的工具。千万别去买坑人的直柄电动螺丝刀,除非你电动工具实在太多,没东西可买了。
3、开孔器
手电钻配合开孔器可以切割出圆柱形的木料,给指环挖内孔等,做出指环胚来。
4、电磨
威克士这套4V无线小电磨很好用,建议再换个三爪夹头上去,打磨头选择就更广了。虽然还有动力更强的8V型号,但尺寸重量也增加了很多,未必有这款好用。
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一些建议:
可以考虑用化学方式去除外表塑料。
用防水胶布包裹线圈,然后用漂亮点的绳子缠起来也是一种指环。
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