建置線材收納環境
踏入 3D 列印的世界，線材管理成為難題
前陣子看到 3D 列印裝置的價位漸漸降下來，勾起了我想要嘗試的心，於農曆年前入手了人生第一台 3D 印表機，開始我個人的創客之路。
隨著越來越多的成品被印出來，想嘗試不同顏色、材質的衝動越發強烈。回過神來，機器旁已經堆了五、六捲還沒用完的線材。它們包含不同的材質、品牌與顏色，若想把這些日益增加的線材資訊都記在腦海中，簡直是不可能的任務。
因此，我不僅需要一個能將這些線材收納整齊的容器，它還必須具備某種能幫助我記憶、快速找到所需線材的機制。
分析現況，找到自己的需求
目前 3D 列印在我心中的定位仍屬於嗜好，在掌握到一定程度之前，不會將它作為收入來源。現階段的方針是尋找品質不差的副廠線材，在壓低成本的前提下，增加自己進行不同嘗試的機會。我不會大量囤積同性質的線材，也因此暫時不需要精確的材料用量管理。
在培養 3D 列印相關「手感」之餘，我需要一套機制來標示每捲線材的材質、顏色，以及關乎價位的品牌，協助我快速找到線材，或決定接下來要補充、採買的目標。製作「色卡」是一個不錯的出發點，但我更需要一個能將色卡與收納中的線材放在一起、便於隨時查看的方法。
在尚未決定將 3D 列印作為長期發展項目之前，機器暫時被安置在客廳的一角，能用來擺放線材的空間只有附近的一張小茶几。必須尋找能放在小桌子上、不落地，且不需要在牆上打釘子的收納容器。隨著未來線材越買越多，具備「模組化擴充」能力的設計將會很有幫助。
根據需求，列出滿足條件
基於以上考量，我列出了以下三個必須達成的條件：
- 以色卡作為標示主體：除了展示顏色，還需附帶線材的材質、品牌等資訊。由於資訊量較大，考慮使用標籤機列印標籤，以解決手寫字體過小的問題。
- 選擇模組化的收納容器：必須能夠水平與垂直擴充，且適合放在桌面上。優先選擇能自行 3D 列印出的容器，減少額外採購的依賴，避免未來停產成為擴充的阻礙。
- 考量供料系統（AMS）的色卡設計：希望在使用某捲線材時，能一併將其色卡轉移到印表機的供料系統（AMS）上，省去記誦線材規格的心力。
尋找作為基底的方案，決定進行方針
1. 選擇基底模型
我在 MakerWorld 上找到了這個模型。它是一款具有擴充能力的收納容器，且剛好有其他創作者修改出能容納色卡的版本，完美滿足了我「將色卡與線材放在一起」的條件。
色卡本身則採用這個模型，它預留了黏貼標籤的位置。標籤內容可以利用 3D Filament Profile 網站 尋找對應的線材，下載專屬的標籤機檔案印出。這正好符合了我「以色卡為載體，透過標籤承載線材資訊」的需求，且透過開源網站直接取得現成資料，遠比自己從頭建立來得更為完整。
此外，還有熱心愛好者根據這款色卡，延伸設計出能直接卡在 AMS 上的卡架。這樣一來，「使用線材時可將色卡一併移轉到 AMS 上」的條件也順利達成了。
2. 選擇 PETG 作為主要材質
雖然原先「容納色卡版的容器」模型建議以 PLA 材質製作，但考量到我居住的環境十分潮濕，而且我有時動作比較粗魯，為了長時間使用的耐用性，我認為耐潮較佳的 PETG 會更適合。此外，PETG 較具彈性，不易因受到外力碰撞而斷裂，是我選擇它的重要原因。
大略估算，印製這些容器總共需要四到五捲線材。為此我還特地評估了成本：在暫不計入機器折舊費用的前提下，市面上能買到大小相近的文件夾容器，價格大約是自行 3D 列印的兩、三倍。在成本明顯較低，且能依自身需求高度客製化的基礎上，我果斷決定要靠自己把這些收納容器印出來。
3. 決定作為切入點的第一個的成品
雖說現今各家廠牌線材捲的大小，經過多年發展已有了大略共通的尺寸，但秉持著軟體開發中 MVP（最小可行性產品）的實驗精神，先進行小規模測試總是沒有壞處的。
因此決定先印製「兩個一組」的容器模型作為切入點。這不僅能稍稍減少初期的材料消耗量，還能讓我快速體驗組裝後的實際使用效果，確認是否會遇到問題。即便結果不如預期，浪費掉的耗材成本也不會讓我太過心痛。
模型庫中其實也有「三個一組」的版本，理論上能省下更多的共用結構與線材。不過，列印一組就必須花費近一天的時間，對於還不熟悉印表機換線操作與各種故障排除的我來說，失敗的風險實在太高。最後選擇了一個週五下班後，正式啟動這個列印計畫。
根據實際狀況進行設計調整
1. 為了能方便拿取線材，將容器抬高一個角度
第一組模型順利印出後，我試著將套著真空袋的線材放進去。尺寸很合適，只要稍微轉個角度把真空袋的邊角塞好，容器的門就能順利關上。雖然空間不足以連同購買時的紙盒一起放入，但考慮到各廠牌紙盒本來就大小不一，這仍在預料之中；未開封的線材直接收在旁邊的櫃子即可。
不過，由於擺放容器的茶几本身高度較低，若以完全水平的方式拿取線材其實不太順手。因此，我決定自己設計一個底座架，將整組容器的開口微微朝上托高，如下圖所示：
我先試著手動將容器抬起，找到一個舒適的使用角度。接著量測所需墊高的高度與容器本身的深度，再請 AI 幫我利用三角函數計算出底座所需的邊長，如下圖所示：
最後，我使用 SketchUp 畫出底座的基本立體模型，再匯入 Bambu Studio 中，與原本模型的頂部結構相互結合，就順利產出了一個能夠吻合併墊高容器的底座了。
由於被底座改變了放置角度，這套容器無法如原本設計般垂直向上堆疊了。最後我選擇讓它們錯開一些，靠向牆壁層層往上，呈現一種傾斜的特殊陳列感。
2. 增加擋板，防止色卡在開啟容器時滑落
原本模型的色卡槽頂部是平滑的，拉開蓋子時，一旦受到震動影響，色卡往往很容易跟著滑出。尤其在容器的角度往上抬之後，地心引力讓向上抽拉的色卡滑落的狀況變得更加嚴重。
因為我目前還不熟悉如何修改別人的 STL 模型檔，加上色卡槽的預留高度已經和色卡一模一樣，怕任意修改會影響到色卡的正常置入。因此決定保持原模型不變，透過「外掛」一個額外印製的小部件，在色卡槽前端增加 1mm 的高度來作為預防滑落的擋塊，如圖所示：
我再次打開 SketchUp 進行繪製。考慮到門板本身是由許多六邊形的網格孔洞所組成，必須依照六邊形的形狀，畫出能剛好卡住孔洞的栓子造型，這樣擋塊才能穩固地卡在門板上而不易脫落。
不是很完美，但滿足了一開始列出的三個條件
儘管列印過程中遭遇了噴頭堵塞、線材耗盡印空等各種意外，但當組裝完成，看著一捲捲線材被整齊有序地收納好時，那份踏實的成就感真是難以言喻。最重要的是，它完美滿足了我一開始列出的三個條件。
站在巨人肩膀，解決生活上的問題
我非常感謝在 MakerWorld 上無私分享模型的創作者們，他們幫我省去了絕大部分測量與結構設計的心力。尤其是模型針對強度與應力的承受規劃，那是我目前的水平在短時間內難以具備的經驗。站在「巨人的肩膀」上，加上一些我能透過 SketchUp 畫出來的簡單改造零件，讓我得以順利完成這個收納環境的建置計畫。
與我平時寫程式所產出的軟體不同，這一次的成果是實實在在、看得見也摸得著的物理實體。雖然實作過程中踩了不少坑，包含了軟體參數設定不正確導致的堵頭、硬體進料不順導致的卡線等狀況，但當最後看到那一面由 20 個自印容器堆疊而成的「線材收納牆」時，所有的辛苦都化為了滿滿的成就感。
目前的我，技術仍停留在「解決自己的問題」的階段。對於 3D 列印還有許多知識需要去學習摸索，像是如何針對不同材質找出最佳的列印參數，以及線捲最後少量殘料該如何妥善應用等。同時我也期許自己，在未來學習如何去分享自己製作的模型，比方將這次設計的「色卡防滑擋塊」回饋給社群中同樣有需要的人使用。