Мне повезло — у меня сломались наушники за $250 и в гарантии мне отказали

Поскольку написание больших постов о моём глобальном везении в жизни за прошедший год не сдвинулось ни на йоту, попробуем разбудить этого Кракена чем-то небольшим и значительно более приземлённым.

Для ленивых — TL,DR: сломанную деталь от дорогих наушников я починил практически бесплатно благодаря технологии 3D-печати.
В посте непривычно много фоток.

Итак, чуть больше полугода назад я купил себе наушники Microsoft Surface Headphones 2. Девайс оказался классным не только в интернет-отзывах, но и в реальной жизни — прекрасное качество звука, отличная система активного шумоподавления, возможность соединяться сразу с двумя устройствами по Bluetooth, 17-часовая батарея и комфортное ношение в течение многих часов покорили моего внутреннего потребителя. Семь с половиной месяцев я пользовался этими наушниками по многу часов каждый день и был ими очень доволен во всех их проявлениях.

Но вот вчера утром, прямо во время утреннего стенд-апа (ежедневная летучка у ай-тишников), привычным движением надевая наушники, я услышал очень неприятный "щёлк!" над головой и почувствовал как они "обмякли" у меня в руках. Опустив их на уровень глаз я увидел, что центральная дужка (не знаю как ещё назвать эту полоску пластика, соединяющую наушники воедино — Гугл предлагает перевести headband как "оголовье", но я как-то пас) буквально сломалась пополам. А чашки динамиков, которые были ей подпружинины в обе стороны, безвольно повисли как уши кокер-спаниеля. В таком виде наушники были совершенно непригодны для использования.

Писать про это пост я в тот момент не планировал, поэтому сфоткать до первичной починки не успел, но выглядело это примерно также, как и у пользователя maximkoshevoi61 с портала iFixit:

Первая мысль покупателя дорогого девайса когда он ломается — обратиться за ремонтом в гарантийный сервис. В прошлый раз, когда я обращался в Майкрософтовский сервис, мне не моргнув ухом поменяли планшет за $1500 на новый, хотя у него не только гарантия кончилась 1.5 года назад, но и куплен он был не мной, а моим работодателем в России, куда он официально не поставлялся, т.е. был "серым".

В этот же раз картина была прямо противоположная — купленные США напрямую у MS в наушники, ещё находящиеся на гарантии и сломавшиеся пополам при их обычной эксплуатации ничем кроме как "физическим повреждением" они признавать не хотели ни в какую. А физический ущерб, как известно, гарантией не покрывается. И единственное, что они могли мне предложить в этой ситуации: поменять целиком наушники, предварительно взяв с меня $160 и оставив меня без работающих наушников недели эдак на 3.

$160 за кусочек пластика. "Ага, ЩАЗ!", — сказал мой внутренний жмот-нищеброд и послал Микрософт в космос вместе с их предложением невиданной щедрости. Оставалось одно — чинить "уши" самому.

Первое, что пришло в голову с точки зрения починки — склеить суперклеем. Сказано — сделано. Визуально результат получился хороший — шва почти не видно, но веры этому соединению с точки зрения прочности не было никакой, особенно учитывая, что и целая деталь без дефектов не выдержала обычной нагрузки.

А раз доверия прочности нет, значит надо что-то думать дополнительно.
Указанный выше maximkoshevoi61 с iFixit.com решил этот вопрос надёжно и радикально, что называется на века, но не очень эстэтично, по крайней мере на мой вкус — укрепил конструкцию металлической пластиной и скрутил всё четырьмя винтами наскозь:

Мне хотелось найти более элегантное решение этой задачи, и ещё я ОЧЕНЬ не хотел разбирать наушники. Даже резиновую "тряпочку" снизу снимать не хотелось, не говоря уже о колдовстве с проводами.
На выручку мне пришёл купленный мной месяц назад 3D-принтер. Первоначальная идея была очень проста и не отличалась стратегической дальновидностью — тупо напечатать такую же дужку... а там посмотреть.
Первое, что я сделал — набросал грубый эскиз того, что у меня сломалось:

Снял все размеры и выяснил, что требуемая полоска пластика имеет ширину 24мм., толщину 2.5мм., и форму дуги с высотой 31мм и расстоянием между концами дуги в 138мм. Взяв все эти размеры и перенеся их в программу для 3D-моделирования Autodesk Fusion 360 (в которой я полный чайник и ухо от жопы не отличу) получил вот такую деталь:

Скруглив ей немного углы, нарезав на слои в Ultimaker Cura (в которой я тоже, мягко говоря, не профи) и отправив на печать с самыми низкими настройками качества (для максимальной скорости печати) уже меньше чем через час я имел вот такой прототип:

Приложив прототип к наушникам я остался доволен — размеры и геометрию я снял правильно. Но одновременно с этим стало ясно, что я не продумал, как эту штуку крепить к сломавшейся дужке наушников. Да ещё и так крепить, чтобы она не только добавила прочности, но и не сильно ухудшила внешний вид дорогостоящего девайса. Все идеи типа "примотать скотчем", "приклеить по всей длинне суперклеем" и прочие "привязать верёвочкой" были отметены ещё до того, как оформились в слова.

Первой достойной проработки идеей стали салазки-защёлки по бокам дужки: прототип нужно было надеть на дужку то ли сверху, защёлкнув на маленькие выступы, то ли сбоку — вставив её как по рельсам. Печатать такую штуку нужно было сразу с максимальным качеством, т.к. там большую роль играют зазоры и детализация прототипа, а это было бы около 5-6 часов печати без гарантии успеха и вообще пригодности идеи. Более того, из-за сложной геометрии напечатать её единым куском было невозможно без подборок. А подпорки — это всегда геморрой. Отламывать их после печати приходится вручную и редко когда это удаётся сделать абсолютно чисто — хоть какие-то шороховатости-заусенцы да останутся и будут портить и эстетику, и фунционал, цепляясь за всё подряд.

Поэтому я решил сначала напечатать маленький тестовый кусочек, плюс разделить его на две половинки — так и напечатать всё можно без подпорок, и собрать на наушниках можно просто соединив их с двух сторон, без натягивания совы на глобус. Соединение половинок делается на клей через шип-паз с дополнительным зазором 0.1мм. для облегчения стыковки и чтобы клею было где расположиться. Это, кстати, была главная гипотеза на проверку: может ли мой принтер печатать с такой точностью? Ответ меня очень порадовал:

Убедившись в жизнеспособности идеи я домоделировал полноразмерные детали: добавил верху (с пазом) пару десятых миллиметра ширины, т.к. маленький прототип сидел на дужке очень туго и я боялся, что полноразмерная деталь с бОльшими плечами будет более капризной к зазорам, скруглил углы, которые можно было скруглить без ущерба функционалу, и отправил на печать.

Результат получился точно таким, как я хотел:

Примерив деталь на дужку наушников я тоже остался доволен: добавленные 0.2мм. никак не увеличили люфт (его как не было, так и не появилось), но дали чуть больше пространства для маневра. Но главное — половинки идеально сходились друг с другом, если их прижать относительно небольшим усилием и при этом плотно облегали дужку наушников, не давая ей возможности скользить внутри "салазок". То есть идеальные условия для склейки:

Процесс склейки больших половинок я не снимал, т.к. поверхности для намазывания относительно большие, а суперклей, как известно, схватывается быстро, иногда вместе с пальцами. Сфоткал только после того, как зажал края конструкции струбцинами, а центр — сверлильными тисочками (третьей струбцины в доме тупо не оказалось):

Для большей наглядности после завершения всей эпопеи я снял процесс склейки-установки на примере ещё одного маленького прототипа. Для демонстрации в качестве дужки использовал самый первый прототип, т.к. он имеет идентичные с дужкой размеры. Разумеется, полноразмерная деталь так бодро не скользит по дужке — у дужки и материал более цепкий, и сидит большая деталь плотнее, чем маленький прототип.

Видео кину прямо на канал, т.к. сюда оно не влезет. А вот фоточки итогового результата с удовольствием и лёгкой гордостью публикую здесь:

Выводы:

• Технология 3D-печати способна изменить наши жизни как в большом (печать домов быстрее и дешевле, чем традиционными методами строительства; печать ракет и двигателей для них, которые поведут нас к звёздам, и так далее) так и в малом — возможность починить или улучшить сломавшийся/устаревший предмет быта, без необходимости покупать новое, захламляя свалки ещё работоспособной техникой.
• Эта небольшая поломка позволила мне не только впервые на практике починить что-то с помощью 3D-печати, не прибегая вообще ни к чьей помощи, но и дала возможность обкатать несколько технологий и подходов: соединение шип-паз с зазорами 0.1мм., склейка "экзоскелета" вокруг детали без разборки всего устройства, использование небольших тестовых образцов для проверки концепта, и др.
• Разделение сложных деталей на части — отличный способ напечатать всё необходимое без использования подпорок: чисто, аккуратно и без лишнего ручного труда.
• Починенные наушники могут прилегать к голове плотнее (тем самым обеспечивая лучшую звукоизоляцию), чем до поломки.