Самодельный экструдер формования нити для 3D принтера

Сделайте свою собственную нить для 3D-принтера! Дешево и качественно при достойной скорости 150-190 IPM! (4-5 метров в минуту)

3D-принтеры - это круто, и они наконец-то начинают дешеветь. Появляются все новые и новые модели, и они, наконец-то, стали доступными по стоимости. Однако, став счастливым обладателем 3D-принтера, вы скоро поймете, что на самой покупке принтера расходы не заканчиваются. Конечно, вам понадобится пластиковая нить, чтобы напечатать эти супер классные крючки для одежды и противооткатные упоры. Поскольку цена на специальные катушки нитей для 3D принтера, как правило, превышает фактические затраты на материалы, печать моделей обходится довольно дорого и может стать проблемой для развития постоянно растущего сообщества 3D-принтеров.

Но не нужно отчаиваться!! Пришли несколько умных людей - здесь можно упомянуть Хью Лаймана с его экструдером Lyman или ребят с Filastruder.com - и они спасли положение! УРА. Они построили экструдеры для пластика, которые каждый может построить или купить по нормальной цене. Однако, если вы имеете ровные руки и свободное время, первое, что должно прийти вам в голову, это «Я могу построить это сам ... и дешевле ...». В конце концов, сделать что-то самому и с меньшими затратами - это природа русского человека.

И, конечно же, данная задача гораздо веселее, чем сборка готового комплекта.

Итак, сколько денег можно сэкономить при изготовлении собственной нити для 3д принтера?

Хороший вопрос! Много!

В зависимости от гранул, которые вы получаете, вы можете изготавливать нить по цене от 1 $ / кг.

Вы спросите, сколько времени нужно для производства 1 кг нити?

Используя сборку, которую мы описываем здесь ... примерно 1 час. (для нити 1,75 мм с использованием гранул ABS / PC).

Итак, предположим, что в субботу на следующей неделе вы начинаете в 10 часов утра и заканчиваете в 17:00, вы можете сделать за это время 4-5 кг нити, сэкономив при этом 8 000 - 11 000 рублей, и у вас будет много нити для сотен и даже тысяч ящиков для яиц, чехлов для телефонов и прочих бесполезных ненужных вещей.

Ах да, а как насчет стоимости сборки?

В зависимости от доставки и местных цен, я думаю, около 120-170 долларов.

Следующий шаг: Список материалов

Шаг 1: Список материалов

Все перечисленное здесь, кроме электроники, можно купить в местном хозяйственном магазине.

Материалы:

Инструменты:

• Мультитул
• Пила
• Молоток
• Дрель

Шаг 2: опорная плита

Возьмите деревянную доску и отрежьте по два куска по 15 см длиной. Они будут служить опорой для двигателя и ствола экструдера.

Шаг 3: Крепление двигателя

Установите электродвигатель стеклоочистителя на опору электродвигателя и поместите его где-нибудь на конце опорной плиты. См. технический чертеж для оценки.

Используйте стальные уголки, чтобы прикрепить его к опорной плите.

У мотора просто вал с резьбой. Для установки муфты на двигатель можно взять шестигранную гайку наружным диаметром 13 мм и надеть ее на вал. Когда вал вращается и муфта прикреплена, гайка может откручиваться. Чтобы избежать этого, просто просверлите отверстие между прикрепленной гайкой и валом двигателя и вставьте 2-миллиметровый стальной болт. Это предотвращает раскрытие гайки. См. картинку выше.

Шаг 4: Крепление шнека

Просверлите два отверстия в другой деревянной доске, чтобы фланцы можно было прикрепить слева и справа от доски. Просверлите еще одно отверстие диаметром 1/2 дюйма для сверла.

Для обеих монтажных плат необходимо, чтобы их центральное отверстие было выровнено относительно друг друга, чтобы ось шнека / муфты / вала могла свободно вращаться.

Закрепите фланцы двумя кусками стержня с резьбой 10 мм. Стержни должны быть достаточно длинными, чтобы их можно было прикрутить к шнеку "защита от отдачи". 10 см вполне достаточно. Позже их можно обрезать до нужного размера.

Шаг 5: Защита от отдачи шнека

Когда шнек вращается и вытягивает гранулы, создается большое давление. В худшем случае это может повредить шнековый привод внутри двигателя стеклоочистителя. Чтобы решить эту проблему, нам нужна защита от отдачи. Это просто делается с помощью прочного стального уголка и упорного шарикоподшипника. Эти шарикоподшипники выдерживают большое усилие, приложенное к ним.

Это работает так: шнек отталкивается из-за его «обратного» поворота. Вал шнека из-за своей конусности прижимается к осевому шарикоподшипнику, который сам прижимается к стальному уголку. Муфта между шнеком и двигателем всегда должна иметь небольшой зазор. Таким образом, к валу двигателя не прилагается никакая сила.

Теперь поместите стальной уголок с вставленными стержнями на расстоянии от держателя ствола так, чтобы вал шнека выступал примерно на 3-4 см.

Размеры деталей могут отличаться от тех, к которым у вас есть доступ. Поэтому точное измерение может вам не очень помочь, но изображения должны дать вам представление о том, как это должно быть соединено.

Шаг 6: ствол и шнек

Ствол:

• Разгладьте концы и швы трубы, чтобы шнек мог свободно вращаться.

• Перед тем как вырезать отверстие в трубе, плотно закрутите ее на фланец, отметьте верхнюю часть и снова снимите ствол.

• Возьмите мультитул и вырежьте отмеченный участок на конце трубы, куда должны попадать гранулы. Оберните ленту из ПТФЭ вокруг этого конца трубы. Это должно предотвратить проворачивание трубы при движении шнеков. Помните, что двигатель очень мощный, и если есть некоторое трение между шнеком и гранулами, труба легко поворачивается еще на 4-5 мм, даже если она была закреплена гаечным ключом.

• Резьба на фланце и фитингах не рассчитана на идеальный угол 90 °. Таким образом, штуцер / ствол могут стоять под косым углом. Чтобы исправить это, возьмите несколько шайб и при необходимости поместите их под фланец.

• Возьмите квадратный кусок дерева и просверлите продольное отверстие для трубы. Теперь просверлите еще одно отверстие перпендикулярно «каналу трубы», чтобы бутылка могла плотно прилегать. Теперь просто разрежьте блок пополам для облегчения сборки / разборки.

Шнек:

• Шнек может быть слишком длинным, поэтому вам нужно отрезать его кончик с помощью угловой шлифовальной машины.

• Насадка шнека должна доходить до нагревателя. См. изображения выше.

Шаг 7: Соединение шнека с двигателем

Возьмите кусок квадратной стали толщиной 5 см, который входит в концы гнезд (длина края около 12 мм).

Наденьте муфту на шнек и прикрепите двигатель к опоре двигателя.

Теперь муфта должна хорошо сидеть посередине.

В качестве альтернативы вы можете использовать свечу зажигания вместо двух розеток. Но для этого необходимо отрегулировать расстояние между опорой двигателя и опорой шнека / цилиндра.

Шаг 8: насадка

Диаметр сопла:

В зависимости от обрабатываемого материала диаметр отверстия в сопле будет варьироваться, и поиск правильного размера является процессом проб и ошибок. По моему опыту, для гранул из смеси АБС / ПК с температурой плавления 240–280 ° C отверстие диаметром 1,5 мм хорошо подходит.

Пластина прерывателя:

Возьмите фильтр, установленный на кране, и при необходимости отрежьте его до диаметра 13 мм. Он будет действовать как пластина-прерыватель. Эти пластины-прерыватели смешивают расплавленный пластик и задерживают грязь (которой, конечно, не должно быть) и в конечном итоге в процессе плавления могут образоваться небольшие пузырьки, что помогает сгладить проталкивание пластика через сопло.

Возьмите шайбу, поместите ее в торцевую крышку и поместите пластину выключателя сверху.

Шаг 9: Кольцевой нагреватель и датчик температуры (термопара типа K)

Просверлите отверстие диаметром 2 мм рядом с удлинителем водопроводного крана для термопары.

Зачистите провод термопары до нужной длины. Это должно быть столько, сколько нужно.

Наденьтекольцевой нагреватель на удлинитель крана. Он должен сидеть на конце удлинителя.

Затем возьмите ленту из ПТФЭ и намотайте ее на резьбу удлинителя крана. Это предотвращает продавливание расплавленной пластмассы через резьбу.

Закрепите термопару термостойкой лентой.

Затем наденьте насадку из предыдущего шага.

Затем возьмите кусок алюминиевой трубки длиной 10 см и диаметром около 1 см и поместите его перед соплом, используя жесткую проволоку. Это придает филаменту красивый скрученный вид при охлаждении.

Теперь оберните изоляцию вокруг нагревателя, чтобы сопло было закрыто.

Шаг 10: охлаждение

Передняя часть форсунки и двигатель нуждаются в некотором охлаждении.

На выходе из сопла нить все еще остается очень горячей и мягкой. Чтобы он не растягивался слишком сильно из-за действующих перегрузок при падении, очень важно охлаждение. Чем больше вы охладите, тем лучше вы сможете позже контролировать диаметр нити.

Шаг 11: Электроника

Теперь, когда большинство механических частей установлено и готово, настало время для установки электроники.

Но прежде возьмите кусок дерева для переднего кожуха, расположите 3 переключателя, ПИД-регулятор и потенциометр контроллера мотора и закрепите их горячим клеем.

Основное питание

Подключите шнур питания с помощью тумблера / t к источнику питания (порты L, N и заземление).

ПИД-регулятор температуры

Подключите ПИД-регулятор температуры с помощью переключателей к источнику питания.

Твердотельное реле и кольцевой нагреватель

Подключите порты 12 В твердотельного реле к ПИД-регулятору (порт 6 и 8).
Подключите порт 1 твердотельного реле к порту 220 В (порт L) источника питания.
Подключите порт 2 SSR к одному из портов кольцевого нагревателя.
Другой свободный порт кольцевого миканитового нагревателя подключен к порту N источника питания.

Что на самом деле делает SSR ??

Кольцевой нагреватель рассчитан на 220 В, а ПИД работает только от 12 В. Таким образом, SSR соединяет ПИД-регулятор на 12 В с нагревателем 220 В. PID включает и выключает SSR при необходимости. Когда он включен, к хомутовому нагревательному элементу подключается 220 В, и он нагревается. Если реле выключено, кольцевые нагреватели не подключены к 220 В и, следовательно, отключены. Идея состоит в том, чтобы управлять устройством высокой мощности (нагревателем) с помощью устройства низкой мощности (PID).

Контроллер мотора

Подключите контроллер мотора с помощью переключателя к источнику питания. Затем подключите мотор к контроллеру мотора. Используйте распиновку для настройки 2-й скорости двигателя. Распиновка различается от модели к модели, и сначала вам нужно выяснить, какие контакты предназначены для какой настройки скорости.
Два вентилятора подключаются к тем же портам, что и двигатель к контроллеру двигателя.

Шаг 12: Настройки температуры экструзии

Для разных материалов требуются разные параметры экструзии.

Для чистого АБС температура 190 ° C вполне подходит.

PLA требует меньше тепла, а смесь ABS / PC требует более высоких температур, например 260-270 ° C.

PID может автоматически настраиваться на желаемую температуру.

 

Компания Полимернагрев производит нагревательные элементы для различного производственного оборудования, у нас вы можете приобрести патронные ТЭНы для 3д принтера или кольцевой нагреватель для экструдера нити.