Les imprimantes 3D RepRap open source ont fait de la fabrication distribuée et du prototypage une réalité abordable. Cet article présente de nouvelles modifications apportées à une conception RepRap qui augmentent les capacités de RepRap bien au-delà de la simple fabrication de filaments fusionnés.
- Dernière version du code Delta OpenSCAD et du code OpenSCAD de l'effecteur d'outils
- Pour acheter un kit voir Phidias
- Pour le construire, Athena Build Aperçu
- Autres mods MOST Delta
Contenu
Conception/méthodologie/approche
La conception est un dérivé considérablement modifié de l’imprimante 3D RepRap de style delta de Rostock. Des modifications ont été apportées qui permettent une réutilisation facile et rapide de la plate-forme pour le fraisage, l'extrusion de pâte et plusieurs autres applications. Tous les modèles sont open source et disponibles gratuitement.
Résultats
En plus de produire des pièces en filaments fondus, la plateforme a produit avec succès des circuits imprimés fraisés, des objets en plastique fraisés, des objets fabriqués avec des extrudés de pâte tels que le silicone, des produits alimentaires et de la céramique, des œuvres tracées au stylo et des produits en vinyle découpé. L'outil polyvalent a permis d'économiser 90 à 97 % des coûts d'investissement par rapport à des outils dédiés fonctionnellement équivalents .
Rechercher les limites / les implications
Bien que la plate-forme ait été principalement utilisée pour la production de biens de loisirs et de consommation, les implications en matière de recherche sont importantes étant donné la polyvalence de l'outil et le fait que les conceptions sont open source et éminemment disponibles pour modification pour des applications plus spécifiques.
Les implications pratiques
La plate-forme élargit considérablement les capacités d'une machine RepRap à un prix extraordinairement bas, élargissant ainsi le potentiel de fabrication distribuée et de prototypage d'articles qui nécessitaient jusqu'à présent d'importants investissements financiers.
Originalité/valeur
La combinaison unique de modifications relativement simples apportées à une plate-forme existante a produit une machine dont les capacités dépassent de loin celles de n'importe quel produit commercial. La plate-forme offre aux utilisateurs la possibilité de travailler avec une grande variété de matériaux et de méthodes de fabrication pour un prix inférieur à 1 000 dollars, à condition que les utilisateurs soient prêts à construire eux-mêmes la machine.
Voir également
- Usine d'imprimantes 3D open source et auto-réplicative pour les petites entreprises manufacturières
- Développement d'une imprimante 3D résiliente pour la réponse aux crises humanitaires
- Ystruder : extrudeuse multifonction open source avec capacités de détection et de surveillance
Outils mobiles
Effecteur d'extrémité d'outil
L'effecteur d'outil (effecteur d'outil) permet un changement facile et rapide des outils mobiles. Il est nécessaire d'utiliser les autres outils mobiles abordés dans cette section.
Habillez l'effecteur de l'outil.À l'aide d'un couteau de précision et d'un tournevis à lame plate, nettoyez les 12 poches magnétiques de l'effecteur final de l'outil imprimé.
Testez l’ajustement des aimants.En commençant par les aimants qui s'engagent dans les roulements de bielle, assurez-vous qu'ils sont tous bien ajustés dans leurs poches. Les aimants doivent être bien ajustés pour conserver la géométrie - veillez à ne pas trop habiller les poches afin que les aimants s'y détachent. " Ne laissez pas les aimants s'entrechoquer : ils sont fragiles et se cassent facilement.
Retirez les aimants avec un petit tournevis.Retirez les aimants des poches à l'aide d'un petit tournevis à lame plate pour les extraire.
Aimants époxy dans leurs poches.Mélangez une petite quantité d'époxy plastique selon les instructions sur l'emballage de l'époxy. Appliquez de l'époxy sur les murs et le sol des poches magnétiques qui ont été nettoyées et vérifiées ci-dessus.
Enfoncez les aimants dans les poches avec la fraise tournée vers l'extérieur.Appuyez sur les aimants avec la fraise tournée vers l'extérieur dans les poches avec de l'époxy. Les aimants doivent être insérés de manière à ce que les voisins les plus proches s'attirent par le fond de la poche. Cela permet de les maintenir en place si les aimants sont légèrement lâches dans leurs poches.
Retirez l'excès d'époxy.Retirez l'excès d'époxy de l'intérieur des aimants avec une serviette en papier. CONSEIL : laissez l'époxy durcir pendant une courte période et utilisez un petit tournevis à lame plate pour gratter l'époxy gélifié, puis appliquez une serviette en papier.- Mettez l'effecteur final de côté jusqu'à ce que l'époxy durcisse.
Aimants époxy dans les poches de montage des outils. Utilisez des pinces comme indiqué, si nécessaire.Répétez le processus avec les poches magnétiques du support d'outil, orientez à nouveau les aimants en haut et en bas de l'effecteur final afin qu'ils se maintiennent en place. Utilisez des pinces pour enfoncer complètement dans les poches, si nécessaire.- Utilisez le couteau de précision et un tournevis à lame plate pour retirer tout époxy restant de l'intérieur des aimants. La surface qui s'accouple avec le roulement à billes doit être exempte de tout époxy.
Effecteur d'extrémité d'outil terminé.Outil d'impression
L'outil d'impression contient une extrémité chaude et est requis pour l'impression 3D de filaments polymères.
Retirez le matériau du sol.Retirez le matériau du sol qui supportait les parties en surplomb de l'impression avec un couteau de précision et un tournevis à lame plate.
Grattez la fente de l'extrémité chaude.Grattez la fente dans laquelle l'extrémité chaude s'engagera. Utilisez le tournevis comme grattoir pour retirer les saillies de l'intérieur de la fente et pour retirer les matériaux libres accrochés dans la fente.
Passage de la gaine Bowden.Alésez le passage de la gaine Bowden avec un foret de 3 mm, en utilisant le foret comme une lime.
Passage de fil propre.Nettoyez le passage du fil avec un couteau de précision.
Habillez soigneusement les poches portantes.Avec le couteau de précision, dressez soigneusement les bords des poches de roulement. N'enlevez pas trop de matière car les roulements sont ajustés par pression et doivent être bien maintenus en place.
Outil d'impression entièrement préparé.L'outil d'impression entièrement préparé devrait apparaître comme illustré.
Hot end assembléAssemblez la partie chaude .
Outil d'impression presque terminé.Suivez les instructions d' assemblage de l'effecteur d'impression Athena . L'outil d'impression avec l'extrémité chaude insérée devrait apparaître comme illustré.
Enfoncez les roulements à billes 3/8" dans les poches.Enfoncez les roulements à billes 3/8" dans leurs poches avec une pince. Il y a une petite lèvre à l'intérieur des poches qui maintient les roulements en place, les roulements doivent être poussés au-delà de cette lèvre et bien ajustés dans leurs poches. Réchauffer le Le plastique peut légèrement faciliter l'insertion des roulements.
Outil d'impression terminé.Porte-outil circulaire
Le porte-outil circulaire est destiné à contenir des outils qui ont une section circulaire, comme un bâton/tige d'agitation.
Habillez soigneusement les poches portantes.Avec le couteau de précision, dressez soigneusement les bords des poches de roulement. N'enlevez pas trop de matière car les roulements sont ajustés par pression et doivent être bien maintenus en place.
Enfoncez les roulements à billes 3/8" dans les poches.Avec une pince ou un étau, enfoncez les roulements à billes 3/8" dans leurs poches. Il y a une petite lèvre à l'intérieur des poches qui maintient les roulements en place, les roulements doivent être poussés au-delà de cette lèvre et bien ajustés dans leur Réchauffer légèrement le plastique peut faciliter l'insertion des roulements.
Enfoncez l’écrou de retenue si nécessaire.Si nécessaire pour maintenir l'outil en place, appuyez sur un écrou M3 dans la fente imprimée sur le porte-outil. Utilisez une vis M3 appropriée pour appuyer contre l'outil et le maintenir en place.
Porte-outil circulaire terminé.Porte-outil à ressort
Le porte-outil à ressort est destiné à contenir des outils qui ont une section circulaire et nécessitent un certain jeu lorsqu'ils sont enfoncés dans une pièce à usiner, comme un stylo-feutre ou un couteau tangent.
Retirez le matériel de support.Retirez le matériau de support du support de l'outil avec une pince, en écrasant et en brisant soigneusement le support.
Retirez tout matériau de support restant avec un couteau.Le matériau de support doit être complètement retiré pour laisser de la place aux vis et aux ressorts ; retirez tout reste avec un couteau de précision.
Aléser les ouvertures de l'arbre.Alésez les ouvertures pour les vis M3 x 35 mm avec un foret de 3 mm.
Aléser les ouvertures de retenue des outils.Alésez les ouvertures pour les vis de retenue de l'outil avec un foret de 3 mm.
Aléser les bagues dans la base.Alésez les bagues dans la base du support avec un foret de 3 mm. NE PAS trop habiller ces trous ; les vis M3 x 35 mm doivent juste s'insérer dans les trous. Si le diamètre est trop grand, l'outil à ressort souffrira d'un jeu trop important.
Habillez soigneusement les poches portantes.Avec le couteau de précision, dressez soigneusement les bords des poches de roulement. N'enlevez pas trop de matière car les roulements sont ajustés par pression et doivent être bien maintenus en place.
Aspirez les écrous dans leurs poches avec une vis M3 x 10 mm.Insérez complètement les écrous de retenue de l'outil dans leurs logements en insérant des vis M3 x 10 mm dans le porte-outil et l'écrou. Tirez complètement l'écrou dans la poche en serrant la vis. Desserrez les vis une fois les écrous installés.
Vérifiez le dégagement.Vérifiez le jeu entre le support de l'outil et la base de l'outil. Le support doit pouvoir se déplacer librement dans l'espace prévu. Retirez les obstructions avec le couteau de précision.
Coupez les ressorts du stylo à bille.Coupez les ressorts d'un stylo à bille à environ 6 mm de longueur. Trois ressorts de 6 mm de long seront nécessaires.
Assemblez les vis, les ressorts et le support.La partie difficile - Insérez le porte-outil dans la base et faites-le pivoter de manière à ce que les trous de la base s'alignent avec les trous du support. Enfoncez l'un des ressorts dans l'espace entre la base et les supports d'arbre sur le support. Insérez une vis M3 x 35 mm à travers le support d'arbre dans le porte-outil, à travers le ressort et à travers la base. Répétez avec deux autres points de montage. Reportez-vous à l’image pour une orientation correcte.
Fixez le support avec des écrous Nylock.Fixez le porte-outil avec des écrous nylock M3. Serrez les écrous jusqu'à ce qu'ils touchent juste le porte-outil - ne serrez pas trop.
Enfoncez les roulements à billes 3/8" dans les poches.Avec une pince ou un étau, enfoncez les roulements à billes 3/8" dans leurs poches. Il y a une petite lèvre à l'intérieur des poches qui maintient les roulements en place, les roulements doivent être poussés au-delà de cette lèvre et bien ajustés dans leur Réchauffer légèrement le plastique peut faciliter l'insertion des roulements.- Exercez le porte-outil et appliquez de la graisse sur les arbres si nécessaire. Le support doit bouger librement dans la base et les ressorts doivent le soulever complètement de la base lorsque le support est au repos.
Porte-outil à ressort terminé.Outils fixes
Les outils fixes sont fixés en place par une structure en aluminium extrudé rectangulaire de 25 mm x 75 mm (1" x 3") qui remplace l'une des planches verticales du robot. L'élément vertical en aluminium mesure 81 cm de long, l'élément horizontal mesure 15 cm de long. L'élément horizontal est maintenu en place par une paire de goussets en aluminium de 3 mm (1/8") d'épaisseur fixés avec des vis M4 x 12 mm dans des trous taraudés dans les entretoises verticales et horizontales. L'élément vertical est fixé au châssis du robot avec des vis M3 x 45 mm. vis qui passent à travers les points de montage verticaux existants de la carte dans les extrémités du rouleau et du moteur. Des trous de 3 mm sont percés et taraudés (M3 x 0,5 mm) pour l'entraînement de l'extrudeuse, en le plaçant dans la même position et orientation que celles indiquées dans l'assemblage du cadre MOST Delta. Des trous plus grands sont également percés dans l'élément vertical pour permettre le passage et la dissimulation des fils.
Les outils sont fixés au support par un support magnétique composé de trois aimants de terres rares (aimants N52 fraisés de 19 mm de diamètre x 12 mm de haut (3/4" x 1/2")) montés sur le dessus de l'élément horizontal et trois 25 mm d'accouplement ( Roulements à billes de 1") de diamètre sur le porte-outil. Les aimants sont maintenus en place avec des vis à tête fraisée M4 en acier inoxydable dans des trous percés et taraudés dans l'élément horizontal. La position et l'orientation des trous sont définies à l'aide d'un gabarit imprimé ( À déterminer).
Afin de garantir que les outils sont bien fixés au support et, dans le cas de la broche du broyeur, ne vibrent pas, les poches à roulement à billes sont surdimensionnées. Les roulements à billes sont époxy dans le porte-outil alors qu'ils sont placés dans les aimants sur le support horizontal.
Support de broche de moulin
Le support de broche de broyeur (support de broche) accepte un moteur de broche à faible coût de 200 à 400 W CC qui tourne à 12 000 tr/min lorsqu'il est alimenté en 48 V. La broche est livrée avec une pince de serrage ER11 qui accepte les embouts et les fraises à tige de 3,125 mm (1/8"). Ces instructions supposent que la broche a été correctement câblée à une alimentation électrique appropriée.
Retirez le matériau du sol.Retirez le matériau du sol de la poche de la broche avec un couteau de précision et un petit tournevis à lame plate. La base de la poche doit être aussi plate que possible.
Engagez les roulements à billes dans leurs aimants.Placez un roulement à billes sur chacun des trois aimants du support de l'outil.
Mélangez l'époxy et appliquez-le à l'intérieur des poches de roulement.Mélangez suffisamment d'époxy plastique pour recouvrir l'intérieur des trois poches à roulement à billes dans le porte-outil. Suivez les instructions sur l'emballage de l'époxy en faisant attention au rapport résine/durcisseur. Appliquez une généreuse couche d’époxy à l’intérieur des trois poches à roulement à billes.
Fixez le support sur les roulements à billes.Placez le porte-broche de manière à ce que les roulements à billes soient dans leurs pochettes. Fixez le support au support de l'outil et laissez-le en place jusqu'à ce que l'époxy ait durci pendant la durée spécifiée dans les instructions de l'époxy.
Après le durcissement de l'époxy, montez la broche.Montez la broche sur le support avec des vis et rondelles M4 x 12 mm.
Porte-broche terminé.Qu'est-ce que ça peut faire? Voir les résultats (à droite) par rapport à une planche fraisée professionnelle (à gauche)
Outil pousse-seringue
Le pousse-seringue est utile si des liquides ou des pâtes visqueux doivent être imprimés. L'accouplement est caissonné de manière à le contraindre, sinon il fait office de ressort.
Retirez le matériel de support.Retirer le matériau de support sous le support de seringue à l'aide d'un outil adapté (pince, couteau à mastic, couteau).
Retirez le matériau de support des poches de roulement.Retirez le matériau de support des poches de roulement avec un couteau de précision et un petit tournevis à lame plate.
Retirez le matériau de support et le plancher de l’ouverture du collier du moteur.Retirez le matériau de support de l’ouverture du collier du moteur avec un couteau de précision.
Nettoyer le dessous de la boîte de couplage.Retirez les matériaux détachés du dessous de la boîte de couplage.
Nettoyer les poches de roulement.Nettoyez les poches de roulement du côté extérieur de la boîte d'accouplement. Il y a des poches à l'intérieur et à l'extérieur de la boîte.
Aléser les trous de vis du support moteur.Alésez le support moteur avec un foret de 3 mm.
Aléser les trous des vis de serrage.Alésez les trous des vis de serrage avec un foret de 3 mm.
Retirez les obstructions de la fente de serrage.Retirez les obstructions de la fente de la pince avec un couteau de précision.- Engagez les roulements à billes dans leurs aimants.Placez les roulements à billes de 1" dans les aimants du support d'outil fixe.
Appliquez de l'époxy sur les poches de roulement.Mélangez suffisamment d'époxy plastique pour recouvrir l'intérieur des trois poches de roulement. Suivez les instructions de mélange sur l'emballage de l'époxy en faisant attention aux proportions appropriées. Appliquez l'époxy mélangé sur les surfaces intérieures des poches de roulement.
Fixez le porte-seringue à monter.Placez le porte-seringue sur les roulements de manière à ce que les roulements soient alignés avec les poches. Fixez en place et laissez jusqu'à ce que l'époxy durcisse.
Accouplement sur l'arbre moteur.Placez l'accouplement de 5 mm x 5 mm sur l'arbre du moteur avec l'une des vis de réglage face au plat de l'arbre. Ne serrez pas les vis de réglage.
Commencez un écrou sur la vis mère.Commencez un écrou M5 sur la vis mère M5 et vissez-le d'environ 15 mm.
Vis mère dans l'accouplement.Placez l'extrémité de la vis mère avec l'écrou dessus dans l'accouplement. Insérez la vis mère de manière à ce qu'elle soit à moitié enfoncée. Serrez les vis de réglage pour fixer la vis mère à l'accouplement. Avancez l'écrou M5 de manière à ce qu'il soit contre l'accouplement.
Roulement 625zz sur vis mère.Placez un roulement à billes 625zz sur la vis mère.
Chargez les vis de montage du moteur.Chargez quatre vis et rondelles M3 x 10 mm dans les trous de vis du support moteur.
Attacher au support.Faites glisser la vis mère et l'accouplement dans le support de seringue imprimé de sorte que la face de montage du moteur affleure le support et que les trous de vis soient alignés.
Moteur sécurisé.Fixez le moteur en serrant les quatre vis M3 x 10 mm.
Compresser le couplage.Placez un tournevis à lame plate entre l'accouplement et le moteur et soulevez doucement l'accouplement vers le côté extérieur de la boîte d'accouplement jusqu'à ce que le roulement 625zz soit fermement enfoncé dans sa poche, puis serrez les vis de réglage de l'accouplement contre l'arbre du moteur.
Nettoyer les poches des roulements du chariot.Retirez les saillies des poches de roulement du chariot avec un petit tournevis à lame plate.
Aléser les trous de vis de fixation du chariot.Alésez les trous de vis de fixation du chariot avec un foret de 3 mm.
Aléser le passage de la vis mère du chariot.Aléser le passage de la vis mère du chariot avec un foret de 5 mm.
Nettoyer l'écrou imperdable du chariot et les poches de roulement.Nettoyez l'écrou imperdable et les ouvertures des poches de roulement avec un couteau de précision.
Aléser les trous de montage du dispositif de retenue du piston.Alésez les trous de montage du support de piston avec un foret de 3 mm.
Dispositif de retenue du piston d'alésage.Alésez le support du piston avec un foret de 3 mm.
Monter le dispositif de retenue du piston.Montez le dispositif de retenue du piston sur le chariot avec deux vis M3 x 12 mm et des écrous M3. Notez les poches d'écrous à l'arrière du chariot. Ne serrez pas les vis.
Insérez l'écrou imperdable et le roulement.Insérez un écrou M5 et le roulement 625zz dans leurs pochettes du chariot. Assurez-vous que les deux sont bien enfoncés dans leurs poches. Utilisez un tournevis ou un outil similaire pour les enfoncer fermement tout en soutenant le chariot sur une surface de travail solide.
Faites tourner le chariot sur la vis mère.Faites tourner le chariot sur la vis mère avec le dispositif de retenue du piston face à l'extrémité du moteur.
Appuyez sur les guides.Enfoncez les tiges de guidage en acier de forage de 6 mm dans les pinces situées à l'extrémité du moteur. Utilisez un tournevis à lame plate pour séparer délicatement les pinces.
Guides sécurisés.Fixez les guides avec quatre vis, rondelles et écrous M3 x 16 mm. Notez les poches d'écrous à l'intérieur des pinces d'extrémité du moteur.
Glissez sur des roulements lubrifiés.Faites glisser un roulement linéaire LM6UU lubrifié sur chacune des tiges de guidage.
Roulements sécurisés.Alignez le chariot avec les roulements LM6UU et fixez les roulements au chariot avec des vis M3 x 25 mm avec des rondelles aux deux extrémités. Serrez les écrous M3 pour que les roulements soient serrés dans le chariot.
Aléser les trous de vis du collier de serrage de l'extrémité libre.Alésez les trous de vis du collier de serrage de l'extrémité libre avec un foret de 3 mm.
Aléser le passage de la vis mère de l’extrémité libre.Alésez le passage de la vis mère de l'extrémité libre avec un foret de 5 mm.
Nettoyer les poches des roulements de l'extrémité libre.Nettoyez les poches des roulements de l'extrémité libre avec un couteau de précision et un tournevis à lame plate.
Écrou M5 sur vis mère.Vissez une paire d'écrous M5 sur la vis mère derrière le chariot. Avancez l'écrou d'environ 2 cm sur la vis.
Roulement de renvoi 625zz.Placez un roulement à billes 625zz sur la vis mère.
Appuyez sur l'extrémité libre.Appuyez sur la pince de l'extrémité libre sur les tiges de guidage. Fixez en place avec quatre vis M3 x 16 mm avec rondelles et écrous. Notez les poches d'écrous à l'intérieur des colliers de serrage de l'extrémité libre.
Enfoncez le roulement dans la poche et les contre-écrous.Avancez les deux écrous M5 de manière à ce que le roulement 625zz soit placé dans sa poche à l'extrémité libre. Bloquez les écrous en les serrant ensemble.- Roulement et M5 sur le côté extérieur de la vis mèrePlacez un roulement 625zz sur la vis mère suivi d'un écrou M5 (un écrou nylock M5 serait préférable).
Seringue sécurisée.Insérez le piston de la seringue dans le dispositif de retenue du piston sur le chariot. Placer les butées de seringue contre l'arrière du support de seringue. Poussez le dispositif de retenue du piston jusqu'à ce que le piston soit parallèle à la seringue et serrez les vis du dispositif de retenue du piston.
Piston sécurisé.Fixez le piston au chariot avec la cale du piston.
Seringue sécurisée.Fixez la seringue au support avec la pince de boîte.
Support de pousse-seringue terminé.