Prototipo Recyclebot V5.0.
DISEÑO NO TOTALMENTE FUNCIONAL : use en su lugar RepRapable Recyclebot: extrusora imprimible en 3D de código abierto para convertir plástico en filamento de impresión 3D
Prototipo Recyclebot V5.0.
Interfaz de usuario prototipo de Recyclebot V5.0.
Prototipo de extrusor de filamentos Recyclebot v5.0.
Prototipo de extrusor de filamentos Recyclebot v5.0.
Prototipo de boquilla extrusora de filamentos Recyclebot v5.0.
Prototipo de sección de enfriamiento de filamentos Recyclebot v5.0.
Prototipo de extractor de filamentos Recyclebot v5.0.
Prototipo de extractor de filamentos Recyclebot v5.0.
Prototipo de bobinadora de filamentos Recycle v5.0.
Prototipo de bobinadora de filamentos Recyclebot v5.0.La extrusora de filamentos para impresora 3D Recyclebot V5.0 está siendo desarrollada por Open Source Hardware Enterprise de Michigan Tech. Actualmente, el extrusor funciona y puede extruir filamento en modo manual, por lo que nos esforzamos por lanzar una versión completamente automática a principios de 2017. Dentro de la versión automática, toda la electrónica se simplificará extremadamente a un tipo plug and play que incorpora un Arduino Mega con El escudo dedicado y todos los demás componentes electrónicos se conectarán directamente a una caja electrónica, simplificando así la construcción y reduciendo los costos. La interfaz de usuario será un codificador rotatorio en el que se puede hacer clic, con una pantalla LCD de 20x4. Una vez desarrollado el resto de la funcionalidad deseada, se simplificará el diseño y la construcción. Esta versión final del extrusor se titulará Recyclebot V5.1. Este equipo fue desarrollado para ser completamente funcional con plástico reciclado granulado por la nueva versión del granulador de plástico , desarrollado por MTU OSHE, cuyo lanzamiento está previsto para la primavera de 2017.
Todos los archivos stl impresos y el código arduino se pueden encontrar en GitHub aquí .
Contents
Investigación previa
La principal motivación para nuestros cambios y diseño de nuestra extrusora gira en torno al hecho de que las características del material del plástico reciclado son muy diferentes de las de los pellets de plástico crudo. Queríamos tener un mayor control sobre las tasas de extrusión de filamentos, las tasas y la capacidad de extracción y bobinado, lo que nos llevó a una máquina autoajustable basada en las características del filamento (que difiere de las tecnologías anteriores de recyclebot). El diseño de la máquina se basa libremente en diseños de extrusoras industriales y posee las mismas funcionalidades, junto con las versiones anteriores de Recyclebot. Hemos diseñado el sistema de manera que podamos controlar todos los aspectos del sistema en distintos grados, para probar y desarrollar el sistema ideal que se lanzará como Recyclebot V5.1. Además de esto, estamos tomando medidas para garantizar la facilidad de uso en lo que respecta a la construcción del sistema. El material general y el control del sistema son similares a los de una impresora 3D; consulte la lista de materiales a continuación.
Hay muchos otros extrusores de filamentos para impresoras 3D de código abierto de estilo doméstico disponibles en línea. Algunos de los cuales incluyen:
- Lyman/Mulier - [1]
Este diseño incluye las bibliotecas utilizadas para el control de arduino: Bibliotecas Arduino
- Cristal liquido
- Accel paso a paso
Objetivos del proyecto
El objetivo principal de este proyecto es poder fabricar una extrusora de filamentos autocorrectora y robusta que se pueda utilizar para trabajar con cualquier filamento o materia prima de tipo plástico reciclado en el sistema.
Además de esto, estos son los siguientes objetivos colocados en la funcionalidad de diseño:
- Objetivos en el diseño actual.
- Cree una versión renovada de Recyclebot que encapsule todo el sistema, incluido el extrusor, la sección de enfriamiento, la detección y el control del diámetro, el bobinado automático y las tasas de fabricación del sistema.
- Control sobre la funcionalidad de los componentes individuales del sistema y el diseño de la interfaz de usuario.
- Reducciones significativas de precios y requisitos de habilidades para la construcción en comparación con versiones anteriores de Recyclebot.
- Una representación básica de la funcionalidad del sistema ideal. Es muy fácil realizar los cambios que nos gustaría, ahora que todos los componentes básicos están completos.
- Metas en Recyclebot V5.1
- Extrusión de filamentos totalmente automática, que incluye control de velocidad, diámetro y tipo de plástico.
- Sección de enfriamiento en baño de agua (si es necesario, para obtener altos índices de fabricación y un control preciso del diámetro).
- Facilidad de uso para la construcción. Instrucciones bien documentadas que cualquiera podría seguir para construir y operar nuestro sistema.
- Un modelo de negocio rentable tanto para la venta de sistemas de extrusión como de filamentos para impresoras.
Diseño
El diseño se puede dividir en 5 funciones distintas.
- extrusora
- Sección de enfriamiento
- Extractor de filamentos
- Bobinadora de filamentos
- Control
Todos los archivos stl impresos y el código arduino se pueden encontrar en GitHub aquí .
extrusora
El diseño actual presenta 3 motores paso a paso. La propia extrusora cuenta con un motor paso a paso NEMA 23, con una caja de cambios 1:15. Luego, este motor se acopla a una broca mediante un acoplador impreso en 3D. Alrededor de la broca hay una tolva impresa, diseñada para contener el material de alimentación de la extrusora.
A medida que baje la broca, verá que ingresa a una tubería con alambre de nicromo enrollado alrededor. También está conectado a la tubería un termistor que se utiliza para medir la temperatura del extrusor. Este conjunto de barril se puede envolver con aislamiento, como se ve en las figuras al lado. Al final del tubo se encuentra una boquilla con un agujero en el medio. Este conjunto de extrusora está unido a una base para mantener todos los elementos estables.
Sección de enfriamiento
Actualmente, la sección de refrigeración se compone de ventiladores de CPU de 5x50 mm dispuestos de tal manera que se maximiza el flujo de aire alrededor del filamento (consulte las figuras al lado). Este conjunto de ventilador se fija a la placa mediante un sistema de montaje magnético. Este sistema dispone de una base que se adhiere al tablero, con imanes tanto en las placas de montaje como en el conjunto del ventilador. Este sistema ha sido diseñado para presentar un efecto modular con conjuntos de unidades de enfriamiento de conmutación, en particular el conjunto de baño de agua que se lanzará en Recyclebot v5.1.
Sección extractora de filamentos
Para ajustar el diámetro del filamento, debe ajustar la velocidad de extrusión del extrusor. En nuestro modelo, hacemos ese ajuste tirando manualmente del filamento con un motor paso a paso controlado, ejes comprimidos duales con rodillos de uretano y una estructura impresa y un sistema de correa. Para realizar esto, el controlador del motor paso a paso debe tener un alto nivel de micropasos para garantizar que el filamento tenga un diámetro constante. Este motor puede controlarse mediante la interfaz de usuario, junto con todas las demás funcionalidades principales del sistema.
Sección de bobinadora de filamento
El último paso del proceso incluye enrollar el filamento en un carrete. Lo que descubrimos fue que si el motor tiene una cantidad significativa de potencia, el filamento se sacaría del conjunto del extractor y no sería posible controlar el diámetro. Para solucionar este problema, hemos reducido la corriente del controlador al motor a <0,4 A. Esto permitió que la bobinadora girara y enrollara el filamento, pero no con tanta fuerza que el diámetro se viera afectado.
Control
Todos los elementos se controlan mediante dos placas de pruebas y pines arduino. Para ver el pinout, consulte el código arduino en GitHub aquí .
lista de materiales
Actual
Discusión
Esta versión de Recyclebot se encuentra actualmente bajo intensas pruebas y desarrollo continuo. Si espera una versión con todos los errores solucionados, espere a Recyclebot v5.1, cuyo lanzamiento está previsto para la primavera de 2017. Todos los archivos impresos y el código se encuentran en GitHub aquí .
Algunas ideas de mejora futuras incluyen ajustes y monitores de diámetro constante, y un sistema integral de guía de bobinado de filamento.
Conclusiones
Open Source Hardware Enterprise continuará el desarrollo de Recyclebot v5. Espere una versión pulida lanzada en la primavera de 2017. La versión actual es un prototipo aproximado y una prueba de concepto.