设备数据
设计功能不全- 请改用RepRapable Recyclebot：开源 3D 打印挤出机，用于将塑料转换为 3D 打印耗材
Recyclebot V5.0 3D 打印机长丝挤出机由密歇根理工学院的开源硬件企业开发。目前，挤出机可以在手动模式下运行并挤出细丝，因此我们力争在 2017 年初发布全自动版本。在自动版本中，所有电子设备都将极其简化为即插即用型，包含 Arduino Mega 和专用屏蔽和所有其他电子设备将直接插入电子设备盒中 - 从而简化结构并降低成本。用户界面将是一个可点击的旋转编码器，带有 20x4 LCD 显示屏。在开发出剩余的所需功能后，设计和构造将得到简化。挤出机的最终版本将被命名为 Recyclebot V5.1。该设备的开发目的是通过 MTU OSHE 开发的新版本塑料造粒机对再生塑料进行造粒，功能齐全，预计将于 2017 年春季发布。
所有打印的 stl 文件和 arduino 代码都可以在 GitHub上找到。
先前的研究
我们改变和设计挤出机的主要动机围绕着这样一个事实：再生塑料的材料特性与原始塑料颗粒有很大不同。我们希望加强对长丝挤出速率、牵引机和卷绕机速率以及容量的控制，从而开发出一种基于长丝特性的自动调节机器（这与以前的回收机器人技术不同）。该机器的布局大致基于工业挤出机设计，具有与之前的 Recyclebot 版本相同的所有功能。我们设计的系统可以在不同程度上控制系统的各个方面，以测试和开发理想的系统，并将其作为Recyclebot V5.1发布。除此之外，我们正在采取措施确保系统构建时的易用性。该系统的总体材料和控制与 3D 打印机类似 - 请参见下面的 BOM。
网上还有许多其他家用开源 3D 打印机长丝挤出机。其中一些包括：
- 莱曼/穆里尔 - [1]
此设计包括用于 arduino 控制的库： Arduino 库
- 液晶
- 加速步进器
项目目标
该项目的主要目标是能够制造出一种坚固的、自校正的长丝挤出机，用于将任何长丝或回收塑料类型原料放入系统中。
除此之外，设计功能还考虑了以下目标：
- 当前设计的目标
- 创建 Recyclebot 的更新版本，封装整个系统，包括挤出机、冷却部分、直径传感和控制、自动卷绕和系统制造速率。
- 控制各个系统组件的功能和用户界面设计。
- 与以前的 Recyclebot 版本相比，施工的价格和技能要求显着降低。
- 理想系统功能的基线表示。现在所有构建块都已完成，进行我们想要的更改非常容易。
- Recyclebot V5.1 的目标
- 全自动长丝挤出，包括速率、直径和塑料类型控制。
- 水浴冷却部分（如有必要，以获得高制造速率和精确的直径控制）。
- 便于施工使用。任何人都可以遵循的详细说明来构建和操作系统我们的系统。
- 销售挤出系统和打印机耗材的盈利商业模式。
设计
该设计可分为 5 个不同的功能。
- 挤出机
- 冷却段
- 拉丝机
- 长丝绕线机
- 控制
所有打印的 stl 文件和 arduino 代码都可以在 GitHub上找到。
挤出机
当前设计具有 3 个步进电机。挤出机本身配备 NEMA 23 步进电机和 1:15 变速箱。然后，该电机通过 3D 打印耦合器耦合到钻头。钻头周围是一个印刷料斗，旨在容纳挤出机原料。
当您向下移动钻头时，您会看到它进入一根缠绕着镍铬合金丝的管道。管道上还连接有一个热敏电阻，用于测量挤出机温度。该筒组件可以用绝缘材料包裹，如旁边的附图所示。管道末端有一个喷嘴，中间有一个钻孔。该挤出机组件连接到底座上以保持所有物品稳定。
冷却段
目前，冷却部分由 5x50mm CPU 风扇组成，其排列方式可以最大限度地提高灯丝周围的气流，请参见旁边的图。该风扇组件通过磁性安装系统连接到主板上。该系统有一个粘附在板上的底座，安装板和风扇组件中都有磁铁。该系统的设计具有模块化效果，可切换冷却单元组件，特别是将在 Recyclebot v5.1 中发布的水浴组件。
长丝拉拔器部分
要调整长丝直径，必须调整挤出机的挤出速率。在我们的模型中，我们通过使用步进电机控制的步进电机、带聚氨酯辊的双压缩轴以及印刷结构和皮带系统手动拉动灯丝来进行调整。为此，步进电机驱动器必须具有高水平的微步进，以确保灯丝具有一致的直径。该电机以及系统的所有其他主要功能都可以通过用户界面进行控制。
纤维缠绕机部分
该过程的最后一步是将灯丝缠绕在线轴上。我们发现，如果电机功率很大，细丝就会从拉拔器组件中拉出，并且无法实现直径控制。为了解决这个问题，我们将驱动器到电机的电流降低至 <0.4A。这使得卷绕机可以旋转并卷绕细丝，但力度不会影响直径。
控制
所有项目都由两个面包板和 arduino 引脚控制。要查看引脚分配，请参考 GitHub上的 arduino 代码。
物料清单
当前的
讨论
此版本的 Recyclebot 目前正在进行大量测试和持续开发。如果您期望一个已解决所有错误的版本，请等待 Recyclebot v5.1，该版本将于 2017 年春季发布。所有打印文件和代码都位于 GitHub上。
未来的一些改进想法包括恒定直径监控和调整，以及综合纤维缠绕引导系统。
结论
开源硬件企业将继续开发 Recyclebot v5。预计将于 2017 年春季发布完善版本。当前版本是一个粗略的原型和概念验证。