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Open-source metal 3-D printer/it

From Appropedia
▼This page is an automatic translation to Italian of Open-source metal 3-D printer.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.
300px-Sparks1.jpg
Dati del progetto
Tipo
AutoriGerald C. Anzalone
Chenlong Zhang
Bas Wijnen
Paul G. Sanders
Joshua M. Pearce
PosizioneMichigan , Stati Uniti
Stato Progettato
Modellato
Prototipato
Verificato
Verificato daMAGGIOR PARTE
Anni
Costo1.194,13 USD
Manifesto OKHScaricamento
Dati di pubblicazione
TipoCarta
TitoloStampante 3D in metallo open source
Descrizione
Autori
Anno2013
LinguaInglese (en)
LicenzaCC-BY-SA-3.0
Citare comeGerald C. Anzalone, Chenlong Zhang, Bas Wijnen, Paul G. Sanders e Joshua M. Pearce, "Stampa 3D in metallo open source a basso costo " IEEE Access , 1, pp.803-810, (2013). doi: 10.1109/ACCESS.2013.2293018 preprint ad accesso aperto
Dati del dispositivo
Licenza hardwareCERN-OHL-S
CertificazioniInizia la certificazione OSHWA
▼Laboratorio di tecnologia per la sostenibilità aperta del Michigan Tech
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Il progresso tecnico nella comunità open source dei prototipi rapidi autoreplicanti ( RepRap ) ha consentito a una forma distribuita di produzione additiva di espandersi rapidamente utilizzando materiali polimerici. Tuttavia, la mancanza di un'alternativa open source in metallo, gli elevati costi di capitale e la bassa produttività delle stampanti 3D in metallo proprietarie in commercio ne hanno fortemente limitato l'impiego. Le applicazioni delle stampanti 3D in metallo in commercio sono limitate alla prototipazione rapida e alla produzione di prodotti finiti costosi. Ciò limita fortemente l'accesso alla tecnologia per le piccole e medie imprese, i paesi in via di sviluppo e l'uso in laboratorio. Questo articolo descrive lo sviluppo di una stampante 3D in metallo open source con un costo inferiore a 2000 dollari. La stampante 3D in metallo è controllata da un microcontrollore open source ed è una combinazione di una saldatrice MIG a gas-metallo commerciale a basso costo e di un derivato della Rostock, una deltabot RepRap. Vengono forniti la distinta base, gli schemi di progettazione elettrica e meccanica e le procedure di costruzione e funzionamento di base. Viene eseguita un'analisi tecnica preliminare delle proprietà della stampante 3D e dei prodotti in acciaio risultanti. Vengono discussi i risultati della stampa di componenti metallici funzionali personalizzati e vengono tratte conclusioni sul potenziale della tecnologia e sul lavoro futuro necessario per la distribuzione su larga scala di questa tecnologia.

Per l'ultima stampante 3D MOST metal RepRap vedi questo

Nuovo software: miglioramenti di Slicer e processo per la stampa 3D di metalli basata su GMAW open source

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▼Questa pagina fa parte di un progetto internazionale che prevede l'utilizzo della stampa 3D RepRap per realizzare OSAT per uno sviluppo sostenibile. Scopri di più

distinta base

ArticoloNumeroCosto (USD)Fonte
Tutte le 12 parti stampate a $ 40/kg$ 12,00RepRap locale
Tutti gli elementi di fissaggio$2,00http://www.mcmaster.com/
Dado M390
Vite M3x10 mm12
Vite M3x12mm48
Vite M3x20mm12
Vite di fissaggio M3x8mm6
Rondella M3102
Dado M86
Vite di fissaggio M83
Isolamento ceramico 152 mm x 152 mm1$ 4,00
Bielle, cuscinetti e tirantihttp://www.amazon.com/
Asta liscia da 300 mm x 8 mm6$25,00
Asta in fibra di carbonio da 304,8 mm6$6,00
cuscinetti 608zz6$2,40
Cuscinetti LM8UU6$6,00
Piccole fascette metalliche3$0,50
estremità del tirante24$ 8,00
Cinghia T5 da 600 mm3$ 5,90http://www.polytechdesign.com/
Piastra in alluminio da 241 mm x 51 mm x 4 mm3$114,00Officina meccanica locale
Motore passo-passo NEMA17 (1,8 gradi, coppia di tenuta 5,5 kg-cm, filo da 750 mm)3$39,00http://www.kysanelectronics.com/
Finecorsa meccanico3$3,33http://www.digikey.com/
Scheda microcontrollore Melzi1$ 120,00http://web.archive.org/web/20160304170259/http://matterfy.com/
Saldatrice MIG Millermatic 140 Auto-set con carrello1$836,00http://www.millerwelds.com/
Alimentazione elettrica1$8,00(Riciclato)/Internet
Fili1$ 2,00(Riciclato)/Internet
Totale$ 1.194,13

parti stampate

300px-Metalp.png

Stampa questi file STL su qualsiasi tipo di RepRap . Le parti rosse nell'immagine a destra sono le parti stampate. Se necessario, puoi usare anchelo SCAD .

costruzione

Nota per i creatori

Se hai già realizzato una RepRap, sarà facile. Se non hai familiarità con le RepRap o i Deltabot come il Rostock, puoi trovare istruzioni di montaggio più dettagliate sulla pagina di MOST dedicata alla costruzione di Prusa RepRap e sulla panoramica sulla costruzione di Delta: MOST . Questi link forniranno dettagli su come, ad esempio, intrecciare i fili o configurare il microcontrollore Melzi/Arduino. Questo concetto, tuttavia, non si limita a questo progetto specifico e dovrebbe ovviamente funzionare per la maggior parte delle stampanti RepRap: ti servono solo la protezione antincendio e una saldatrice... buona fortuna! Se ci riesci, scrivici.

Preparazione iniziale

  1. Preparare tutti i materiali elencati nella distinta base
  2. Stampa tutti i componenti in plastica su una RepRap
  3. Alesare i fori delle viti M3 in ogni parte in plastica e pulire le trappole dei dadi con un coltello affilato, adattandolo a tutte le viti e i dadi M3

Costruzione a pilastro singolo

300px-Metalp-bottom-in.JPG
Dettaglio della parte inferiore interna, che mostra il posizionamento del finecorsa
300px-Metalp-bottom-out.JPG
Particolare del fondo esterno
300px-Metalp-top.JPG
Dettaglio in alto
  1. Fissare il motore e la base in plastica con viti M3 x 10 mm con rondelle. Inserire due dadi M3 negli appositi alloggiamenti per dadi filettati nella puleggia, quindi inserire senza stringere due viti filettate M3 x 8 mm nella puleggia. Spingere la puleggia attraverso le aste del motore e serrare tutte le viti.
  2. Fissare il finecorsa al suo supporto sulla base in plastica utilizzando viti M2 x 10 mm. Aggiungere un po' di resina epossidica per assicurarsi che l'interruttore non si muova. Assicurarsi che la vite nel carrello si innesti nel braccio dell'interruttore. Regolare questa vite per impostare la posizione in cui il carrello si innesta nel finecorsa.
  3. Utilizzare un trapano o un coltello per pulire le aperture delle aste, inserire 2 aste parallele lisce da 300 mm nei fori nella plastica di base, utilizzare viti M3 X 12 mm con rondelle per fissare tutte le aste e immobilizzarle entrambe.
  4. Immergere i cuscinetti LM8UU nell'olio per la lubrificazione, inserire 2 cuscinetti LM8UU nelle fessure della navetta in plastica e serrare saldamente ciascun cuscinetto con due piccole fascette. Far scorrere i cuscinetti LM8UU con le navette in plastica su ciascuna asta.
  5. Fissare l'estremità superiore delle barre parallele alle parti in plastica superiori con viti M3 x 12 mm con rondelle. Utilizzare la vite di fissaggio M8 e il dado M8 per fissare due cuscinetti 608zz nei fori centrali della parte in plastica superiore.
  6. Passare un'estremità della cinghia T5 attraverso e attorno a un terminale e tirare la coda della cinghia attraverso l'altro terminale. Avvolgere l'estremità della cinghia attorno alla puleggia. Avvolgere l'altra estremità della cinghia attorno ai cuscinetti 608zz. Fissare un terminale alla navetta in plastica con cuscinetti LM8UU con una vite M3 x 10 mm con rondella. Fissare saldamente i terminali con una piccola fascetta.

3X

Questo conclude la costruzione del singolo pilastro. Si dovrebbero costruire 3 pilastri in parallelo. Piastre di alluminio da 241 mm x 51 mm sono fissate sia alla plastica inferiore che a quella superiore per dare al telaio una forma a prisma triangolare .

della build della piattaforma

  1. Incollare con resina epossidica le estremità del filo di collegamento alle aste in fibra di carbonio su entrambe le estremità. Per fissare le estremità del filo di collegamento alle navette in plastica, utilizzare un set di viti e dadi M3 x 12 mm. L'altra estremità viene fissata al supporto in plastica del palco.
  2. Assicurarsi che le viti M3 siano inserite senza stringere troppo attraverso il foro alle estremità del filo di collegamento, in modo da consentire a ciascun braccio in fibra di carbonio di muoversi liberamente in tutte le direzioni.
  3. 3 chiodi lunghi 5 cm sono infilati nel supporto della piattaforma in plastica per sostenere il vassoio in ceramica da 152 mm x 152 mm.

Elettronica

300px-Most-metal-e.jpg
Fig. 2 Schema elettrico
  • Per lo schema elettrico vedere Fig. 2
  • I motori passo-passo e gli interruttori di finecorsa sono cablati ai terminali corrispondenti sulla scheda del microcontrollore, che è collegata al computer Linux tramite un cavo USB.
  • La scheda è alimentata da un alimentatore per computer riciclato.
  • Per controllare la saldatrice utilizziamo uno di questi relè collegato ai pin di alimentazione e di ingresso/uscita ausiliari della scheda RAMPS. Cambiando lo stato dei pin a cui è collegata la scheda, si modifica lo stato del relè assegnato al pin attivato. I contatti del relè sono quindi cablati in parallelo con l'interruttore a grilletto nell'impugnatura della pistola per saldatura. Azionando il grilletto dell'impugnatura o il relè, si attiva la saldatrice. In questo modo, la saldatrice può continuare a essere utilizzata normalmente anche quando non è collegata alla stampante...

sicurezza

  • L'attrezzatura di sicurezza si basa sui protocolli di sicurezza standard per la saldatura MIG

area di lavoro

  • Utilizza la tua stampante 3D in metallo su una superficie piana, isolata dall'acqua e da materiali infiammabili.
  • Verificare di disporre di una corretta messa a terra con un collegamento metallo su metallo al substrato.
  • Assicuratevi che la bombola del gas sia sempre fissata a un supporto verticale o a un carrello e utilizzate solo tubi del gas progettati per la saldatura.
  • Eliminate il disordine dall'area di lavoro, altrimenti pioveranno scintille ovunque. Riducete al minimo il numero di cavi sotto i piedi per evitare di inciampare.
  • Esaminare regolarmente i tubi flessibili per individuare eventuali perdite, usura e collegamenti allentati e sostituire quelli difettosi. Spruzzare con una miscela di acqua e sapone. Le bolle indicheranno la presenza di perdite.
  • Assicurare un'adeguata ventilazione dell'area di lavoro. I fumi di saldatura sono pericolosi. In un garage, lasciare una porta o una finestra aperta e utilizzare un ventilatore a cassone come scarico per rimuovere i fumi dall'area respiratoria. Abbiamo anche utilizzato maschere.

equipaggiamento di sicurezza

  • Indossare sempre occhiali protettivi quando ci si trova in laboratorio.
  • Quando si stampa e/o si guarda la stampante durante la stampa, indossare una maschera/casco da saldatore (auto-oscurante o a schermo piatto con certificazione ANSI aggiornata) oppure utilizzare una webcam per guardare la stampante. Non guardare la stampante con gli occhi scoperti!
  • Utilizzare delle pinze per raccogliere il substrato dopo la stampa o dei guanti di pelle spessa
  • Indossare sempre un camice da laboratorio ignifugo e guanti in pelle resistenti quando si maneggiano le parti stampate
  • Indossate scarpe di pelle, alte (anche quelle con punta in acciaio sono un vantaggio).

La stampa 3D in metallo espone alla saldatura per periodi di tempo più lunghi rispetto alla normale saldatura di routine. È consigliabile assicurarsi che tutta la pelle sia coperta da qualcosa per evitare "scottature".

operazione

Il pannello è controllato come una normale stampante 3D RepRap Delta. Per una panoramica sulla nomenclatura, prova questo . Scarica il firmware e il software host di RepRap , usa Arduino per caricare il firmware sul pannello e configura Cura sull'host. Questo funziona su qualsiasi tipo di computer, ma consigliamo la versione gratuita e open source Debian . I modelli possono essere creati e modificati con qualsiasi editor 3D, come OpenSCAD , Blender o un'applicazione CAD come FreeCAD (per un elenco più dettagliato di programmi CAD open source gratuiti, vai qui) . Il modello dovrebbe essere esportato come file STL. Questo viene caricato in Cura e suddiviso in un percorso utensile. Potrebbero essere necessari alcuni tentativi per ottenere tutte le impostazioni corrette. Il GCode viene salvato su disco e aperto con Repetier Host, che lo invia alla piattaforma. Quando la piattaforma raggiunge la pistola per saldatura, accendi la saldatrice collegando il cavo che porta all'interruttore (che deve essere tenuto premuto con una fascetta). Mentre la stampa è in corso, fai attenzione alla distanza tra la pistola e l'oggetto. Questa dovrebbe iniziare a circa 7 mm e rimanere invariata. Se aumenta, diminuisci l'altezza dello strato o rallenta il movimento (questo può essere fatto durante la stampa con Repetier Host). Se diminuisce, fai il contrario.

delle funzionalità sperimentali

Sebbene l'intera configurazione sia ancora altamente sperimentale, alcune parti lo sono più di altre. Qui sono elencate alcune funzionalità che vengono testate con vari livelli di successo. Cura tenterà di regolare la "larghezza della linea" del filamento depositato modificandone la velocità di avanzamento. Attualmente la saldatrice non supporta tale regolazione, quindi alcune parti ricevono più materiale del dovuto, mentre altre ne ricevono meno. Per risolvere questo problema, è stato sviluppato un plugin per Cura che converte queste variazioni di velocità di avanzamento in variazioni di velocità dell'ugello. Il plugin è disponibile con il file scad su github . Questo plugin supporta anche l'aggiunta di comandi personalizzati all'inizio o alla fine della corsa. Questo può essere utilizzato per attivare un relè per commutare l'alimentazione della saldatrice.

Vedi anche

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Discussioni utili

media

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dei media internazionali

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Italia

  • Stampa 3D di metallo, open source e arachidi - Tom's Hardware

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Dati della pagina
Parole chiaveosat , ottica open source , stampa 3d , hardware open source , stampante 3d in metallo , stampante 3d , stampa 3d in metallo
Obiettivo di sviluppo sostenibileSDG09 Innovazione e infrastrutture industriali
AutoriJoshua M. Pearce
LicenzaCC-BY-SA-3.0
Posizione{{{coordinate}}}
OrganizzazioniMOST , MTU
LinguaInglese (en)
TraduzioniTurco , Italiano , Cinese , Francese , Portoghese , Russo , Spagnolo , Persiano , Indonesiano , Ucraino
Imparentato13 sottopagine , 82 pagine linkate qui
ReindirizzamentiStampante 3D in metallo open source , Stampante 3D in metallo open source , Stampante 3D in metallo open source
Visualizzazioni127.470 visualizzazioni di pagina ( analisi )
Creato22 novembre 2013 di Joshua M. Pearce
Ultima modifica17 settembre 2025 di Felipe Schenone
Citare comeJoshua M. Pearce (2013–2025). "Stampante 3D in metallo open source" . Appropedia . Consultato il 29 settembre 2025 .
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