Open-source metal 3-D printer/ru

▼Лаборатория открытых технологий устойчивого развития Мичиганского технологического университета

Свяжитесь с доктором Джошуа Пирсом на сайте Free Appropriate Sustainable Technology.

MOST · Проекты и публикации · Методы · Обзоры литературы · Люди · Спонсоры · Новости · Обновления в Twitter · YouTube

Чтобы получать уведомления об обновлениях этой страницы, зарегистрируйте бесплатную учетную запись Appropedia, включите отправку уведомлений по электронной почте и нажмите «Отслеживать» эту страницу.

Технический прогресс в сообществе разработчиков самовоспроизводящихся 3D-принтеров с открытым исходным кодом ( RepRap ) позволил быстро расширить распределенную форму аддитивного производства с использованием полимерных материалов. Однако отсутствие альтернативы из металла с открытым исходным кодом, а также высокие капитальные затраты и низкая производительность коммерческих 3D-принтеров для металла серьезно ограничивают их внедрение. Применение коммерческих 3D-принтеров для металла ограничено только быстрым прототипированием и дорогостоящими готовыми изделиями. Это серьезно ограничивает доступ к технологии для малых и средних предприятий, развивающихся стран и для использования в лабораториях. В данной статье описывается разработка 3D-принтера для металла с открытым исходным кодом стоимостью менее 2000 долларов. 3D-принтер для металла управляется микроконтроллером с открытым исходным кодом и представляет собой комбинацию недорогого коммерческого сварочного аппарата MIG в защитной газовой среде и модификации Rostock — Deltabot RepRap. Приведены спецификация материалов, электрические и механические схемы, а также основные процедуры сборки и эксплуатации. Проведен предварительный технический анализ свойств 3D-принтера и получаемых стальных изделий. Обсуждены результаты печати функциональных металлических деталей по индивидуальному заказу и сделаны выводы о потенциале технологии и необходимых дальнейших работах для ее массового внедрения.

Новейший металлический 3D-принтер RepRap можно найти здесь.

Новое программное обеспечение: усовершенствования в области нарезки и обработки данных для 3D-печати металлом с использованием технологии GMAW с открытым исходным кодом.

▼Эта страница является частью международного проекта по использованию 3D-печати RepRap для создания OSAT ( оборудования, технологий, инженерии и технологий) в целях устойчивого развития.Узнать больше

Исследования: Открытая 3D-печать OSAT · RecycleBot · Анализ жизненного цикла домашней переработки отходов · Экологичная распределенная переработка отходов · Этичный филамент · Анализ жизненного цикла распределенного производства · Анализ жизненного цикла RepRap: энергия и CO2 · RepRap на солнечной энергии · RecycleBot на солнечной энергии · Центр оценки осуществимости · Механические испытания · Протокол печати RepRap: MOST · Уроки, извлеченные из опыта · Сборка RepRap MOST · Сборка Prusa MOST · Сборка RepRap MOST HS · Сервер печати RepRap

---

Сделайте меня: Хотите собрать MOST RepRap? · Обзор сборки Delta: MOST · Обзор сборки Athena · Металлический 3D-принтер MOST · 3D-принтер для реагирования на гуманитарные кризисы

Распечатайте эти STL-файлы на любом устройстве RepRap . Красные детали на изображении справа — это уже напечатанные детали. SCAD-файл можно распечатать , если он вам понадобится.

• 3X File:End motor.stl
• 3X File:End idler.stl
• 3X File:Belt terminators.stl
• 3X File:MOST 12 tooth pulley.stl
• Файл:Effector.stl
• Файл:Carriage.stl
• Файл: Bed adapter.stl

Если вы уже собирали RepRap, это будет легко — если же вы не знакомы с RepRap или Deltabot, такими как Rostock, — более подробные инструкции по сборке доступны на странице сборки MOST Prusa RepRap и в разделе «Обзор сборки Delta:MOST» . По этим ссылкам вы найдете подробную информацию, например, о том, как сплести провода или настроить микроконтроллер Melzi/Arduino. Однако эта концепция не ограничивается данной конкретной конструкцией и, конечно же, должна работать для большинства принтеров RepRap — вам просто понадобится огнезащита и собственный сварочный аппарат… удачи! Если у вас получится, пожалуйста, напишите нам.

1. Подготовьте все материалы, указанные в спецификации материалов.
2. Все пластиковые компоненты распечатайте на принтере RepRap.
3. Расширьте отверстия для винтов M3 в каждой пластиковой детали и очистите места крепления гаек острым ножом, чтобы обеспечить совместимость со всеми винтами и гайками M3.

1. Прикрепите двигатель и пластиковое основание винтами M3 x 10 мм с шайбами. Вставьте две гайки M3 в фиксаторы установочных винтов на шкиве, неплотно вставьте два установочных винта M3 x 8 мм в шкив. Проденьте шкив через стержни двигателя и затяните все винты.
2. Прикрепите концевой выключатель к его держателю на пластиковом основании с помощью винтов M2 x 10 мм. Добавьте немного эпоксидной смолы, чтобы выключатель не смещался. Убедитесь, что винт в каретке входит в зацепление с рычагом выключателя. Отрегулируйте этот винт, чтобы установить положение, в котором каретка входит в зацепление с концевым выключателем.
3. С помощью дрели или ножа очистите отверстия для стержней, вставьте 2 параллельных гладких стержня длиной 300 мм в отверстия в пластиковом основании, закрепите все стержни винтом M3 x 12 мм с шайбами, чтобы зафиксировать оба стержня.
4. Погрузите подшипники LM8UU в масло для смазки, вставьте 2 подшипника LM8UU в пазы пластикового челнока и плотно закрепите каждый подшипник двумя небольшими проволочными стяжками. Наденьте подшипники LM8UU вместе с пластиковыми челноками на каждый стержень.
5. Прикрепите верхний конец параллельных стержней к верхним пластиковым деталям винтами M3 x 12 мм с шайбами. Используйте установочный винт M8 и гайку M8, чтобы закрепить два подшипника 608zz в центральных отверстиях в верхней пластиковой детали.
6. Пропустите один конец ремня T5 через один концевой зажим ремня и протяните конец ремня через другой концевой зажим. Оберните конец ремня вокруг шкива. Оберните другой конец ремня вокруг подшипников 608zz. Прикрепите один концевой зажим к пластиковому челноку с подшипниками LM8UU с помощью винта M3 x 10 мм с шайбой. Надежно закрепите концевые зажимы небольшой проволочной стяжкой.

На этом завершается сборка одной опоры. Три опоры следует собирать параллельно. К нижней и верхней пластиковым деталям крепятся алюминиевые пластины размером 241 мм x 51 мм, чтобы придать раме форму треугольной призмы .

1. Концы проволоки прикрепите эпоксидной смолой к стержням из углеродного волокна с обоих концов. Для крепления концов проволоки к пластиковым держателям используется комплект винтов и гаек M3 x 12 мм. Другой конец крепится к пластиковому держателю сцены.
2. Убедитесь, что винты M3 свободно вкручены в отверстия на концах проволоки, чтобы каждый рычаг из углеродного волокна мог свободно перемещаться во всех направлениях.
3. В пластиковый держатель платформы ввинчиваются 3 гвоздя длиной 5 см для поддержки керамического лотка размером 152 мм х 152 мм.

• Схему подключения см. на рис. 2.
• Шаговые двигатели и концевые выключатели подключены к соответствующим клеммам на плате микроконтроллера, которая соединена с компьютером под управлением Linux с помощью USB-кабеля.
• Питание платы осуществляется от переработанного компьютерного блока питания.
• Для управления сварочным аппаратом мы используем одно из этих реле, подключенных к вспомогательным выводам ввода/вывода и питания платы RAMPS. Изменение состояния выводов, к которым подключена плата, изменяет состояние реле, назначенного активированному выводу. Контакты реле затем подключаются параллельно к курковому выключателю в рукоятке сварочного пистолета. Переключение куркового выключателя или реле включает и выключает сварочный аппарат. Таким образом, сварочный аппарат можно использовать в обычном режиме, даже когда он не подключен к принтеру...

• Средства защиты соответствуют стандартным протоколам безопасности при MIG-сварке.

• Используйте свой металлический 3D-принтер на ровной поверхности, изолированной от воды и легковоспламеняющихся материалов.
• Убедитесь, что у вас обеспечено надлежащее заземление с помощью металлического контакта с металлическим основанием.
• Всегда надежно закрепляйте газовый баллон на вертикальной опоре или тележке и используйте только газовые шланги, предназначенные для сварки.
• Уберите все лишнее с рабочей зоны, иначе искры будут разлетаться повсюду. Сведите к минимуму количество кабелей под ногами, чтобы избежать спотыкания.
• Регулярно осматривайте шланги на предмет протечек, износа и ослабленных соединений, а также заменяйте неисправные трубки. Распылите на шланг мыльный раствор. Образование пузырьков укажет на протечки.
• Обеспечьте надлежащую вентиляцию рабочей зоны. Сварочные пары опасны. В домашнем гараже оставьте дверь или окно открытыми и включите вентилятор в качестве вытяжного устройства, чтобы удалить пары из зоны дыхания. Мы также использовали маски.

• Находясь в лаборатории, всегда надевайте защитные очки.
• При печати и/или наблюдении за принтером во время печати надевайте сварочную маску/шлем (с автоматическим затемнением или откидной маской, имеющей действующую сертификацию ANSI) или смотрите на него через веб-камеру. Не смотрите на принтер незащищенными глазами!
• Для удаления подложки после печати используйте плоскогубцы или толстые кожаные перчатки.
• При работе с напечатанными деталями всегда надевайте огнестойкий лабораторный халат и прочные кожаные перчатки.
• Наденьте кожаную обувь — высокие кеды (обувь со стальным носком будет плюсом).

Металлическая 3D-печать предполагает более длительное воздействие сварочных работ, чем при обычной сварке. Необходимо обеспечить полное покрытие кожи, чтобы избежать солнечных ожогов.

Управление платформой аналогично управлению обычным 3D-принтером RepRap Delta. Для ознакомления с терминологией воспользуйтесь этой ссылкой . Загрузите прошивку Repetier и программное обеспечение для хоста , используйте Arduino для загрузки прошивки на платформу и настройте Cura на хосте. Это будет работать на любом типе компьютера, но мы рекомендуем бесплатную операционную систему Debian с открытым исходным кодом . Модели можно создавать и изменять с помощью любого 3D-редактора, например OpenSCAD , Blender или CAD-приложения, такого как FreeCAD (более подробный список бесплатных CAD-программ с открытым исходным кодом можно найти здесь) . Модель следует экспортировать в файл STL. Этот файл загружается в Cura и нарезается на траекторию инструмента. Может потребоваться несколько попыток, чтобы правильно настроить все параметры. GCode сохраняется на диск и открывается с помощью Repetier Host, который отправляет его на платформу. Когда платформа достигнет сварочного пистолета, включите сварочный аппарат, подключив кабель, ведущий к выключателю (который нужно удерживать нажатым с помощью проволочной стяжки). Во время печати следите за расстоянием между пистолетом и объектом. Оно должно начинаться примерно с 7 мм и оставаться неизменным. Если оно увеличивается, либо уменьшите высоту слоя, либо замедлите движение (это можно сделать во время печати с помощью Repetier Host). Если оно уменьшается, сделайте наоборот.

Хотя вся система всё ещё находится на стадии эксперимента, некоторые её части более экспериментальны, чем другие. Здесь перечислены некоторые функции, которые тестируются с разной степенью успеха. Cura попытается отрегулировать «ширину линии» наносимого филамента, изменяя скорость подачи. В настоящее время сварочный аппарат не поддерживает такую ​​регулировку, поэтому некоторые детали получают больше материала, чем должны, а другие — меньше. Для решения этой проблемы был разработан плагин для Cura, который преобразует эти изменения скорости подачи в изменения скорости вращения сопла. Плагин можно найти вместе с файлом scad на GitHub . Этот плагин также поддерживает добавление пользовательских команд при завершении или начале перемещения. Это можно использовать для активации реле для переключения питания сварочного аппарата.

• Анализатор дуги с открытым исходным кодом: многосенсорный мониторинг аддитивного производства с использованием проволочной дуги.
• Механизмы отделения подложки при 3D-печати алюминиевым металлом методом газовой дуговой сварки — как снять напечатанное изделие с подложки с помощью молотка.
• Недорогой монитор напряжения и тока с открытым исходным кодом для 3D-печати методом газодуговой сварки.
• Оптимизация параметров печати методом роя частиц для 3D-печати металлом с использованием TIG-сварки с открытым исходным кодом
• Разработка гипоэвтектического алюминиево-кремниевого сплава для 3D-печати методом GMAW с использованием клиновидного литья.
• Лаборатория открытого исходного кода
• 3D-печать OSAT с открытым исходным кодом
• Экономический анализ жизненного цикла распределенного производства с использованием 3D-принтеров с открытым исходным кодом.
• Экологические последствия распределенного производства с использованием 3D-печати полимерных компонентов и изделий.
• Создание исследовательского оборудования с использованием свободного оборудования с открытым исходным кодом.
• Делфтский технологический университет - MIG+ Prusa I3
• Weld 3D — первый коммерческий продукт, созданный на основе Weld 3D.
• см. литературу по «аддитивному производству проволочной дуги» (WAAM).
• Мини-металлообработчик — 3D-принтер, специально разработанный для работы с металлической глиной, которая затем обжигается — стоимость сборки 25 долларов, инструкция по сборке практически с открытым исходным кодом.
• Código abierto Impresora 3-D для металлов
• Применение технологии 3D-печати металлом на основе GMAW с открытым исходным кодом.
• MOST — 3D-принтер для печати металлом с открытым исходным кодом, версия 2.
• Плагин для нарезки моделей для 3D-печати металлом
• Формирование механизмов высвобождения подложки непосредственно на месте для 3D-печати металла при дуговой сварке в защитной газовой среде.
• Недорогой монитор напряжения и тока с открытым исходным кодом для 3D-печати методом газодуговой сварки.
• Интегрированный мониторинг и контроль напряжения и тока в газодуговой сварке, магнитный шарикоподшипниковый 3D-принтер с открытым исходным кодом.
• Очистка алюминиевой подложки для 3D-печати: MOST
• Использование обратной дельта-формы для печати восковых моделей при литье металла

• Обсуждение на форуме RepRap
• Обсуждение на Thingiverse
• Обсуждение на Reddit
• Обсуждение Hack-a-day
• Обсуждение Расталла в G+
• Обсуждение в журнале «The Register»
• Обсуждение на Slashdot
• Группы Google, посвященные советам, хитростям и обзорам 3D-принтеров.

• Ученые создали недорогой 3D-принтер для печати металлом с открытым исходным кодом - Michigan Tech News, Phys.org , Science Daily , Science Codex , The Cherry Creek News , Planet Infowars , Business Standard , GentedeHoy (испанский) , ItechPost , Reddit , CBS Detroit , Bubblenews , Lab Manager, 3ders , Hexus
• Ослабился винтик? 3D-принтер скоро сможет выковать вам новый — NBC News
• Печать металлом: инженеры создали самодельный сварочный 3D-принтер менее чем за 1500 долларов — International Business Times
• Ученые из Мичиганского технологического университета создали самодельный металлический 3D-принтер за 1500 долларов — Gigaomm , CNN Money, ARS Mobilitas
• Недорогой 3D-принтер для печати металлом с открытым исходным кодом может сделать революционные технологии доступными для миллионов людей — International Science Times
• Новый 3D-принтер для печати металлом имеет открытый исходный код и доступен по цене — Live Science, Yahoo News , Scientific American
• Да здравствует самодельный настольный 3D-принтер для печати металлом! - DVice
• Теперь вы можете печатать металл на 3D-принтере дома — материнская плата
• Проверка ваших металлических способностей - Newsweek, Newsweek.com
• 3D-принтер для сварки из Ростока? - Hack-a-Day
• Университет Мичигана выпустил 3D-принтер для печати металлом с открытым исходным кодом по цене менее 2000 долларов — Индустрия 3D-печати
• Недорогой способ печати металлических деталей — The New York Times
• RT ACM (Ассоциация вычислительной техники) , Treehugger , 3D Printer World , Engineering.com , Geeky Gadgets , Gizmodo , Dragons Tales , The Examiner , ICT Career , VR Zone , Gizmag , Computer Weekly , ITPro Portal , Consett Magazine , Shift Frequency
• Меморандум о взаимопонимании с Sigma Labs : Market Watch, Sacramento Bee , MSN Money , Wall Street Journal , Yahoo Finance, Business Week , ABC 27 , 3D Printing Industry , 3Ders , Technorati , Design News
• Топ-5 лучших применений 3D-печати 2013 года по версии Майка Молич-Хоу, автора 3DPI , — 3D-печатная индустрия
• 10 самых невероятных проектов с открытым исходным кодом, появившихся в 2013 году - Open Electronics
• 3D-печать нового уровня с использованием технологии Metal Manufacturing.net
• Революция в 3D-печати: новые технологии 3D-печати — подробный обзор в прямом эфире.
• 3D-принтер Free Form Metal — это 3Doodler на стероидах — Индустрия 3D-печати
• Изящество и роботизированная 3D-печать металлом – MX3D-METAL Йориса Лаармана – Мир 3D-принтеров
• Передовые исследования Мичиганского технологического университета - Вторая волна исследований в Верхнем полуострове Мичигана
• 8 невероятных проектов с открытым исходным кодом, за которыми стоит следить! - Electronics For You Times
• Технология, меняющая правила игры — повесить банкиров
• Печать металлом для потребителей – S1 от Aurora Labs - 3D Printer World
• Печать по металлу с помощью MIG-сварки — Ежедневный лайфхак
• Голландские студенты создали самодельный 3D-принтер для печати металлом, используя принтер Prusa i3 и сварочный аппарат MIG — 3Ders, Студенты объединили принтер Prusa i3 со сварочным аппаратом MIG для создания доступного 3D-принтера для печати металлом — 3D Print
• Голландские студенты собрали самодельный металлический 3D-принтер, используя принтер Prusa i3 и сварочный аппарат MIG #3DPMetal - Adafruit
• Я — человек из алюминиевого сплава — Car and Driver 2017

Британия

• 3D-печать металлом и шесть ключевых изменений во «второй промышленной революции» — The Guardian
• The Register , The Telegraph , The Independent , Techienews , ITPro , Eureka Magazine

Канада

• Ученые опубликовали планы создания 3D-принтера для печати металлом с открытым исходным кодом - Canadian Manufacturing/Design Engineering
• Новый недорогой 3D-принтер для печати металлом на основе инноваций с открытым исходным кодом - Substance

Китай

• 3D-принтер для печати металлом: что вы хотите из него изготовить? - Guokr.com (вкратце)
• 3D-принтер для печати металлом, 1500$. Вы готовы? - 3dyf.com (3dyf)
• OS China , IT Home , CN Beta , AMOBBS

Дания

• Byg din egen 3D-принтер по металлу за 6500 крон - Ingeniøren

Франция

• В проекте: 3D-принтер для печати металлом... с открытым исходным кодом - Futura Sciences
• ГНТ

Германия

• Металлические детали, полученные с помощью 3D-принтера — Scienexx, Linux Magazine

Индия

• Ученые создали недорогой 3D-принтер для печати металлом с открытым исходным кодом - Jagran Post
• Ученые создали недорогой 3D-принтер для печати металлом с открытым исходным кодом - Economic Times (Indian Times)

Италия

• 3D-печать металла, открытый исходный код и арахис — Tom's Hardware

Япония

• Дешевый проект «сделай сам»! Мичиганский технологический университет разрабатывает 3D-принтер для печати металлом с открытым исходным кодом - Новости социального дизайна

Литва

• Отныне на 3D-принтере по металлу можно зарабатывать всего 1,5 доллара за тысячу долларов, не выходя из дома. - Mokslasit 15 мин, Technologijos

Малайзия

• 6 технологических трендов, которые будут доминировать в 2014 году - HongKiat

Норвегия

• Her er er 3D-printeren du kan lage selv - Teknisk Ukeblad (Technical Weekly)

Польша

• Распечатай пистолет - Речь Посполитая (rp.pl)

Румыния

• Сварка металлов на 3D-принтере для любого пользователя - Sfera

Россия

• 3D Металлическая печать, вскрытая - Lenta.ru, 2045.ru , Казанский федеральный университет , Inline
• Американцы создали 3D-принтер, позволяющий печатать на металле — Imena
• Epoch Times , Computerra , Scienceblog.ru

Испания

• Impresora 3D для металла, бараты и кодовые знаки - NCYT, Insurgente Press