CONCEPTION NON ENTIÈREMENT FONCTIONNELLE - utilisez à la place RepRapable Recyclebot : extrudeuse imprimable 3D open source pour convertir le plastique en filament d'impression 3D
L'extrudeuse de filament d'imprimante 3d Recyclebot V5.0 est en cours de développement par Open Source Hardware Enterprise de Michigan Tech. Actuellement, l'extrudeuse fonctionne et peut extruder le filament en mode manuel, et nous nous efforçons donc d'avoir une version entièrement automatique publiée au début de 2017. Dans la version automatique, toute l'électronique sera extrêmement simplifiée à un type plug and play incorporant un Arduino Mega avec bouclier dédié, et tous les autres appareils électroniques se brancheront directement dans un boîtier électronique - simplifiant ainsi la construction et réduisant les coûts. L'interface utilisateur sera un encodeur rotatif cliquable, avec un écran LCD 20x4. Une fois le reste de la fonctionnalité souhaitée développée, la conception et la construction seront simplifiées. Cette version finale de l'extrudeuse sera intitulée Recyclebot V5.1.granulateur en plastique , développé par le MTU OSHE, dont la sortie est prévue au printemps 2017.
Tous les fichiers stl imprimés et le code arduino peuvent être trouvés sur GitHub ici .
Contenu
Recherche précédente
La principale motivation de nos changements et de la conception de notre extrudeuse tourne autour du fait que les caractéristiques matérielles du plastique recyclé sont très différentes de celles des granulés de plastique bruts. Nous voulions avoir un contrôle accru sur les taux d'extrusion des filaments, les taux et la capacité des tireurs et des enrouleurs, conduisant à une machine à réglage automatique basée sur les caractéristiques du filament (qui diffère des technologies précédentes de recyclebot). La disposition de la machine est vaguement basée sur les conceptions d'extrudeuses industrielles, possédant toutes les mêmes fonctionnalités, ainsi que les versions précédentes de Recyclebot. Nous avons conçu le système de manière à pouvoir contrôler chaque aspect du système à des degrés divers, pour tester et développer le système idéal à publier en tant que Recyclebot V5.1. En plus de cela, nous prenons des mesures pour assurer la facilité d'utilisation en ce qui concerne la construction du système.
Il existe de nombreuses autres extrudeuses de filament d'imprimante 3D open source de style maison disponibles en ligne. Certains d'entre eux incluent:
- Lyman/Mulier - [1]
Cette conception inclut les bibliothèques utilisées pour le contrôle arduino : Bibliothèques Arduino
- Liquide Crystal
- AccélStepper
Objectifs du projet
L'objectif principal de ce projet est de pouvoir fabriquer une extrudeuse de filaments robuste et autocorrectrice à utiliser pour travailler avec n'importe quel filament ou matière première de type plastique recyclé dans le système.
En plus de cela, voici les objectifs suivants placés dans la fonctionnalité de conception :
- Objectifs dans la conception actuelle
- Créez une version renouvelée du Recyclebot qui encapsule l'ensemble du système, y compris l'extrudeuse, la section de refroidissement, la détection et le contrôle du diamètre, l'enroulement automatique et les taux de fabrication du système.
- Contrôle de la fonctionnalité des composants individuels du système et de la conception de l'interface utilisateur.
- Réductions significatives des prix et des compétences requises pour la construction par rapport aux versions précédentes de Recyclebot.
- Une représentation de base de la fonctionnalité du système idéal. Il est très facile d'apporter les modifications souhaitées, maintenant que tous les éléments de base sont terminés.
- Objectifs dans Recyclebot V5.1
- Extrusion de filament entièrement automatique, y compris le contrôle du débit, du diamètre et du type de plastique.
- Section de refroidissement par bain d'eau (si nécessaire, pour obtenir des cadences de fabrication élevées et un contrôle précis du diamètre).
- Facilité d'utilisation pour la construction. Des instructions bien documentées que n'importe qui pourrait suivre pour construire et exploiter notre système.
- Un business model rentable tant pour la vente de systèmes d'extrusion que de filaments pour imprimantes.
Conception
La conception peut être divisée en 5 fonctions distinctes.
- Extrudeuse
- Section de refroidissement
- Extracteur de filaments
- Enrouleur de filaments
- Contrôle
Tous les fichiers stl imprimés et le code arduino peuvent être trouvés sur GitHub ici .
Extrudeuse
La conception actuelle comprend 3 moteurs pas à pas. L'extrudeuse elle-même est équipée d'un moteur pas à pas NEMA 23, avec une boîte de vitesses 1:15. Ce moteur est ensuite couplé à un foret via un coupleur imprimé en 3d. Autour du foret se trouve une trémie imprimée, conçue pour contenir la matière première de l'extrudeuse.
Au fur et à mesure que vous descendez le foret, vous verrez qu'il pénètre dans un tuyau avec un fil de nichrome enroulé autour de lui. Une thermistance est également fixée au tuyau pour mesurer la température de l'extrudeuse. Cet ensemble barillet peut être enveloppé d'isolant, comme le montrent les figures ci-contre. Au bout du tuyau, il y a une buse avec un trou percé au milieu. Cet assemblage d'extrudeuse est fixé à une base pour maintenir tous les articles stables.
Section de refroidissement
Actuellement, la section de refroidissement est composée de ventilateurs CPU 5x50mm disposés de manière à maximiser le flux d'air autour du filament, voir les figures à côté. Cet ensemble ventilateur est fixé à la carte via un système de fixation magnétique. Ce système a une base qui est collée à la carte, avec des aimants à la fois dans les plaques de montage et dans le ventilateur. Ce système a été conçu pour présenter un effet modulaire avec des ensembles d'unités de refroidissement commutables, en particulier l'ensemble bain-marie qui sera publié dans Recyclebot v5.1.
Section extracteur de filament
Pour ajuster le diamètre du filament, vous devez ajuster le taux d'extrusion de l'extrudeuse. Dans notre modèle, nous effectuons cet ajustement en tirant manuellement le filament avec un moteur pas à pas contrôlé, deux axes compressés avec des rouleaux en uréthane et une structure imprimée et un système de courroie. Pour ce faire, le pilote du moteur pas à pas doit avoir un niveau élevé de micropas pour garantir que le filament a un diamètre constant. Ce moteur peut être contrôlé par l'interface utilisateur, ainsi que toutes les autres fonctionnalités principales du système.
Section enrouleur de filament
La dernière étape du processus comprend l'enroulement du filament sur une bobine. Ce que nous avons constaté, c'est que si le moteur a une quantité importante de puissance, le filament serait tiré de l'ensemble d'extracteur et le contrôle du diamètre était impossible à obtenir. Pour résoudre ce problème, nous avons réduit le courant du pilote au moteur à <0,4 A. Cela a permis à l'enrouleur de tourner et d'enrouler le filament, mais pas avec une force telle que le diamètre en soit affecté.
Contrôle
Tous les éléments sont contrôlés dans deux planches à pain et broches arduino. Pour voir le brochage, veuillez référencer le code arduino sur GitHub ici .
nomenclature
Actuel
Discussion
Cette version du Recyclebot est actuellement soumise à des tests intensifs et à un développement continu. Si vous vous attendez à une version avec tous les bogues corrigés, attendez Recyclebot v5.1, dont la sortie est prévue pour le printemps 2017. Tous les fichiers imprimés et le code se trouvent sur GitHub ici .
Certaines idées d'amélioration futures incluent un moniteur et des ajustements de diamètre constant, et un système complet de guidage d'enroulement de filament.
conclusion
L'Open Source Hardware Enterprise poursuivra le développement de Recyclebot v5. Attendez-vous à une version raffinée publiée au printemps 2017. La version actuelle est un prototype approximatif et une preuve de concept.