Jump to content

Waste plastic extruder/vi

From Appropedia
330px-WastePlasticExtruder_prototype.jpg
Máy đùn nhựa phế thải hoàn chỉnh dành cho sợi nhựa RepRap. Không bao gồm thiết bị cuộn sợi.

Lưu ý: Công nghệ trên trang này hiện đã lỗi thời -- vui lòng xem Recyclebot phiên bản 2.3 để biết thông tin cập nhật.

Dưới đây là bản tóm tắt đã được chỉnh sửa để trình bày trong môn Mech 461. Dự án này đại diện cho Recyclebot v2.

Máy tạo mẫu nhanh cho phép chế tạo sản phẩm hoặc mô hình thu nhỏ một cách nhanh chóng và chính xác, là công cụ sản xuất và thiết kế hữu ích. Gần đây, một mô hình mã nguồn mở, RepRap, đã được phát triển, có thể được chế tạo với chi phí dưới 1000 đô la, mở rộng đáng kể cơ sở người dùng tiềm năng của máy tạo mẫu nhanh. Nó có thể được sử dụng như một công cụ sản xuất quy mô nhỏ hoặc phát triển bền vững. Nguyên liệu nhựa của RepRap là một lĩnh vực mà chi phí vẫn có thể được giảm bớt. Web4Deb đã tạo ra một thiết bị biến chất thải nhựa thành môi trường trồng cây. Thiết bị của anh ấy đã được sửa đổi để tạo ra nguyên liệu cho máy in RepRap. Bài viết này trình bày mô tả và phân tích thiết kế, bao gồm các đặc tính của linh kiện, quy trình thử nghiệm và kết quả ép đùn. Sự thành công của thiết bị này sẽ tiếp tục nâng cao khả năng chi trả của RepRap bằng cách giảm chi phí vận hành. Sản xuất sợi nhựa cũng có thể cung cấp một nguồn thu nhập thay thế. Ngoài ra, nó cho phép tái chế nhựa tại nhà với sản phẩm phụ có thể sử dụng được. Điều này có ý nghĩa trong lĩnh vực quản lý chất thải vì việc tái chế tại nhà có thể tránh được lượng khí thải nhà kính và chi phí kinh tế liên quan đến các chương trình tái chế đô thị bằng cách bỏ qua việc thu gom và vận chuyển chất thải.

Tóm tắt dự án

Là một phần của khóa học Kỹ thuật Cơ khí Mech 461 tại Đại học Queen's, tôi sẽ nghiên cứu một thiết bị chuyển đổi chất thải nhựa gia dụng thành vật liệu có thể sử dụng được để đưa vào các máy tạo mẫu nhanh quy mô nhỏ, chẳng hạn như máy RepRap , RapManFab@home . Dưới đây là mô tả chính thức cho dự án này được quảng cáo trên trang web Mech 461.<ref>Pearce, J. Mô tả dự án: Thiết kế và thử nghiệm máy đùn chất thải nhựa cho máy tạo mẫu nhanh mã nguồn mở . Mech 461. [1] <ref>=== Giới thiệu ===

Theo truyền thống, in 3D được sử dụng để tạo mẫu nhanh, trong đó độ chính xác cao, độ bền và thời gian in nhanh là những yêu cầu hàng đầu của người dùng. Vì lý do này, các máy tạo mẫu nhanh thương mại được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp để chế tạo các bộ phận tùy chỉnh cho các sản phẩm ở giai đoạn thiết kế và có khả năng thực hiện các thao tác như in một vòng bi hoạt động được bằng cách sử dụng các phần nhô ra và hai phương pháp lắng đọng vật liệu. Gần đây, sự phát triển của các máy tạo mẫu nhanh mã nguồn mở, chẳng hạn như RepRap, đã làm cho việc tạo mẫu nhanh trở nên đủ rẻ để người dùng tại nhà có thể tiếp cận và có tiềm năng hữu ích cho công nghệ phù hợp mã nguồn mở (OSAT). Máy in thương mại vượt trội trong việc sản xuất nhanh chóng các bản sao có độ chính xác cao của các bộ phận phức tạp; tuy nhiên, chúng đắt hơn nhiều (5000-200.000 đô la) so với RepRap có giá khoảng 1000 đô la. Ngoài ra, vì các máy tạo mẫu nhanh độc quyền thường có nguyên liệu đầu vào độc quyền, chúng cũng cực kỳ đắt tiền (1 đến 4 đô la/inch³), trong khi nhựa ABS, thường được sử dụng cho RepRap (www.reprap.org), lại rẻ hơn đáng kể ở mức 0,032 đô la/inch³. Mục tiêu của dự án này là thúc đẩy các hệ thống tạo mẫu nhanh mã nguồn mở tiến xa hơn nữa – sử dụng nhựa phế thải làm nguyên liệu đầu vào thay vì sợi nhựa ABS định hình sẵn.

Nền tảng khoa học và kỹ thuật

Gần đây, người ta đã đề xuất rằng máy in 3D mã nguồn mở có thể được sử dụng để thúc đẩy phát triển bền vững<ref>J. M Pearce, C. Morris Blair, KJ Laciak, R. Andrews, A. Nosrat và I. Zelenika-Zovko, "In 3D các công nghệ thích hợp mã nguồn mở cho phát triển bền vững tự định hướng", Tạp chí Phát triển Bền vững 3(4), trang 17-29 (2010). | http://www.ccsenet.org/journal/index.php/jsd/article/view/6984 <ref>. Để điều này trở thành hiện thực, điều quan trọng là phải phát triển nguyên liệu đầu vào từ các vật liệu có sẵn tại địa phương để ngăn chặn sự suy giảm lợi thế về chi phí cho sản xuất trong nước. Việc sử dụng các vật liệu có sẵn tại địa phương để chế tạo OSAT không chỉ đảm bảo cộng đồng liên quan sẽ ít phụ thuộc vào viện trợ nước ngoài hơn nếu có vấn đề với công nghệ, mà còn tạo ra cảm giác tự chủ vì công nghệ không được phân phát như một hình thức từ thiện, làm tăng thêm sự phụ thuộc vào viện trợ nước ngoài. Điều này có thể được thực hiện thông qua việc sử dụng nguyên liệu đầu vào được tạo ra từ các sản phẩm phế thải (ví dụ: túi nhựa hoặc chai nhựa) hoặc thông qua việc sử dụng các vật liệu địa phương sẵn có như polyme sinh học. Sự hiện diện quá nhiều nhựa trong rác thải sinh hoạt (bao gồm túi, chai, bao bì thực phẩm và giải trí) là thực tế ở hầu hết các cộng đồng không thuộc nông thôn, nhưng loại rác thải này có thể được tái sử dụng. Có thể sử dụng một quy trình để tạo ra sợi nhựa phế thải để sử dụng trong máy in 3D RepRap. Do đó, cần có một máy đùn nhựa, có thể làm nóng nhựa và đùn chúng thành sợi có thể sử dụng được bởi máy in 3D. Cần lưu ý rằng việc sản xuất nguyên liệu sợi là một thách thức vì đường kính phải chính xác và sợi phải rất tròn (không hình bầu dục) nếu không máy đùn sẽ tạo ra các bộ phận chất lượng kém hoặc bị kẹt, như thường gặp phải khi người dùng máy in 3D RepRap mua sợi thay thế tại địa phương. Máy đùn được thiết kế dạng phễu có thể không phụ thuộc nhiều vào đặc tính kích thước của vật liệu và những tiến bộ đáng tin cậy trong việc sử dụng nguyên liệu dạng viên kết hợp với máy tạo viên cũng là một lựa chọn khác có thể được nghiên cứu.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của dự án nghiên cứu này là thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một máy đùn cho máy RepRap có thể sử dụng chất thải polymer làm nguyên liệu đầu vào.

Tổng quan tài liệu

Vui lòng truy cập liên kết này để xem toàn bộ bài đánh giá tài liệu về Máy đùn nhựa phế thải . Bài đánh giá này khảo sát nhiều tài liệu về các chủ đề như công nghệ tạo mẫu nhanh mã nguồn mở, xử lý và tái chế nhựa phế thải, tính chất vật liệu và công nghệ đùn, cùng nhiều chủ đề khác.

Thiết kế

Bạn có thể tìm thấy mô tả về thiết kế, bao gồm hướng dẫn lắp ráp chi tiết, bên dưới.

Máy đùn

Thiết kế máy đùn nhựa phế thải chịu ảnh hưởng lớn từ một máy đùn do "Web4Deb" (tên người dùng trực tuyến) phát triển, dùng để đùn nhựa HDPE làm môi trường trồng trọt trong hệ thống thủy canh. Chi tiết về thiết kế này có thể được tìm thấy trên blog của Web4Deb và trên trang wiki RepRap về thiết bị này . Người ta quyết định sử dụng thiết kế này làm cơ sở và điều chỉnh nó để sản xuất sợi nhựa 3mm dùng cho máy in 3D RepRap hoặc RapMan.

Thiết kế này có các đặc điểm sau. Để biết thêm thông tin chi tiết, vui lòng tham khảo phần Hướng dẫn lắp ráp .

  • Ống có đường kính trong 3/4" dùng cho thùng máy đùn.
  • Được chia thành 3 phần riêng biệt để lắp ráp lại với nhau (bộ truyền động, phễu và bộ phận gia nhiệt).
  • Mũi khoan đường kính trong 3/4"-17" - được lắp vào thùng.
  • Phễu được hàn vào phần phễu. Nhựa vụn được nhét vào đây.
  • Trục vít được quay bằng mô tơ gạt nước kính chắn gió (mẫu xe đã qua sử dụng từ Dodge Neon năm 1994)
  • Hệ thống truyền động bằng xích và đĩa, tỷ số truyền 2:1 (giảm tốc độ, tăng mô-men xoắn).
  • Bộ vòng bi/vòng đệm chặn lực để hạn chế chuyển động theo hướng trục và chống lại lực tác dụng lên trục vít khi vận chuyển nhựa.
  • Bộ phận gia nhiệt (được mô tả bên dưới) và khuôn có lỗ mở 3mm.

Phần gia nhiệt

  • Dây nichrome cỡ 14, quấn quanh nòng súng. Cố định bằng băng keo Kapton chịu nhiệt.
  • Xi măng chịu nhiệt được bôi vào thành thùng lò để ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch (tránh được bằng cách sử dụng hợp kim Nichrome cách điện).
  • Đạt nhiệt độ 225 ° C khi sử dụng nguồn điện laptop 15V, 5A.
  • Băng keo Kapton có thể ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch trong thùng máy, nhưng chỉ giới hạn ở các ứng dụng dưới 250 ° C. Nhiệt độ cao này là cần thiết nếu đang ép đùn nhựa ABS hoặc PET.
  • Nhiệt độ bên trong thùng gia nhiệt có xu hướng thấp hơn khoảng 30 ° C.

Dây dẫn cỡ 14 được lựa chọn nhằm tạo ra vùng gia nhiệt với yêu cầu công suất tối thiểu. Tại thời điểm viết bài này, nhiệt độ dây Nichrome đạt được là 225 ° C với công suất 75W (15V, 5A). Nhiệt độ có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi dòng điện chạy qua dây Nichrome. Tăng dòng điện sẽ làm tăng nhiệt độ dây. Hiện tại, phần này chỉ có một vùng gia nhiệt đồng đều, tuy nhiên, đã có kế hoạch cho hai vùng gia nhiệt nếu việc gia nhiệt dần dần cho nhựa được chứng minh là có lợi. Nhiều quy trình thương mại sử dụng phương pháp gia nhiệt dần dần để đảm bảo vật liệu được gia nhiệt đều.<ref>Rosato, Dominick (1997). Sổ tay dữ liệu xử lý nhựa (ấn bản thứ 2).. Springer - Verlag. (Trực tuyến)<ref> Trang web này có thông số kỹ thuật về điện trở của từng cỡ dây và dòng điện cần thiết để gia nhiệt từng cỡ dây đến các ngưỡng nhiệt độ khác nhau.<ref> http://www.wiretron.com/design.html <ref>Dữ liệu từ trang web này đã được sử dụng để thực hiện các tính toán thiết kế ban đầu.

Hiện tại, bộ phận gia nhiệt chưa được cách nhiệt, tuy nhiên việc bổ sung lớp cách nhiệt có thể cải thiện hiệu suất. Thời gian làm nóng khi máy khởi động lần đầu có thể được rút ngắn và nhiệt độ cao hơn có thể đạt được trong thùng đùn. Có thể sử dụng màng sợi thủy tinh/kevlar làm vật liệu cách nhiệt, cũng như bông sợi thủy tinh gia dụng.

Danh sách linh kiện

Thiết kế bao gồm một số sửa đổi và các bộ phận tùy chỉnh khác. Một phần mở rộng trục đã được thêm vào động cơ gạt nước kính chắn gió để tăng đường kính trục và cung cấp đủ không gian để lắp đặt bánh răng. Một vòng đệm đã được tạo ra để lắp giữa trục và bộ phận bánh răng nhằm giữ cố định trục vít và cho phép lắp đặt ổ đỡ lực đẩy. Mỗi bộ phận tùy chỉnh này đều được thể hiện trong các bản vẽ bên dưới.

Máy đùn được chế tạo bằng sự kết hợp giữa các vật liệu được thiết kế riêng và vật liệu có sẵn. Các vật liệu có sẵn được tóm tắt trong danh sách bên dưới, cùng với các liên kết đến nhà cung cấp của chúng.

Nguyên liệu dự trữ:

PhầnSố lượngVí dụ về nhà cung cấp
Mũi khoan khoét lỗ tàu 3/4"x17"
1
Irwin
Dây Nichrome, 14 ga.
Cuộn 1-1/4 lb
McMaster-Carr
Nhông xích - Mã phụ tùng: H40B12x1/2 và H40B24
2
Tập đoàn Ringball
Xích - Mã phụ tùng: 40-1R
2 feet
Tập đoàn Ringball
Vòng bi chặn kim và vòng đệm - Mã phụ tùng: NTA815 và TRA815
1 vòng bi, 2 vòng đệm
Koyo
ống 3/4"
tối thiểu 16 inch
Đặt hàng trực tuyến
Tấm kim loại dày 1/2 inch
1 tấm, kích thước 30cm x 30cm
Kho kim loại
Xi măng lò nung
100 mL
Bomix Pyromix từ BMR
kẹp cá sấu
10
Nguồn tin
Giá đỡ góc
10
Phần cứng cục bộ
Băng keo Kapton
Cuộn 1 – 3/8" x 36 yard
Uline
Thanh ren
2
Đặt hàng trực tuyến
Mô tơ gạt nước kính chắn gió
1
Có thể mua đồ cũ, kiểm tra trên eBay hoặc các trang khác.
Máy hủy giấy văn phòng
1
Staples
Arduino Uno
1
Arduino từ RobotShop
Cáp USB tương thích với Arduino
1
Phidgets, RobotShop
Ván ép
biến
Phần cứng cục bộ
Gỗ
biến
Phần cứng cục bộ
Ốc vít
biến
Phần cứng cục bộ
Dây đồng
2 feet
McMaster-Carr

Tất cả các mã số linh kiện được liệt kê đều là các linh kiện được sử dụng trong các nguyên mẫu máy đùn. Có thể thay thế bằng các nhãn hiệu và linh kiện khác. Nhiều linh kiện trong số này có thể tìm thấy đã qua sử dụng hoặc dưới dạng phế liệu. Tôi đã tìm được nhiều linh kiện miễn phí, chẳng hạn như ván ép và ván gỗ, ốc vít và một số kẹp cá sấu. Những linh kiện được in nghiêng là các vật liệu cần thiết cho thân máy đùn. Trong trường hợp của tôi, các vật liệu này đã được bao gồm trong chi phí gia công từ Xưởng Gia công Cơ khí và Vật liệu tại Đại học Queen's. Cần phải gia công thêm để chuẩn bị các linh kiện cho việc lắp ráp vào máy đùn. Các dụng cụ cần thiết phải có khả năng cắt kim loại (ví dụ: máy mài, máy cưa, đèn hàn oxy-axetylen, v.v.) và hàn đơn giản. Trong trường hợp của tôi, các linh kiện này được chế tạo riêng như được giải thích bên dưới.

Các bộ phận tùy chỉnh

Các chi tiết tùy chỉnh được chế tạo tại Xưởng Cơ khí, Khoa Cơ khí và Vật liệu, Đại học Queen's. Xin chân thành cảm ơn ông Andy Bryson và nhóm của ông đã hỗ trợ trong quá trình chế tạo. Hầu hết các chi tiết được sản xuất bằng cách sử dụng thiết bị hàn, cắt và khoan. Trong một số trường hợp, máy tiện cũng được yêu cầu để chế tạo. Các tệp STL cho mỗi chi tiết tùy chỉnh có thể được tìm thấy bên dưới, cũng như bản vẽ sản xuất của từng bộ phận. Các tệp này hiển thị kích thước được sử dụng cho máy đùn cụ thể này và được lựa chọn dựa trên máy đùn Web4Deb trước đó và để phù hợp với các bộ phận khác (ví dụ: trục vít). Việc tối ưu hóa kích thước máy đùn chưa được nghiên cứu.

Tệp hình ảnh bộ phận

Máy đùn nhựa phế thải: Tệp tin

Hướng dẫn lắp ráp

Dưới đây là hướng dẫn lắp ráp hoàn chỉnh thiết kế máy đùn đã được chế tạo nguyên mẫu cho khóa học Cơ khí 461:

Cụm thân chính

Phần thân chính bao gồm:

  • phần gia nhiệt, phễu và bánh răng
  • 6 mặt bích
  • chết
  • tấm đỡ ổ trục
  • cổ áo
  • ổ đỡ lực đẩy và vòng đệm
  • mũi khoan
  • bánh răng lớn

Những chi tiết được in nghiêng là các chi tiết tùy chỉnh. Bản vẽ cấu tạo có thể được tìm thấy trong phần tệp chi tiết . Hầu hết các chi tiết này đều có thể chế tạo được bằng các dụng cụ cắt và khoan kim loại. Kích thước của chúng là kích thước được sử dụng cho nguyên mẫu máy đùn Mech 461 nhưng có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các thiết kế riêng.

Sau khi mỗi bộ phận được lắp ráp xong, quy trình sau đây đã được thực hiện:

  1. Một mặt bích được hàn vào mỗi đầu của các bộ phận gia nhiệt, phễu và bánh răng. Điều này cho phép các bộ phận riêng lẻ được gắn kết với nhau. Việc tách chúng thành các bộ phận riêng biệt cho phép mỗi bộ phận được gia công riêng biệt so với phần còn lại của thân máy. Đặc biệt, việc có một vùng gia nhiệt riêng biệt có thể được gia công riêng và cách nhiệt với phần còn lại của cụm máy đùn là rất hữu ích. Lưu ý: Có thể chế tạo máy đùn với cấu trúc thân liền khối.
  2. Từ phần 1: Bạn cần có một cụm phụ gồm bánh răng, phễu và bộ phận gia nhiệt, bao gồm các đường ống phù hợp và 2 mặt bích cho mỗi bộ phận.
  3. Phễu được hàn vào phần ống hở ở khu vực phễu.
  4. Một tấm ván ép hình vuông, có kích thước xấp xỉ bằng một mặt bích, được cắt ra. Nó được đặt giữa phần phễu và phần gia nhiệt để giảm sự truyền nhiệt giữa vùng gia nhiệt và khu vực phễu. Phần phễu, phần gia nhiệt và tấm ván ép được nối với nhau bằng ốc vít thông qua các lỗ trên mặt bích.
  5. Khuôn dập có thể được gắn vào đầu kia của bộ phận gia nhiệt bằng phương pháp tương tự.
  6. Trục vít được lắp vào thùng của máy đùn.
  7. Vòng đệm tùy chỉnh ở trên được đặt trên thân trục vít. Vòng đệm bị giới hạn bởi đường kính trục vít tăng dần từ thân đến lưỡi. Đường kính ngoài nhỏ hơn của vòng đệm được đặt gần lưỡi trục vít nhất. Nó nằm gọn bên trong thùng máy đùn. Đường kính ngoài lớn hơn hạn chế chuyển động theo trục của trục vít về phía vùng gia nhiệt vì nó quá lớn để vừa khít vào thùng máy đùn.
  8. Tiếp theo, vòng bi đỡ trục lăn kim và các vòng đệm được đặt lên trục vít (vòng đệm, vòng đệm ổ trục).
  9. Cụm ổ trục được cố định bằng "tấm đỡ ổ trục". Tấm này được nối với mặt bích trên phần bánh răng bằng các ốc vít. Ổ trục chặn bù lại lực dọc trục tác động lên trục vít khi nó đẩy nhựa.
  10. Một mặt phẳng được gia công trên trục vít để tạo ra sự tiếp xúc tốt hơn với vít định vị của bánh răng. Điều này được phát hiện là cần thiết trong quá trình thử nghiệm vì bánh răng sẽ bị trượt trên trục trước khi mặt phẳng được tạo ra.
  11. Bánh răng lớn được đặt lên trục và vít định vị được siết chặt vào phần có mặt phẳng.

Như vậy là đã hoàn tất việc lắp ráp thân máy đùn chính.

Phần gia nhiệt

330px-Extruder_FinishedHeatingZone.JPG
Vùng gia nhiệt - hiển thị dây nichrome được cố định bằng băng keo Kapton.

Bộ phận gia nhiệt bao gồm các thành phần sau:

  • cụm phụ phần gia nhiệt (xem Cụm thân chính )
  • Dây nichrome (có lớp cách điện hoặc không có lớp cách điện)
  • Băng keo Kapton
  • dây đồng
  • bộ chuyển đổi kẹp cá sấu

Nếu sử dụng nichrome không cách điện :

  • xi măng lò nung

Cấu trúc vùng gia nhiệt là một bộ phận khá đơn giản nhưng quan trọng của máy đùn nhựa phế thải. Quy trình có chút khác biệt nếu sử dụng dây nichrome cách điện hoặc không cách điện. Nếu bạn sử dụng dây cách điện , hãy bỏ qua bước 1 bên dưới.

  1. Phủ một lớp xi măng chịu nhiệt mỏng lên phần thân ống (ống dẫn nhiệt). Tôi đã sử dụng Bomix Pyromix. Kiểm tra danh sách thành phần để tìm liên kết đến sản phẩm. Phủ lớp xi măng càng mỏng càng tốt, nhưng đảm bảo không có phần kim loại trần.
  2. Quấn dây Nichrome quanh thân ống từ đầu này đến đầu kia. Một đoạn dây quấn quanh toàn bộ thân ống là đủ, nhưng hai vùng gia nhiệt riêng biệt có thể có ưu điểm hơn (gia nhiệt đều và từ từ; điện áp chạy qua mỗi đoạn dây thấp hơn). Tôi đã sử dụng một vùng gia nhiệt hiệu quả. Nếu bạn sử dụng dây không cách điện, hãy đảm bảo các cuộn dây không chạm vào nhau, nếu không sẽ xảy ra hiện tượng đoản mạch.
  3. Cố định dây dẫn bằng băng keo Kapton. Băng keo Kapton chịu được nhiệt độ lên đến 250 ° C. Nếu bạn cần sử dụng nhiệt độ cao hơn mức này (cần thiết để ép đùn ABS và PET), bạn nên bịt kín thiết bị bằng một lớp xi măng chịu nhiệt khác.
  4. Gắn dây đồng vào kẹp cá sấu và sử dụng chúng làm dây dẫn để kết nối với nguồn điện.
  5. Kiểm tra và điều chỉnh khi cần thiết.

I used an old laptop power adaptor (15V 5A) and achieved 225oC. The maximum temperature can be adjusted by changing the current through the wire. This can be done by adding resistance or changing power supplies. Future work is being done to develop a micro-controller system to monitor and control temperature. This has been done in the past on the Web4Deb extruder and for extrusion nozzles in the RepRap 3D printer.

Support Structure

The support structure consists of a wooden base with 8 supports that constrain the extruder body from axial, vertical and torsional movement. The instructions below describe the process used to create the Mech 461 extruder. Much of this design can be modified to meet varying needs. This design has gone through a few evolutions. Increased support was added after one of the wooden supports broke during use. The type and location of supports has also changed. Construction documents for the various supports will be added in the near future.

in progress

Drive-train system

330px-ExtruderMotor.JPG
Windshield wiper motor used to drive extruder auger. Attached to moveable platform allowing easy chain tensioning.

The drive train system consists of the following components:

  • large and small sprocket
  • windshield wiper motor
  • shaft extension (part file available here)
  • chain
  • tensions device
  • 2 x 1/4"-16" threaded rods
  • 8 1/4" nuts
  • wooden support
  • metal strapping
330px-Extruder_DriveTrain.JPG
Sprocket chain drive train system.

Each of these components are stock components except for the shaft extension which was custom made. The large sprocket was also modified to reduce the inner and outer bore diameters.

Assembly of the drive train system was done using the following procedure. Construction diagrams will be added soon.

in progress

Plastic Grinding

In order for plastic bottles to be converted into viable feedstock using this method, they first had to be ground into small pieces. A number of methods were investigated for this purpose.

Following the work of students at Delft University, a number of common kitchen appliances were tested for their grinding ability.<ref>.Braanker, G.B., Duwel, J.E.P., Flohil, J.J., & Tokaya, G.E. (2010), "Developing a plastics recycling add-on for RepRap 3D Printer". (Online) Available: http://web.archive.org/web/20200211171744/https://reprapdelft.files.wordpress.com/2010/04/reprap-granule-extruder-tudelft1.pdf (June 30, 2010).<ref>A food processor, coffee grinder and blender were tested, with the blender proving to be the most efficient. In agreement with the DelftU group's work, it was found that the blender worked best when water was added to keep the machine cool and contain the plastic being ground.

Giải pháp này không đủ hiệu quả để nghiền với số lượng lớn vì tốn quá nhiều thời gian. Thêm vào đó, nhựa đã nghiền phải được sấy khô trước khi sử dụng trong máy đùn. Một phương pháp hiệu quả hơn đã được tìm ra bằng cách sử dụng máy hủy giấy văn phòng hiệu Staples® được thiết kế để hủy thẻ tín dụng và đĩa CD. Phương pháp này tiết kiệm thời gian và năng lượng hơn nhiều và tránh được việc sử dụng nước. Một chiếc máy hủy giấy đã qua sử dụng được tìm thấy tại cửa hàng Value Village địa phương với giá 24,99 đô la.

Thử nghiệm đã chứng minh phương pháp này là đủ hiệu quả. Một số vấn đề đã xảy ra với các chai nhựa dày hơn, vì máy nghiền không thể cắt chúng thành những mảnh nhỏ hoàn toàn. Lưỡi cắt của trục vít vẫn có thể xử lý hầu hết các mẫu vật này sau khi chúng được đưa qua máy nghiền. Để đảm bảo máy hoạt động trơn tru và ép đùn với tốc độ ổn định, người ta đã sử dụng kéo để cắt các mảnh lớn nhất thành những mảnh nhỏ hơn trước khi cho vào phễu.

Phương pháp chuẩn bị nhựa hoàn chỉnh như sau:

  • rửa chai nhựa
  • gỡ bỏ nhãn và nắp
  • cắt thành những mảnh nhỏ vừa đủ cho máy hủy giấy
  • xé nhỏ

Tay cầm và nắp không được sử dụng vì không thể đưa chúng vào máy hủy tài liệu. Các bước cắt và hủy được luân phiên để đảm bảo máy hủy tài liệu không bị quá nóng như khi hủy liên tục trong 15 phút. Việc hủy gián đoạn trong vòng một giờ không gây ra bất kỳ vấn đề nào với máy hủy tài liệu.

Công việc tiếp theo nên tập trung vào thiết bị nghiền không cần cắt chai và có thể tạo ra các mảnh nhựa nhỏ hơn để đưa vào phễu.

Có lẽ một phiên bản kích thước dành cho máy tính để bàn của video này: https://www.youtube.com/watch?v=Aja7gcgRMJU sẽ phù hợp.

Kiểm tra

Việc thử nghiệm ép đùn và phát triển nguyên liệu sợi 3mm hoạt động đang được tiến hành. Thông tin cập nhật sẽ được cung cấp sau.

Công việc trong tương lai

Thiết bị mài

  • Thiết kế và chế tạo thiết bị nghiền giá rẻ, quy mô gia đình.
  • Nên nghiền các chai thành những mảnh nhỏ (diện tích < 1 cm² )
  • Không cần cắt trước
  • Có thể lắp tay cầm, nắp đậy, v.v.

Xem thêm

Tài liệu tham khảo


Dữ liệu trang
Mục tiêu phát triển bền vững
Tác giả
Giấy phépCC-BY-SA-3.0
Ngôn ngữTiếng Anh (en)
Bản dịchTiếng Pháp , tiếng Tây Ban Nha , tiếng Trung Quốc , tiếng Ý , tiếng Ukraina , tiếng Nga , tiếng Hà Lan , tiếng Ba Lan
Có liên quan8 trang phụ , 30 trang, liên kết tại đây
Lượt xem"" không thể được gán cho kiểu số đã khai báo có giá trị 936374.Lỗi Lua trong Module:Analytics tại dòng 9: cố gắng truy cập chỉ mục trường 'analytics' (giá trị nil). lượt xem trang ( analytics )
TạoNgày 14 tháng 1 năm 2011 , bởi Joshua M. Pearce
Lần chỉnh sửa cuối cùngNgày 17 tháng 12 năm 2025 , bởi Felipe Schenone
Cookies help us deliver our services. By using our services, you agree to our use of cookies.