מטרת העבודה היא לעצב ולבנות מדפסת תלת מימדית מבוססת-מאגר, העשויה מרכיבים בעלי מקור פתוח ובעלות נמוכה עבור יישומים בתעשיות הדפוס הביו-רפואית והמזון.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
עיצוב של מקור פתוח, ביודיו בעלות נמוכה ומזון נמס ההבלטה מדפסת תלת-ממד
* These authors contributed equally
במאמר זה
סיכום
תקציר
הדפסה תלת ממדית (3D) היא טכניקת ייצור פופולרית יותר ויותר המאפשרת אובייקטים מורכבים מאוד להיות מפוברק ללא עלות הקורה מחדש. הפופולריות הגוברת היא מונעת חלקית על ידי מחסומים נופלים לכניסה כגון עלויות הגדרת מערכת וקלות הפעולה. הפרוטוקול הבא מציג את העיצוב והבנייה של מדפסת הייצור של שחול תוסף (ADDME) תלת-ממד לייצור חלקים ורכיבים מותאמים אישית. הרכיב ADDME תוכנן עם שילוב של רכיבים תלת-ממדיים, מודפסים לייזר וממקורות מקוונים. הפרוטוקול מסודר למקטעים קלים למעקב, עם דיאגרמות מפורטות ורשימות חלקים תחת הכותרות של מסגור, ציר y ומיטה, ציר x, שחול, אלקטרוניקה ותוכנה. הביצועים של ADDME מוערכים באמצעות בדיקות שחול והדפסה תלת ממדית של עצמים מורכבים באמצעות שמנת צמיגה, שוקולד, ו-הריבוי של F-127 (מודל עבור ביודיו). התוצאות מצביעות על כך ש-ADDME היא פלטפורמה מסוגלת לייצור חומרים ובנייה לשימוש במגוון רחב של תעשיות. השילוב של דיאגרמות מפורטות ותוכן וידאו מאפשר גישה לציוד בעלות נמוכה, קל לתפעול עבור אנשים המעוניינים בהדפסת תלת-ממד של אובייקטים מורכבים ממגוון רחב של חומרים.
מבוא
ייצור מוספים הוא טכנולוגיית ייצור רבת עוצמה, שיש לה פוטנציאל לספק ערך משמעותי לנוף התעשייתי1,2. התכונות האטרקטיביות של הייצור הכולל אינן כרוכות בעלויות החריטת, רמות גבוהות של התאמה אישית, גאומטריות מורכבות וחסימות מופחתות לעלויות כניסה. אין עלויות הנוסע מחדש מאפשרים ייצור מהיר של אב טיפוס, אשר רצוי כאשר מנסים להקטין את "זמן לשוק", שהוא מטרה קריטית של תעשיות מדינות מפותחות מנסה להישאר תחרותי נגד מתחרים בעלי שכר נמוך1. רמות גבוהות של יכולת ההתאמה האישית מאפשרות מגוון רחב של מוצרים להיות מפוברק עם גיאומטריות מורכבות. כאשר גורמים אלה משולבים עם עלויות נמוכות עבור הגדרת, חומרים, והתמחות המפעיל, יש ערך ....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
התראה: יש סיכון לכוויות הנגרמות על ידי אזיקי הלחמה חמים ומחסניות חימום. מחסנית חימום לא צריך להיות מופעל כאשר לא מאובטח בתוך המעיל חימום. קיים גם סיכון של צביטות או חתכים מציר המדפסת העובר בתלת-ממד.
1. סקירה והכנה
הערה: איור 1a מציג עיבוד ממוחשב שנוצר על-ידי המחשב ואיור 1B הוא תמונה של המדפסת הגמורה.
- להשיג את כל החלקים משולחן החומרים.
- ראה https://www.thingiverse.com/Addme/designs עבור כל חלקי אקריליק להיות חיתוך ל....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
הביצועים של ADDME במהלך הדפסה תלת-ממדית הוערכו באמצעות שמנת צמיגה (150 mL, קרם ידיים Nivea), שוקולד (קדבורי, חלב רגיל), והפלורליסטית F-127 (סיגמא אולדריץ '). הקרם והשוקולד הצמימו שימשו, והפלורליסטית הייתה מומס לפתרון של 20% wt עם מים באולטרטהורים ומאוחסן בקירור ב-5 ° c עד לצורך14,15.
בדיקות קו מעורב הדפסת חוט הלוך ושוב על צלחת לבנות בתבנית בסיסית כדי להעריך תכונות פילמנט.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
פרוטוקול זה מספק הוראות מפורטות לבניית מדפסת תלת-ממד המבוססת על שחול בעלות נמוכה. ניתן לחלק את בניית המדפסת התלת-ממדית לסעיפים קטנים כולל מסגרת, ציר y/מיטה, ציר x, הבלטת ממד, אלקטרוניקה ותוכנה. סעיפים קטנים אלה מוצגים עם דיאגרמות, ציורים, קבצים ורשימות חלקים מפורטים. מחירו הכולל של מדפסת 3D ADDME מגיע $343 AUD ($245 USD כמו 01/17/2019), מה שהופך את זה הזול ביותר, מבוסס מאגר להמיס 3D ההבלטה המדפסת הידועה כיום. זה נועד להפוך את המכשיר הזה פשוט לייצר באמצעות לייזר לחתוך, 3D-מודפס, ומחוץ למדף רכיבים. תפקודו של התקן זה הוכח ע.......
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
. למחברים אין מה לגלות
תודות
מחקר זה לא קיבל מענקים מסוימים מסוכנויות מימון במגזר הציבורי, המסחרי או לא למטרות רווח. תודות מיוחדות לפלוריאן שמיטטנר, סנדרו גורקה, גורנדר סינג, וינסנט טראן ודומיניק וו על תרומתם לגבי הדגם הקודם של העיצוב.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 15 W 12V DC 50x100 מ"מ מחמם סיליקון גמיש | Banggood | 1280175 | אופציונלי; $4.46 |
| מדפסת תלת מימד | Lulzbot | https://download.lulzbot.com/ | |
| תלת מימד | Ultimaker Ultimaker | 2+ | |
| AC 100-240V עד DC 12V 5A 60W ספק כוח | Banggood | 994870 | $12.7 |
| אקריליק גיליון לבן יצוק רציף 1200x600 מ"מ | מולפורד | $36.95 | |
| מפתחות אלן | מטרי | ||
| MEGA2560 R3 עם רמפות 1.4 בקר | Geekcreit | 984594 | $28.91 |
| פיר ליניארי מפלדת פחמן 8 מ"מ x 350 מ"מ | Banggood | 1119330 | $13.44 |
| פיר ליניארי מפלדת פחמן 8 מ"מ x 500 מ"מ | Banggood | 1276011 | $40.42 |
| שוקולד | קדבורי | ||
| מחשב עם גישה | |||
| Dell מצמד 5-8 מ"מ | Banggood | 1070710 | $14.93 |
| קרם ידיים | Nivea | 80102 | |
| מחסנית חימום | Creality 3D | 1192704 | $10.75 |
| K סוג חיישן טמפרטורה צמד תרמי | Banggood | 1212169 | $2.37 |
| לייזר חותך | trotec | מהיר 300 | https://www.troteclaser.com/ |
| M10 1 מ"מ חוט גובה מתכת אגוז משושה + מכונת כביסה | UXCELL | AU$8.84 | |
| M10 1 מ"מ צינור מצופה אבץ אורך | 400 מ"מUXCELL | $11.62 | |
| M2 - 0.4 מ"מ מוסיף פליז חוט פנימי | Ebay | $5.65 | |
| M2 אגוזים | Suleve | 1239291 | $9.17 |
| M2 x 10 מ"מ ברגי משושה כפתור | Suleve | 1239291 | $9.17 |
| M2 x 5 מ"מ ברגי משושה כפתור | Suleve | 1239291 | $9.17 |
| M3 - 0.5 מ"מ מוסיף פליז חוט פנימי | Suleve | 1262071 | $17.5 |
| M3 אגוזים | Suleve | $17.85 | |
| M3 מכונת כביסה | Banggood | 1064061 | $3.05 |
| M3 x 10 מ"מ ברגי משושה כפתור | Suleve | 1109208 | $7.85 |
| M3 x 20 מ"מ ברגי משושה | כפתור Suleve | 1109208 | $7.85 |
| M3 x 6 מ"מ ברגי משושה כפתור | Suleve | 1109208 | $7.85 |
| M3 x 8 מ"מ ברגי משושה כפתור | Suleve | 1109208 | $7.85 |
| M4 x 8 מ"מ ברגי משושה כפתור | Suleve | 1273210 | $4.32 |
| מנעול מחט 18 - 27 מד | Terumo | TGA ARTG ID: | $3.57 |
| NEMA 17 מנוע צעד | Casun | 42SHD0001-24B | AU$54 |
| תושבת הרכבה מנוע צעד NEMA | Banggood | ptNema17br90 | $10.79 |
| מיסב אוגן בלוק כרית 8 מ"מ | Banggood | KFL08 | $12.04 |
| PLA נימה | Creality תלת מימד | 1290153 | $24.95 |
| Pluronic F127 | Sigma Aldrich | P2443-250G | |
| SC8UU 8 מ"מ תנועה ליניארית מיסב כדורי | Toolcool | 935967 | $21.6 |
| SG-5GL מתג מיקרו גבול | Omron | 1225333 | $4.5 |
| תחנת הלחמה | הלחמה, חוטים, כיווץ חום וכו | ||
| Spring | Banggood | 995375 | $5.53 |
| מזרק 3 מ"ל Luer Lock פוליפרופילן | Brauhn | 9202618N | $7.14 |
| גלגלת תזמון GT2 20 שיניים וחגורה סט | Banggood | 10811303 | $27.48 |
| בורג ואום עופרת טרפזית 8 מ"מ x 400 מ"מ | Banggood | 1095315 | $69.02 |
| ברגים |
מקורות
- Brettel, M., Friederichsen, N., Keller, M., Rosenberg, M. How Virtualization, Decentralization and Network Building Change the Manufacturing Landscape: An Industry 4.0 Perspective. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Information and Communication Engineering. 8 (1), (....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
