Projekt open-source, taniej drukarki 3D do wytłaczania biotuszu i żywności

Summary

Celem tej pracy jest zaprojektowanie i skonstruowanie trójwymiarowej drukarki do wytłaczania ze stopu opartej na zbiorniku, wykonanej z komponentów o otwartym kodzie źródłowym i tanich do zastosowań w przemyśle biomedycznym i spożywczym.

Abstract

Druk trójwymiarowy (3D) jest coraz bardziej popularną techniką produkcji, która pozwala na wytwarzanie bardzo skomplikowanych obiektów bez kosztów przezbrojenia. Ta rosnąca popularność jest częściowo spowodowana spadającymi barierami wejścia, takimi jak koszty konfiguracji systemu i łatwość obsługi. Poniższy protokół przedstawia projekt i budowę drukarki 3D do wytłaczania ze stopu w produkcji addytywnej (ADDME) do wytwarzania niestandardowych części i komponentów. ADDME został zaprojektowany z wykorzystaniem połączenia komponentów drukowanych w 3D, wycinanych laserowo i pochodzących z Internetu. Protokół jest podzielony na łatwe do zrozumienia sekcje, ze szczegółowymi schematami i listami części pod nagłówkami ramy, osi y i łoża, osi x, wytłaczania, elektroniki i oprogramowania. Wydajność ADDME jest oceniana poprzez testy wytłaczania i drukowanie 3D złożonych obiektów przy użyciu lepkiej śmietany, czekolady i Pluronic F-127 (model dla biotuszów). Wyniki wskazują, że ADDME jest zdolną platformą do wytwarzania materiałów i konstrukcji do użytku w wielu gałęziach przemysłu. Połączenie szczegółowych diagramów i treści wideo ułatwia dostęp do niedrogiego, łatwego w obsłudze sprzętu osobom zainteresowanym drukiem 3D złożonych obiektów z szerokiej gamy materiałów.

Introduction

Produkcja addytywna to potężna technologia produkcji, która ma potencjał, aby przynieść znaczącą wartość krajobrazowi przemysłowemu¹,². Atrakcyjne cechy produkcji addytywnej wiążą się z brakiem kosztów oprzyrządowania, wysokim poziomem personalizacji, złożonymi geometriami i zmniejszonymi barierami wejścia. Brak kosztów przezbrojenia pozwala na szybką produkcję prototypów, co jest pożądane przy próbie skrócenia "czasu wprowadzania produktów na rynek", co jest krytycznym celem przemysłu w krajach rozwiniętych, próbującego zachować konkurencyjność wobec konkurentów o niskich płacach¹. Wysoki poziom ....

Protocol

UWAGA: Istnieje ryzyko poparzenia gorącymi lutownicami i wkładami grzewczymi. Wkład grzewczy nigdy nie powinien być zasilany, jeśli nie jest zamocowany wewnątrz płaszcza grzewczego. Istnieje również ryzyko przytrzaśnięcia lub skaleczenia od ruchomej osi drukarki 3D.

1. Przegląd i przygotowanie

UWAGA: Rysunek 1A pokazuje wygenerowane komputerowo renderowanie drukarki, a Rysunek 1B to zdjęcie gotowej drukarki.

1. Zaopatrz się we wszystkie części z Tabeli materiałów.
2. Zobacz

Results

Wydajność ADDME podczas drukowania 3D została oceniona przy użyciu lepkiego kremu (150 ml, krem do rąk Nivea), czekolady (Cadbury, zwykłe mleko) i Pluronic F-127 (Sigma Aldrich). Lepka śmietana i czekolada zostały użyte w takiej postaci, w jakiej są, a Pluronic rozpuszczono w 20% wagowym roztworze z ultraczystą wodą i przechowywano w lodówce w temperaturze 5 °C do czasu, gdy było to potrzebne^14,15.

Discussion

Protokół ten zawiera szczegółowe instrukcje dotyczące budowy taniej drukarki 3D opartej na wytłaczaniu ze stopu. Budowę drukarki 3D można podzielić na podsekcje, w tym ramę, oś y/łoże, oś x, ekstruder, elektronikę i oprogramowanie. Te podrozdziały są prezentowane ze szczegółowymi schematami, rysunkami, plikami i listami części. Całkowita cena drukarki 3D ADDME wynosi 343 AUD (245 USD na dzień 17.01.2019 r.), co czyni ją najtańszą obecnie znaną drukarką 3D do wytłaczania ze stopu w zbiorniku. Miało to na celu uczynienie t.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
15 W 12V DC 50x100mm Elastyczny grzejnik silikonowy	Banggood	1280175	opcjonalnie; AU$4.46
Drukarka 3D	Lulzbot		https://download.lulzbot.com/
Drukarka 3D	Ultimaker	Ultimaker 2 +
AC 100-240V do DC 12V 5A 60W Zasilacz	Banggood	994870	AU$12.7
Akryl Arkusz Biały ciągły odlew 1200x600mm	Mulford Plastics		AU$36.95
Klucze imbusowe	metryczne
Arduino MEGA2560 R3 z kontrolerem RAMPS 1.4	Geekcreit	984594	AU$28.91
Wałek liniowy ze stali węglowej 8mm x 350mm	Banggood	1119330	AU$13.44
Wałek liniowy ze stali węglowej 8mm x 500mm	Banggood	1276011	AU$19.42
Czekoladowy	Cadbury
z dostępem do Internetu	Dell
5-8mm	Banggood	1070710	6,93 AU$ Krem
rąk	Nivea	80102
Wkład grzewczy	Creality 3D	1192704	AU$4.75
Czujnik temperatury typu K Termopara	Banggood	1212169	AU$2.37
Wycinarka laserowa	trotec	Speedy 300	https://www.troteclaser.com/
M10 Metalowa nakrętka sześciokątna z gwintem 1 mm + podkładka	UXCELL		AU$8.84
M10 Rura ocynkowana o skoku 1 mm o długości	400 mmUXCELL		AU$11.62
M2 - 0.4mm Wkładki mosiężne z gwintem wewnętrznym	Ebay		AU$5.65
M2 Nakrętki	Suleve	1239291	AU$9.17
M2 x 10 mm sześciokątne	z przyciskiem Suleve	1239291	9.17 AU$9.17
sześciokątne z gwintem wewnętrznym M2 x 5 mm	Suleve	1239291	9.17 AU$
M3 - 0.5mm Wkładki mosiężne z gwintem wewnętrznym	Suleve	1262071	AU$7.5
M3 Nakrętki	Suleve	1109208	AU$7.85
M3 Podkładka	Banggood	1064061	AU$3.05
M3 x 10mm sześciokątne z przyciskiem	Suleve	1109208	AU$7.85
M3 x 20mm sześciokątne z przyciskiem	Suleve	1109208	AU$7.85
M3 x 6mm sześciokątne z przyciskiem	Suleve	1109208	AU$7.85
M3 x 8mm sześciokątne z przyciskiem	Suleve	1109208	7,85 AU$
sześciokątne M4 x 8mm	Suleve	1273210	4,32 AU$4,32
Igła Luer Lock 18 - 27 Gauge	Terumo	TGA ARTG ID:	AU$3.57
Silnik krokowy NEMA 17	Casun	42SHD0001-24B	AU$54
Wspornik montażowy silnika krokowego NEMA	Banggood	ptNema17br90	AU$4.79
Łożysko kołnierzowe bloku poduszki 8 mm	Banggood	KFL08	AU$5.04
PLA Filament	Creality 3D	1290153	AU$24.95
Pluronic F127	Sigma Aldrich	P2443-250G
SC8UU 8mm Łożysko kulkowe o ruchu liniowym	Toolcool	935967	AU$21.6
SG-5GL Mikrowyłącznik krańcowy	Omron	1225333	AU$4.5
Stacja lutownicza			Lut, druty, koszulka termokurczliwa itp.
Wiosna	Banggood	995375	AU$2.53
Strzykawka 3ml Luer Lock Polipropylen	Brauhn	9202618N	AU$3.14
Koło pasowe rozrządu GT2 20 zębów i zestaw pasków Banggood		10811303	AU$11.48
Trapezowa śruba pociągowa i nakrętka 8mm x 400mm	Banggood	1095315	AU$29.02
Klucz