Чертежи экструдера для пластика - Современная усадьба

Содержание

Экструдер для филамента и брусков своими руками
Домашнее производство прутка или Экономика должна быть экономной
- Filabot
- Filastruder
- Lyman extruder
Экструдер 3 ч, своими руками .The extruder
- Filabot Reclaimer
- Подпишитесь на автора
3D-принтеры: 3D-модели, чертежи и описание
3D-принтер ultimaker 2 3D-модель, чертежи и описание
3D-принтер Frame Duet 3D-модель
3D-принтер Ender6 3D-модель, чертежи и описание
3D-принтер для печати глиной (пастой)
3D-принтер TEVO 3D-модель, чертежи и описание
3D-принтер Core XY 300x300x300 3D-модель, чертежи и описание
3D-принтер П3Д-01: 3D-модель, чертежи и описание
Схема работы экструдера изнутри
3D-принтер 3DP 01: 3D-модель, чертежи и описание
3D-принтер 200х200 3D-модель
3D-принтер twotrees sapphire plus v1 3D-модель
3d-принтер Cortex3d 3D-модель и чертежи
3D-принтер PRUSA I3 3В-модель
3d принтер cantileaver typ 3D-модель
Боуден-экструдер
Важные характеристики экструдеров филамента
Самодельный экструдер формования нити для 3D принтера
Экструдер своими руками чертежи
- Итак, сколько денег можно сэкономить при изготовлении собственной нити для 3д принтера?
- Вы спросите, сколько времени нужно для производства 1 кг нити?
- Ах да, а как насчет стоимости сборки?
Следующий шаг: Список материалов
- Шаг 1: Список материалов
- Шаг 2: опорная плита
- Шаг 3: Крепление двигателя
- Шаг 4: Крепление шнека
  - Похожие статьи

Экструдер для филамента и брусков своими руками

Используйте стальные уголки, чтобы прикрепить его к опорной плите.

Домашнее производство прутка или Экономика должна быть экономной

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Одним из новейших развитий устройств для 3D-печати стало появление экструдеров. Нет, речь пойдет не о печатающих головках FDM-принтеров, хотя это тоже экструдеры, а о портативных настольных устройствах для домашнего производства пластикового прутка.

Что, вообще, такое экструдер? Это устройство для формирования изделий путем плавки или разжижения расходного материала и выдавливания массы через отверстие определенной формы. Фактически, обычная мясорубка суть своего рода экструдер.

Принципиальная схема типичного экструдера

Именно подобные «мясорубки» и используются для промышленного производства прутка для 3D-печати. Причем, конструкция таких устройств предельно проста: гранулы пластика засыпаются в бункер и с помощью шнека (он же «Архимедов винт») перемещаются внутри разогретой трубки, или «гильзы». К концу недолгого путешествия пластик нагревается почти до точки плавления и выдавливается шнеком сквозь круглое отверстие в «головке», образуя нить. Затем производится охлаждение нити и намотка на бобину.

Казалось бы, ничего сложного. Так почему бы не заняться производством нити в домашних условиях?

Это вполне возможно. Зачем? Хотя бы из-за того, что гранулы того же ABS-пластика стоят намного дешевле, чем готовый пруток аналогичного веса. Насколько?

Сравните сами: тысяча-полторы рублей за готовую катушку с килограммом нити или 50-70 рублей за килограмм пластиковых гранул.

Пластик? Сейчас найдем

Кроме того, у вас будет возможность контролировать процесс. Мало ли кто и что подмешивает в расходные материалы ради снижения себестоимости? И наконец, у вас будет возможность экспериментировать с различными материалами, считающимися «экзотичными» в мире 3D-печати, но в реальности зачастую валяющимися прямо под ногами. Взять, хотя бы, тот же ПЭТ, из которого изготавливаются чуть ли не все пластиковые бутылки для напитков.

Это и бесплатный расходный материал, и способ улучшить экологию.

Изготовить экструдер можно из подручных материалов, но рост популярности подобных устройств привел и к появлению коммерческих моделей. Сегодня мы взглянем на наиболее известные решения, а подробности постройки экструдера своими руками мы позже опубликуем в нашей Вики.

Filabot

Самая известная марка на рынке, представленная линейкой экструдеров и дробилкой для пластика. О дробилке чуть позже.

Filabot Original — Ferrari среди настольных экструдеров

Первой моделью компании стал экструдер Filabot Original – достаточно симпатичное устройство размером с системный блок компьютера. Согласно заявлениям разработчиков, устройство способно производить нить из ABS, PLA и HIPS, да еще и c возможностью добавки углеволокна. Кроме того, возможна добавка красителей. Производительность устройства высока, достигая 1кг пластика за пять часов работы или около 45 метров прутка в час.

Другими словами, эта машинка может вырабатывать пруток быстрее, чем среднестатистический FDM-принтер сможет его расходовать.

И здесь возникает одна небольшая проблема, хоть и не критичная: при такой скорости экструзии было бы неплохо оснастить устройство вентилятором для охлаждения пластика на выходе, иначе возможно растяжение нити под собственным весом или слипание. К сожалению, разработчики не озаботились этой проблемой, видимо считая, что экструзия будет производиться со стола на пол, с достаточным временем для охлаждения перед сматыванием…

Filabot Wee — несколько более доступная версия

Более серьезной проблемой представляется стоимость экструдера – ни много, ни мало $900. В забавной попытке снизить стоимость устройства компания решила придержаться своей маркетинговой стратегии и предложила Filabot Wee. Эта модель мало чем отличается от оригинала, если не считать деревянного корпуса, но стоит уже $750. Наконец, есть возможность приобрести Filabot Wee в виде комплекта для сборки за $650.

Filastruder

Filastruder был разработан парой помешанных на филаменте (см. видео) умельцов-студентов по имени Тим Элморе и Аллен Хэйнс из Университета Флориды в ходе закрытого проекта, затем успешно протестирован среди не менее помешанных 3D-мейкеров и, наконец, предложен на Kickstarter в уже готовом виде в качестве дешевой альтернативы экструдерам Filabot. Стоимость устройства составляет всего $300.

Filastruder – относительно дешев и достаточно суров

Производительность Filastruder в сравнении с Filabot обратно пропорциональна цене, достигая порядка 1кг пластика за 12 часов работы. Но как мы уже отметили, темп работы Filabot просто избыточен для домашней печати. Для нужд энтузиаста-одиночки производительности Filastruder вполне хватит, а более скромный ценник станет несомненным преимуществом. Filabot же лучше подходит для использования группами мейкеров, либо в качестве источника дохода.

Почему бы и нет? Четыре-пять килограммов нити в день могут преобразиться в неплохую сумму, если есть покупатели.

Lyman extruder

С чего, собственно, все и началось. Скромный 83-летний пенсионер из штата Вашингтон (что, кстати, на противоположном побережье от столицы США) решил показать молодежи «что к чему». И таки преуспел! Вооружившись лобзиком, дрелью, отверткой и талантом, мистер Хью Лайман соорудил устройство для экструзии прутка.

Ну, хорошо: может он и не был зачинщиком, ибо идея витала в воздухе достаточно долгое время, но именно Хью разработал простую, годную установку и выложил чертежи в открытый доступ, что уже делает его героем среди 3D-мейкеров.

Хью Лайман – построил экструдер, получил надбавку к пенсии

Экструдер 3 ч, своими руками .The extruder

Кстати, этот уже не молодой человек имеет вполне интересный, хоть и малоизвестный список заслуг. К примеру, в 70-х годах он возглавлял компанию Ly Line, которая пыталась продвинуть на рынок портативные компьютеры лет этак за восемь до появления первого серийного «макинтоша». Правда, весило сие «портативное» устройство скромные 25кг. Но ведь идея была правильной?

Вот и в этот раз Хью Лайман, уже на пенсии, не оплошал.

Как оказалось, Хью заинтересовался 3D-печатью. Он не считает себя полноценным инженером – диплом он так и не защитил, несмотря на университетское образование. С другой стороны, талант превыше бюрократии. Побаловавшись с 3D-принтерами, Хью пришел к выводу, что технология приятна, а вот ценник в $30-40 за килограмм прутка несколько раздражителен.

Услышав о конкурсе Desktop Factory Competition, то есть «конкурсе самодельных настольных фабрик», Лайман решил тряхнуть стариной.

Экструдер Лаймана

Условием соревнования было создание генерирующего устройства из общедоступных компонентов с общей стоимостью менее $250. Свою первую попытку Лайман с блеском провалил по одной простой причине: он не учел стоимость собственноручно изготовленных компонентов, а тем самым нарушил условия конкурса, превысив условную стоимость. После быстрой доработки дизайна на свет явилась вторая версия экструдера Лаймана. Результат? Безоговорочная победа.

Еще бы: даже с учетом затрат на электроэнергию стоимость самодельного прутка, произведенного из гранул, ниже стоимости «фирменного» продукта в разы. А уж если использовать «подножный» материал… Кстати, о мусоре:

Filabot Reclaimer

Основным ограничением экструдеров является использование гранул для производства прутка. Ни Filabot, ни Filastruder, ни экструдер Лаймана не способны «переварить» крупные куски пластика. Таковы особенности и ограничения дизайна. А ведь основной потенциал домашних экструдеров именно в переработке пластиковых отходов: бутылок, упаковки и просто неудачных моделей или отходов 3D-печати – рафтов и опор.

Ручная дробилка Filabot Reclaimer

К счастью, эта проблема решается достаточно просто: разработчики Filabot уже предлагают дробилку для пластика под названием Filabot Reclaimer. Это устройство отличается исключительной экологичностью при мощности в одну человеческую силу. Другими словами, это шредер с ручным приводом. Устройство дробит пластик в частицы размером менее 5мм, превращая пластиковые отходы в удобоперевариваемое сырье для экструдеров. Цена вопроса: $440. Да, недешево.

Зато сырье бесплатное. Разработчики указывают на возможность переработки ABS, PLA и HIPS.

В общем и целом, идея домашних устройств для производства прутка, включая переработку пластиковых отходов, достаточно нова. Конечно же, появления подобных устройств стоило ожидать – это вполне логичное развитие концепции домашней 3D-печати. Как и с любыми новыми идеями, цены на готовые устройства великоваты, но у умельцев всегда есть возможность построить экструдер собственными руками. Благо, что чертежи всех перечисленных устройств были выложены в открытый доступ.

Конечно же, экструдеры – не панацея. Наряду с заманчивым экономическим потенциалом стоит учитывать и технологические тонкости домашнего производства. Не все виды пластика поддаются переплавке: тот же PLA проще выбросить, чем переработать. Кроме того, самодельный пруток даст достаточно большой процент брака, а многократная переработка даже подходящего пластика неминуемо приводит к его деградации.

Тем не менее, использование свежих гранул с подмешиванием переработанного пластика может вылиться в существенную экономию расходов на печатные материалы.

Статья подготовлена для 3DToday.ru

Подпишитесь на автора

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

3D-принтеры: 3D-модели, чертежи и описание

3D-принтер ultimaker 2 3D-модель, чертежи и описание

3D-принтер Frame Duet 3D-модель

3D-принтер Ender6 3D-модель, чертежи и описание

3D-принтер для печати глиной (пастой)

3D-принтер TEVO 3D-модель, чертежи и описание

3D-принтер Core XY 300x300x300 3D-модель, чертежи и описание

3D-принтер П3Д-01: 3D-модель, чертежи и описание

Схема работы экструдера изнутри

3D-принтер 3DP 01: 3D-модель, чертежи и описание

3D-принтер 200х200 3D-модель

3D-принтер twotrees sapphire plus v1 3D-модель

3d-принтер Cortex3d 3D-модель и чертежи

3D-принтер PRUSA I3 3В-модель

3d принтер cantileaver typ 3D-модель

3D-принтер — это периферийное устройство, использующее метод послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели. В зарубежной литературе данный тип устройств также именуют фабберами, а процесс трехмерной печати — быстрым прототипированием (Rapid Prototyping) Основными узлами 3D-принтера являются портальная система передвижения рабочего органа (печатающая головка) и печатающая головка Печатающая головка 3D-принтера называется экструдером (от англ. extrude – выдавливать). Название отражает принцип действия: печатающая головка выдавливает термопластик через специальное сопло. Проводя аналогию, по той же схеме действуют распространённые в быту клеевые пистолеты, шприцы с герметиком, тюбики зубной пасты, наконец

Боуден-экструдер

Кроме экструдеров с прямой подачей пластика, конструкция которых рассмотрена выше, существует т.н. боуден-экструдеры (“экструдер Боудена”, Bowden extruder). Единственное их отличие в том, что блок подачи филамента и сопло разнесены: колд-энд жестко закреплен на раме 3D-принтера, а хот-энд находится на подвижной печатающей головке. Филамент, при этом, подается в сопло по длинной тефлоновой трубке (по принципу боуден-троса).Подобное решение позволяет снизить массу и габариты печатающей головки, благодаря чему увеличивается скорость работы принтера, но страдает надежность подачи пластика.

Важные характеристики экструдеров филамента

Хотя в конструкции любого экструдера, в принципе, нет ничего сложного, существуют несколько важных нюансов.

В первую очередь, это материал корпуса и механизмов.

Некоторые производители оснащают свои экструдеры, вплоть до нагруженных компонентов, дешевыми 3D-печатными деталями. Нужно учесть, что литые детали прочнее 3D-печатных, поэтому, стоит обратить на это внимание.

Надежность подачи филамента. От подающего механизма зависит бесперебойность печати, в итоге — ее результат.

Филамент, как и любая длинная нить, может просто запутаться, что приведет к заклиниванию механизма. Достаточно мощный подаватель, в таком случае, сможет “проглотить” филамент даже с небольшими узелками или перехлестами. Кроме того, из-за недостаточного сцепления подающего ролика с филаментом, пластиковая нить может проскальзывать, из-за чего возникают задержки в ее подаче. В связи с этим стоит упомянуть печать нейлоном (капроном). Из-за мягкости и скользкости этого пластика, экструдеры, рассчитанные на ABS и PLA, не всегда могут с ним нормально работать: подающее колесо с гладкими зубцами просто не способно надежно зацепиться за филамент

Поэтому, при печати нейлоном желательно использовать подающий ролик с острыми зубчиками или агрессивной насечкой.

Важнейший аспект — размер сопла экструдера. Именно от него зависит, в большой степени, качество печати.

Производители 3D-принтеров обычно оснащают свои экструдеры соплами с отверстием диаметром 0.4-0.5 мм — этот размер является оптимальным. В свою очередь, использование сопла меньшего диаметра (0.3-0.2 мм) может обеспечить лучшую детализацию, четкость граней и чистоту поверхности объекта, т.к. выдавливаются более мелкие капли пластика. С другой стороны, маленькое сопло увеличивает время печати объекта, оно более склонно к забиванию мусором и застывшей пластмассой. Потенциально, также растут требования к мощности подавателя филамента, т.к. экструдеру становится сложнее протолкнуть пластик через маленькое отверстие. В любом случае, в современных 3D-принтерах, как правило, можно использовать сменные сопла с отверстиями разного диаметра. Типичный экструдер для печати пластиком делится на две основные части: блок с механизмом подачи филамента (колд-энд, “холодный конец”, cold end) и сопло с нагревателем (хот-энд, “горячий конец”, hot-end).

Подаватель филамента состоит из колеса (шестерни), соединенного с электромотором (напрямую или через редуктор), и прижимного механизма. Подающее колесо, вращаясь, вытягивает филамент из катушки и направляет его в хот-энд, где пластик плавится под воздействием высокой температуры и выдавливается через отверстие в сопле. “Горячий конец” экструдера делают из металла с высокой теплопроводностью (алюминия или латуни); нагревательный элемент, как правило, выполнен в виде одного-двух резисторов или спирали из нихромовой проволоки. Для отслеживания и последующей регулировки температуры, к соплу экструдера крепится датчик (термопара). Хот-энд сильно разогревается во время работы, а остальные части экструдера должны оставаться холодными, иначе филамент начинает плавиться слишком рано.

Поэтому, между “холодным” и “горячим” концами экструдера устанавливается теплоизолирующая вставка (обычно из термостойкого пластика ). Кроме того, для охлаждения колд-энда, в печатающую головку часто встраивают радиатор с вентилятором.

Самодельный экструдер формования нити для 3D принтера

Экструдер своими руками чертежи

Сделайте свою собственную нить для 3D-принтера! Дешево и качественно при достойной скорости 150-190 IPM! (4-5 метров в минуту) 3D-принтеры — это круто, и они наконец-то начинают дешеветь. Появляются все новые и новые модели, и они, наконец-то, стали доступными по стоимости. Однако, став счастливым обладателем 3D-принтера, вы скоро поймете, что на самой покупке принтера расходы не заканчиваются.

Конечно, вам понадобится пластиковая нить, чтобы напечатать эти супер классные крючки для одежды и противооткатные упоры. Поскольку цена на специальные катушки нитей для 3D принтера, как правило, превышает фактические затраты на материалы, печать моделей обходится довольно дорого и может стать проблемой для развития постоянно растущего сообщества 3D-принтеров.

Но не нужно отчаиваться!! Пришли несколько умных людей — здесь можно упомянуть Хью Лаймана с его экструдером Lyman или ребят с Filastruder.com — и они спасли положение! УРА. Они построили экструдеры для пластика, которые каждый может построить или купить по нормальной цене.

Однако, если вы имеете ровные руки и свободное время, первое, что должно прийти вам в голову, это «Я могу построить это сам . и дешевле . ». В конце концов, сделать что-то самому и с меньшими затратами — это природа русского человека. И, конечно же, данная задача гораздо веселее, чем сборка готового комплекта.

Итак, сколько денег можно сэкономить при изготовлении собственной нити для 3д принтера?

Хороший вопрос! Много! В зависимости от гранул, которые вы получаете, вы можете изготавливать нить по цене от 1 $ / кг.

Вы спросите, сколько времени нужно для производства 1 кг нити?

Используя сборку, которую мы описываем здесь . примерно 1 час. (для нити 1,75 мм с использованием гранул ABS / PC). Итак, предположим, что в субботу на следующей неделе вы начинаете в 10 часов утра и заканчиваете в 17:00, вы можете сделать за это время 4-5 кг нити, сэкономив при этом 8 000 — 11 000 рублей, и у вас будет много нити для сотен и даже тысяч ящиков для яиц, чехлов для телефонов и прочих бесполезных ненужных вещей.

Ах да, а как насчет стоимости сборки?

В зависимости от доставки и местных цен, я думаю, около 120-170 долларов.

Следующий шаг: Список материалов

Шаг 1: Список материалов

Все перечисленное здесь, кроме электроники, можно купить в местном хозяйственном магазине. Материалы:

1x Мотор стеклоочистителя
1x сверло (диаметр = 16 мм; длина = 460 мм)
1x ПИД-регулятор температуры — версия 12 В постоянного тока
1x SSR-25DA твердотельное реле 3-32 В постоянного тока / 24-380 В переменного тока / 25 А
1x термопара типа K

. Иногда ПИД-регулятор поставляется в комплекте с SSR и термопарой типа K .

1x контроллер двигателя 20A
1x блок питания 12 В, 240 Вт +
1x кольцевой миканитовый нагреватель (200 Вт, 25 мм x 30 мм)
2x вентилятора (80 мм), 12 В
1x штуцер 19 мм (3/4 дюйма) — длина 18 см
1x удлинитель водопроводного крана — резьба 19 мм — длина 50 мм, диаметр 27 мм (одна внутренняя резьба и одна внешняя резьба)
1x Заглушка 13 мм
1x фильтр, устанавливаемый на смеситель — диаметр 13 мм
3x стальной уголок
1x упорный шарикоподшипник — устанавливается точно на вал шнека.
2х резьбовой стержень 10 мм
1x изоляция
Лента из ПТФЭ
Термостойкая лента
3x кулисных (ранее «ракетных») переключателя
1x деревянная доска 100см х 10см х 2см
Несколько винтов и гаек
2 гнезда (1 для шнека и 1 для гаек вала двигателя)
Провода (два цвета)

Инструменты:

Шаг 2: опорная плита

Возьмите деревянную доску и отрежьте по два куска по 15 см длиной. Они будут служить опорой для двигателя и ствола экструдера.

Шаг 3: Крепление двигателя

Установите электродвигатель стеклоочистителя на опору электродвигателя и поместите его где-нибудь на конце опорной плиты. См. технический чертеж для оценки.

Используйте стальные уголки, чтобы прикрепить его к опорной плите.

У мотора просто вал с резьбой. Для установки муфты на двигатель можно взять шестигранную гайку наружным диаметром 13 мм и надеть ее на вал. Когда вал вращается и муфта прикреплена, гайка может откручиваться. Чтобы избежать этого, просто просверлите отверстие между прикрепленной гайкой и валом двигателя и вставьте 2-миллиметровый стальной болт.

Это предотвращает раскрытие гайки. См. картинку выше.

Шаг 4: Крепление шнека

Просверлите два отверстия в другой деревянной доске, чтобы фланцы можно было прикрепить слева и справа от доски. Просверлите еще одно отверстие диаметром 1/2 дюйма для сверла.

Для обеих монтажных плат необходимо, чтобы их центральное отверстие было выровнено относительно друг друга, чтобы ось шнека / муфты / вала могла свободно вращаться.

Закрепите фланцы двумя кусками стержня с резьбой 10 мм. Стержни должны быть достаточно длинными, чтобы их можно было прикрутить к шнеку «защита от отдачи». 10 см вполне достаточно. Позже их можно обрезать до нужного размера.