Informatii generale
- Categorie: Roboti
- Judetul: Suceava
- Surse: https://github.com/deepspacemonkey/3dprinter
Descriere
Imprimanta 3D este un dispozitiv creat pentru a “printa” obiecte din plastic. A fost construita din piese reciclate și din piese făcute la o altă imprimanta 3D. Dispozitivul este controlat de o placa Arduino Mega, la care este conectată modulul RAMPS (RepRap Arduino Mega Pololu Shield) care este o extensiei a plăcii Arduino și controlează motoarele pas-cu-pas și extruderul de plastic prin driverele acestora. Placa Arduino procesează comenzile din fișierul Gcode selectat și acționează motoarele care pun în mișcare patul încălzit și extruderul.
Imprimanta are un panou de control alcătuit dintr-un display LCD, un buton care se poate roti și un cititor de carduri SD. Pe display este prezenta o interfață grafică pe care utilizatorul o poate naviga folosind butonul. Interfață grafică permite pregătirea imprimantei (inițializarea axelor, preîncălzirea pentru un anumit tip de plastic etc.), selectarea obiectului în format Gcode pentru printare, care este stocat pe cardul SD, sau oprirea/pauzarea printării.
Imprimanta folosește 4 motoare pas-cu-pas, unul pentru încărcarea continuă a plasticului pentru extruder, iar celelalte 3 pentru mișcarea pe axe.
Proiectul a fost realizat în câteva luni, începând cu faza de proiectare care a fost efectuată în întregime pe calculatorul folosind programul Autodesk Fusion. Câteva dintre piesele de structura ale imprimantei au fost create la o altă imprimanta 3D (cele de culoare verde), iar restul au fost reciclate.
Tehnologii
Tehnica de printare 3D este o latură relativ nouă a tehnologiei ce a cunoscut o evoluţie importantă în ultimii ani. Până nu de mult părea imposibil ca orice obiect gândit şi proiectat de om să fie realizat prin aparatura la îndemâna consumatorului, dar odată cu trecerea timpului a devenit din ce în ce mai uşor. Creşterea interesului pentru domeniul printării 3D este vizibil atât în rândul pasionaţilor de tehnologie, cât şi în rândul consumatorului obişnuit. Ca urmare a acestui interes şi a creşterii cererii de piaţă, a devenit din ce în ce mai simplu realizarea unei imprimante 3D cu preţ redus.
Imprimanta 3D are drept scop evidenţierea paşilor tehnologici de realizare a unei imprimante 3D cu ajutorul unor dispozitive şi tehnologii accesibile, folosind cunoştinţele dobândite în liceu dar şi experienţa realizării unor proiecte anterioare.
Motivaţia personală pentru realizarea acestei lucrări a pornit de la dorinţa de a construi o imprimantă 3D în sistem cartezian cu dimensiuni reduse, care să îndeplinească cerinţele unei imprimante 3D carteziene profesionale, folosind componente la îndemâna unui utilizator obişnuit. Astfel, proiectul reprezintă un pas important în industria imprimantelor 3D, ce pot fi montate cu uşurinţă în orice laborator, birou, sau chiar în locuinţa personală, fără a ocupa un spaţiu mare.
Printarea 3D sau depunerea strat cu strat este un proces de realizarea a unui obiect tridimensional de orice formă proiectat digital. Obiectul 3D este efectuat printr-un proces aditiv în care straturi succesive de material sunt depuse în diferite forme. Diferenţa dintre tehnica de printare 3D şi metoda tradiţională de fabricare a obiectelor este ca în loc să se elimine materialul în exces, materialul este depus în formă dorită încă de la început, fără a mai fi nevoie de prelucrări ulterioare.
Printarea cu filament topit (FDM)
Dintre toate tipurile de imprimante 3D, această metodă are marele avantaj al preţului redus, atât al materialelor folosite pentru printarea propriu-zisă a componentelor imprimantei 3D, cât şi a consumabilelor. De asemenea, este metoda folosită cel mai des pentru realizarea imprimantelor 3D de către persoanele pasionate în cadrul locuinţei proprii, cu materiale uşor de procurat şi la preţ relativ redus.
Cu ajutorul acestei metode, un filament dintr-un material termoplastic topit este extrudat prin duza aflată la capătul sistemului de scoatere a filamentului, pe suprafaţa de printrare în straturi pentru a realiza obiectele proiectate. Fiecare nou strat va fi depus deasupra unui alt strat şi alipit acestuia deoarece materialul extrudat se
întăreşte aproape imediat după ce a fost scos prin duză. În mod uzual, imprimantele FDM folosesc plastic ABS, PLA, polimeri biodegradabili, nailon, etc.
FDM este un termen provenit de la Fused Filament Modelling ( Modelare cu filament topit ). Straturile sunt suprapuse unul câte unul prin scoaterea materialului topit prin vârful extruderului. Filamenetul este introdus de un mecanism ce are in componenţa role dinţate şi este topit în timp ce se află în sistemul de extrudare, mai precis în cavitatea termică.
Principalul dezavantaj al tehnicii FDM este că în cazul unor modele cu o complexitate ridicată din punct de vedere geometric, viteza de realizare a obiectului real creşte semnificativ dar poate duce şi la crearea unor mici imperfecţiuni de suprafaţă din cauza lipirii imperfecte a unor straturi. De asemenea, în cazul pieselor de dimensiuni reduse, rezoluţia nu este la fel de bună ca în cazul pieselor de dimensiuni realitiv mari.
Aplicaţiile principale ale modelarii de tip FDM sunt: realizarea prototipurilor în diverse domenii cu scopul testării, realizarea de ansamble şi subansamble rezistente, proiectare conceptuală, producerea obiectelor de uz casnic şi multe altele.
Cerinte sistem
Realizatori
Paul-Andrei Bujor
- Scoala: Colegiul National “Nicu Gane” Falticeni
- Clasa: 12
- Judet: Suceava
- Oras: Fălticeni
Screenshots
