МАШИНА ЗА 3D ПРИНТИРАНЕ ИЗПОЛЗВАЩА FDM ТЕХНОЛОГИЯ

Подобни документи
XХIV MНТК АДП-2015 ПРОЕКТИРАНЕ НА ЗАХРАНВАЩИ ПОЗИЦИИ В АВТОМАТИЗИРАН КОМПЛЕКС ЗА МОНТАЖ НА ДЕТАЙЛ ТИП ПЛАСТИНА Любомир Личев, Ренета Димитрова Резюме:

АВТОМАТИЗИРАН КОМПЛЕКС ЗА СИТОПЕЧАТ ВЪРХУ ЦИЛИНДРИЧНИ ПОВЪРХНИНИ

4

НАУЧНИ ТРУДОВЕ НА РУСЕНСКИЯ УНИВЕРСИТЕТ , том 51, серия 4 Параметрично 3D проектиране на елемент от ръчен винтов крик Ахмед Али Ахмед Parametric

Slide 1

ГОДИШНИК НА УНИВЕРСИТЕТА ПО АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯ СОФИЯ Том Volume Брой Issue ANNUAL OF THE UNIVERSITY OF ARCHITECTURE, CIVIL E

Paper 5-1

This article presents a method for experimental research of abrasive wear of surfacing layers. wear, wear resistance, welding, surfacing. Като основен

Тримерно геометрично моделиране при проектиране на строителни конструкции

doll Механична кукла Механичните кукли автоматично повтарят предварително зададена последователност от движения. В Япония има традиции в изработката н

РЕЦЕНЗИЯ на дисертационна работа за придобиване на ОНС Доктор по докторантска програма от професионално направление 5.4 Енергетика, специалност Промиш

PowerPoint-Präsentation

Техническа спецификация на предвиденoтo за закупуване оборудване по процедурата Доставка, монтаж и въвеждане в експлоатация на 9 броя ДМА: 1. Линия за

Проектът се осъществява с финансовата подкрепа на Оперативна Програма Развитие на Човешките Ресурси , Съфинансиран от Европейския Социален Фо

АВТОМАТИЗИРАН КОМПЛЕКС ЗА СИТОПЕЧАТ ВЪРХУ ЦИЛИНДРИЧНИ ПОВЪРХНИНИ

NUMERICAL EXPERIMENT OF THE BANDPASS FILTER WITH VIN BRIDGE PART.1. Plamen Angelov Angelov, Burgas Free University, Milena Dimitorova

Проектиране на непрекъснат ПИД - регулатор. Динамичните свойства на системите за автоматично регулиране, при реализация на първия етап от проектиранет

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ – СОФИЯ

Microsoft Word - Kursov_proekt_po_IO

Анализ и оптимизация на софтуерни приложения

АВТОМАТИЗИРАН КОМПЛЕКС ЗА СИТОПЕЧАТ ВЪРХУ ЦИЛИНДРИЧНИ ПОВЪРХНИНИ

БЪЛГАРСКА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ ИНСТИТУТ ПО СИСТЕМНО ИНЖЕНЕРСТВО И РОБОТИКА България, София 1113, ПК 79, ул. “Акад. Г.Бончев”, Бл.2, Тел.(+359 2)

ОПЕРАТИВНА ПРОГРАМА РАЗВИТИЕ НА ЧОВЕШКИТЕ РЕСУРСИ Инвестира във вашето бъдеще! РЕПУБЛИКА БЪЛГАРИЯ МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО, МЛАДЕЖТА И НАУКАТА Пр

Въведение в информационните технологии и компютърните системи

ВЪЗЛОЖИТЕЛ: ОБЩИНА БУРГАС ОБЕКТ: СПОРТНА ЗАЛА в УПИ I, кв.31 по плана на с.изворище, общ.бургас. ЧАСТ: ОВКХТТГ ФАЗА: ТИП ПРОЕКТАНТ: инж. В. Велкова СЪ

Р Е Ц Е Н З И Я От доц. д-р Соня Тотева Женкова, дм Медицински университет - София, Катедра по психиатрия Директор на Държавна психиатрична болница за

ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ – СОФИЯ

Машинно обучение - въведение

Microsoft Word - 08_Annex_6_Bg.doc

Slide 1

ИНСТРУКЦИИ ЗА КОНТРОЛ НА МЕТМА. И ОЦЕНКА НА ТЕХНИqЕСКОТО CЪCТORНUE НА ЕАЕМЕНТИ И СИСТЕМИ ОТ котли. ПР6ИНИ и тp'ыюрово.пи в ТЕЦ ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Изuсk6анuа

Графика и Презентации - Геометрично Моделиране

Slide 1

ISSN

Препис:

МАШИНА ЗА 3D ПРИНТИРАНЕ ИЗПОЛЗВАЩА FDM ТЕХНОЛОГИЯ А. Христов, И. Стоянов, М. Велева, Г. Пачов Резюме: В настоящата статия е изложено разработено решение за реализация на машина за изработка на детайли от различни видове полимер, използваща технология FDM (Fused Deposition Modeling) за 3D принтиране. Поради все по голямата нужда от подобни методи за бързо прототипиране и нарастващата им популярност, тази машина представлява чудесен пример за икономически изгодно решение с достатъчно малки размери за настолна употреба и ниски нива на шум, което я прави практически използваема дори в домашни условия. Целта и е работа с множество видове полимер едновременно, с цел изработване на многоцветни и с различна сложност прототипни детайли. Ключови думи: 3D принтиране, 3D принтер, FDM технология, прототипиране. 1. Въведение Работата на инженерите в днешно време е тясно свързана с внедряването на нови технологии, които са по-бързи, по-компактни и по-надеждни от предшестващите ги. За да изпълнят това инженерите често имат нужда от физически модели за осъществяване на тестове или визуално представяне на своите идеи. Тъй като повечето методи на производство като леене, коване, фрезоване и т.н. представляват твърде скъпо и времеотнемащо препятствие за повечето фирми, тук намират своето място методите за бързо прототипиране: 3D принтиране, лазерно синтероване и др. Един от най-бързо развиващите се методи в последно време е метода на адитивния печат или по-познат като 3D принтиране. 2. Теоретични основи при разработване и принтиране на желан триизмерен обект Фиг. 1 Създаване на 3D модел Адитивния печат се различава съществено от традиционните методи на производство като фрезоване, струговане, шлифоване и т.н., където материала се отнема от предварително подготвена заготовка. При 3D принта детайла се изгражда постепенно, като 3D формата на детайла се нарязва на много слоеве (сечения) с малка стъпка между тях. Наслагвайки слоевете се реализира 3D геометрията на детайла. За да се "принтира" желания твърд триизмерен обект трябва да се изпълнят няколко стъпки: 318

Създава се неговият 3D модел. Това се реализира като се проектира с 3D-CAD програма или се копира вече съществуващ триизмерен обект със сканиращо устройство. Модела трябва да бъде дигитално нарязан на хоризонтални слоеве (сечения) и всеки слой бива трансформиран в 2D описание на геометрията в X и Y координати и формат подходящ за машината, която може да възпроизведе геометрията. Това се извършва, чрез така наречените slicer програми. Координатите се записват като работна програма под формата на G-код, който се изчита и изпълнява от дадената FDM базирана машина за принтиране. 3D принтирането като технология се появява в средата на 80-те години на миналия век и постепенно се развива до наши дни. В началото машините за бързо прототипиране са били с размерите на цяла стая, но сега можете да намерите машини с размери, удобно пригодени за бюро. Адитивният печат дава възможност на съвременния конструктор да скъси времето за прототипиране до минимум, преминавайки от скица през моделиране до получаване на готов детайл за по-малко от един ден. Фиг. 2 3D принтер HWD 3D #1 3. Техническо задание и избор на принципна схема за работа Изработената машина работи чрез FDM технологията. Техническите параметри на машината, които са избрани за проекта са следните: Работен обем: 200mm x 200mm x 200mm Габаритни размери на машината: 400mm x 380mm x 400mm Собствено тегло:10кг. 319

Точност: 0,1 mm Избран firmware: Marlin Firmware Фиг. 3 3D Модел на разработваната машина Задвижването по осите X и Y се осъществява с паралелно движение на два електромотора, свързани с каретата, носеща печатната глава, чрез два еднакви по дължина ремъци и ролкова система. Движението е базирано на така наречената Core XY схема (фиг. 4). 320

Фиг. 4 Core XY Спецификата на технологията на адитивния печат също създава известни ограничения към формата от гледна точка на хоризонтално разположените повърхнини, които не са свързани с основната платформа чрез подпорен материал. Фиг. 5 Геометрични затруднения при 3D принтиране на детайли Наслагването на материал върху вече съществуващ материал във вертикално направление не представлява проблем за технологията. Пример за това са детайлите от Фиг. 5 наподобяващи буквите Y, H и Т. 321

Обикновено добавянето на материал под ъгъл >45⁰ не представлява проблем за повечето машини. Пример за това е детайл с форма наподобяваща на буквата Y, където от един вертикален стълб наслояването трябва да продължи в два лъча сключващи 45 o с хоризонталната платформа (Фиг. 6). Подобни детайли не се нуждаят от подпорен материал. Фиг. 6 Използване на подпорен материал при 3D принт При буквите H и Т принтирането е малко по-сложно. Когато трябва да се създаде материал между две вертикални ребра обикновено се появява нужда от подпора. При FDM технологията поради непрекъснатото подаване на разтопен материал е възможно "прескачане" на нишката между ребра разположени на не повече от 5 mm едно от друго, създавайки мост от материал. Това прави възможно изработването на детайли с формата на буквата H. При буквата Т има наличие на две хоризонтални части, които висят над платформата без никаква подпора. За да е възможно принтирането на подобни детайли има нужда от подпорен материал; в противен случай се получава "разнищване" на детайла (Фиг. 7). Създаденият подпорен материал далеч няма нужда да бъде плътен слой, а е достатъчно да се подчинява на условието за провисването на нишката на повече от 5 mm. Най често подпорен материал се създава в зиг-загообразна форма. Фиг. 7 Разнищване на детайл 322

Резултати: Разработено е устройство, съответстващо на дадените технически параметри, базирано на дадената технология. Устройството, или още 3D принтера, беше подложен на множество тестове с цел подобряване на работата му и извършване на фини настройки, целящи перфектно принтирани детайли. 4. Изводи: Избрана е FDM технологията, въз основа на която, да бъде конструирана машината. Избрана е Core XY технологията като най-надеждна и същевременно лесна за изпълнение, въз основа на която да бъде задвижвана главата на принтера. Приложени са различни видове материали за принтиране, със съответно различни температури на топене, както и технически характеристики с цел тестване на възможностите на построената машина. Принтирани са различни обекти, с цел тестване и прилагане на различни настройки, целящи перфектни характеристики на принтирания обект. Литература: 1. https://www.3dhubs.com/- уебсайт специализиран в предлагане на услуги за 3Dпринтиране 2. http://b2n.bg/ - уебсайт на фирма B2N 3. http://www.stratasys.com/- уебсайт на фирма Stratasys 4. Левтеров, Л., И. Димитров, П. Йорданов, Е. Ганчев, Машинни елементи, София, Техника, 1994. 3D PRINTING DEVICE USING FDM TECHNOLOGY Hristov A., Stoyanov I., Veleva M., Pachov G. Abstract: The article at hand presents a well-developed solution to the realization of a machine focused on the production of details from different types of polymer, using the FDM technology for 3D printing. Due to the increasing need for such methods of fast prototyping and their growing popularity, this machine represents a great example for economically profitable solution with small enough size so as to be used for desktop use and low noise levels, making it practically usable even at home. Its purpose is to work with lots of different types of polymer simultaneously in order to produce multicolor and multicomplex prototypical details. Данни за авторите: инж. Александър Христов Христов, 0883338207, alex.h.hristov@gmail.com Мартина Николаева Велева, 0895500293, m.veleva93@gmail.com Ивелин Светлозаров Стоянов, 0876652155, ivelin_stoyanov@abv.bg Георги Аленов Пачов, 0878191487, georgipachov@hwdbg.com 323