Экструдер DIY

Типы самодельных экструдеров

Самодельный экструдер - это устройство, собранное любителями или умельцами, чтобы выдавливать или вытягивать материалы, такие как пластик, продукты питания и порох, среди прочего. Он в основном используется для производства нитей для 3D-печати. Несколько типов самодельных экструдеров для 3D-принтеров имеют особый способ подачи и вытягивания нити.

• Экструдер с прямым приводом

  Экструдер с прямым приводом монтируется прямо над горячим концом. Он подает нить прямо в горячий конец с помощью небольшого двигателя. Этот двигатель обычно сочетается с пружинным хоббированным болтом или шестерней, которые реагируют на сопротивление нити. Преимущество этого типа экструдера заключается в том, что он имеет простую конструкцию и прост в сборке. Это позволяет использовать широкий спектр нитей. Однако шестерня может проскальзывать, если нить загрязнится, что может привести к недоэкструзии.

• Экструдер Hercules с двойным приводом

  Экструдер Hercules с двойным приводом работает как экструдер с прямым приводом, но с дополнительным преимуществом подачи нити с обеих сторон. Эта улучшенная фиксация нити снижает проскальзывание шестерни, а двухсторонняя подача также уменьшает трение и износ нити. Недостатком является то, что движение двигателя осуществляется двумя шаговыми моторами, что может быть неэффективно для некоторых любителей.

• Экструдер с редуктором

  Экструдер с редуктором похож на экструдер с прямым приводом, но использует двигатель с редуктором, который тянет нить, чтобы ее подать. Этот двигатель имеет небольшое ведущее колесо, которое находится в зацеплении с шестерней, непосредственно связанной с ведущим колесом. Этот тип экструдера отличается простой конструкцией и легкостью сборки. Он также очень эффективен и способен легко перемещать нити с высоким сопротивлением, такие как нейлон. Однако он может иметь сложную конструкцию, поскольку его редуктор может требовать большей мощности двигателя для его привода.

• Экструдер с приводом Bowden

  В этом случае нить подается в трубку из ПТФЭ (тефлона), соединенную с горячим концом. Затем она подается небольшим двигателем и шестеренчатым приводом, смонтированным далеко от горячего конца. Редукция в этом приводе двигателя делает его идеальным для использования в приводах нити на большие расстояния. Как и экструдер с редуктором, описанный выше, экструдер с приводом Bowden имеет простую конструкцию и работает эффективно. Однако длинная трубка из ПТФЭ может привести к возможной закупорке горячего конца.

Характеристики и обслуживание

Следующие характеристики имеют решающее значение при работе с самодельными экструдерами для 3D-принтеров, чтобы обеспечить правильную подачу нитей для 3D-печати.

• Передаточное число

  Ключевой характеристикой, которую следует учитывать, является передаточное число экструдера. Выбор более высокого передаточного числа, такого как 3:1 или 5:1, обеспечивает большую силу или крутящий момент, действующие на нить. Эта характеристика особенно полезна для нитей с высоким сопротивлением, например, гибких нитей. Однако более низкое передаточное число, например, 1:1, может быть подходящим для более легких нитей, таких как ПЛА. С учетом сказанного, более высокое или более низкое передаточное число может хорошо работать в зависимости от конкретной ситуации.

• Шаговый двигатель

  Двигатель, выбранный для экструдера, играет значительную роль в его производительности. Выбор двигателя с более высоким крутящим моментом является ключевым фактором для его мощности, т.е. силы, которую он прилагает для подачи нити в горячий конец. Если вы работаете с экструдером с редуктором, выбор легкого шагового двигателя с меньшей инерционностью является плюсом, так как это позволяет быстрее перемещать шестерню.

• Ведущие колеса подачи нити

  Эти ведущие колеса имеют гребни или зубцы, которые захватывают нить и подают ее в горячий конец для плавления. Нить подается двумя или более колесами в сборке, известной как механизм подачи. Колеса могут быть выполнены из различных материалов. Однако алюминиевые колеса с насечкой являются одними из самых популярных вариантов. Такая схема хорошо работает для различных типов нитей для 3D-печати. Другим вариантом является порошковая сталь с применением технологии, которая хорошо работает для абразивных нитей, таких как нейлоновый углеродный пластик.

Обслуживание

Чтобы поддерживать наилучшую производительность экструдера в целом, важно проводить регулярное техническое обслуживание. Вот несколько полезных советов по обслуживанию экструдера для 3D-принтера.

• Частая очистка

  Как упоминалось ранее, экструдер для 3D-принтера отвечает за плавление и подачу нити в горячий конец. Во время этого процесса могут скапливаться остатки, что влияет на общую производительность. Регулярная очистка экструдера помогает поддерживать оптимальную производительность и предотвращает закупорку. Очистку можно выполнить, удалив нить и очистив экструдер щеткой.

• Смазка

  Двигатель и подвижные части экструдера для 3D-принтера необходимо регулярно смазывать, чтобы предотвратить износ со временем. Смазка этих деталей снижает трение, позволяя им свободно и легко двигаться. При этом убедитесь, что вы используете смазку, специально разработанную для 3D-принтеров. В отличие от других смазок, эти продукты не притягивают пыль и мусор.

• Регулярный осмотр

  Регулярный осмотр экструдера Beekeeper для 3D-принтера следует проводить, чтобы проверить наличие признаков повреждения. Некоторые части, которые следует осмотреть, включают ведущую шестерню, тефлоновую прокладку и посадку. Если какие-либо компоненты показывают признаки повреждения, их следует немедленно заменить для улучшения производительности и предотвращения дальнейшего повреждения.

Сценарии использования

Самодельный экструдер для 3D-принтера имеет множество потенциальных применений в различных отраслях промышленности и сферах, которые продолжают расти по мере того, как технологии совершенствуются и становятся более доступными для любителей самодельной техники.

• Домашние/личные проекты:

  Экструдер может быть полезен для тех, кто хочет сделать свой собственный 3D-принтер или улучшить существующий. Экструдеры позволяют людям экспериментировать с различными материалами для нитей и настраивать свои возможности 3D-печати, т.е. создавать уникальные печати, которые не могут производить более крупные коммерческие принтеры.

• Быстрое прототипирование:

  Самодельные экструдеры для 3D-принтеров первоначально используются для быстрого прототипирования, которое включает в себя быстрое создание рабочего макета или прототипа продукта для проверки концепции, дизайна и функции. С помощью самодельных экструдеров дизайнеры и инженеры могут легко и доступно печатать прототипы новых продуктов с использованием определенных материалов. Это позволит линиям минимизировать затраты и сократить время выхода на рынок. Прототипы 3D-печати также могут использоваться для проверки продукта, презентации заинтересованным сторонам и тестирования пользователей.

• Мелкосерийное производство:

  Самодельные 3D-принтеры с экструдерами могут использоваться для производства небольших партий деталей и продукции. Это могут быть индивидуальные детали, декоративные элементы, ювелирные изделия или чехлы для смартфонов, которые являются лишь несколькими примерами того, где 3D-печать может использоваться для мелкосерийного производства. Помимо этого, самодельные 3D-принтеры также могут использоваться для создания функциональных предметов, таких как запасные части, инструменты и автомобильные компоненты, а также медицинские приборы и решения для здравоохранения.

• Образование и обучение:

  Самодельные экструдеры для 3D-принтеров - это отличный способ преподавать и узнавать о 3D-печати, проектировании и инженерии. Они позволяют студентам работать с технологиями на практике, узнавать, как создавать и калибровать свои принтеры, и получать опыт создания 3D-моделей для печати. Школы, университеты и творческие пространства могут инвестировать в несколько единиц, чтобы проводить семинары и курсы, где студенты смогут развить ценные навыки в быстро развивающейся области аддитивного производства.

• Дизайн и персонализация:

  Многие люди, которые владеют 3D-принтером с дополнительным экструдером, сделанным своими руками, будут использовать его для проектирования и создания персонализированных и уникальных предметов для себя или для продажи с прибылью. К этим предметам могут относиться предметы домашнего обихода и интерьера (абажуры, вазы и кашпо), а также мода (индивидуальная одежда и аксессуары) и гаджеты (подставки для телефона, крепления для камеры или любые другие гаджеты). С помощью самодельного 3D-принтера можно выбирать цвет, текстуру и отделку материала, что позволяет получить индивидуальность, которую не предлагают магазинные товары.

• Творческие пространства и Fab Labs:

  Общественные мастерские и пространства, которые предоставляют людям доступ к инструментам и оборудованию для творческих проектов, образования и предпринимательства, становятся все более популярными. В таких местах часто бывает несколько 3D-принтеров с разными характеристиками и функциями, чтобы удовлетворить различные потребности в 3D-печати своих членов. Доступный по цене 3D-принтер с самодельным экструдером является экономически эффективным решением для творческих пространств и Fab Labs, так как он поможет разнообразить их предложения и позволит пользователям работать над широким спектром проектов.

• Ремонт и замена:

  3D-принтер может производить запасные части для сломанных или снятых с производства предметов. Это делается с небольшими затратами по сравнению с покупкой оригинальных деталей и позволит пользователям ремонтировать и обслуживать оборудование, приборы или транспортные средства, которые старые, но все еще находятся в рабочем состоянии. Использование 3D-принтера для создания запасных частей особенно полезно, когда производитель не предлагает запасные части или если их стоимость слишком высока.

Как выбрать самодельные экструдеры

При выборе самодельного экструдера для нитей необходимо учитывать различные факторы, такие как дизайн, качество сборки, функциональность и совместимость.

• Дизайн

  Доступные самодельные экструдеры для 3D-принтеров представлены в различных конструкциях, подходящих для разных применений. Винтовые экструдеры являются наиболее распространенными, и многие любители используют их для создания встроенных моделей. Они работают за счет подачи материала с помощью бункера; затем вращающийся винт подает нагретый пластик через сопло. Другой распространенный дизайн - шнековый экструдер, который работает как винтовой экструдер, но использует нерезьбовой шнек для подачи пластика. Бакетные экструдеры также популярны среди любителей. Их легко собрать и эксплуатировать. Они используют горизонтальный винт для подачи расплавленного пластика из бака. Fab Lab Университета Сент-Луиса разработал пищевой экструдер. Он специально разработан для производства пищевых продуктов, таких как текстурированный белок и закуски. Он работает за счет подачи пищевых материалов через нагретый барабан с винтом.
  

• Качество сборки

  Независимо от того, покупаете ли вы готовый или самодельный комплект экструдера для пластика, важно учитывать качество сборки. Выбирайте модель, изготовленную из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь или алюминий, чтобы обеспечить долговечность. Отдайте предпочтение тем, которые поставляются с высококачественными компонентами, такими как мощные двигатели и точные винты, для плавной работы и стабильного выхода.

• Функциональность

  У пользователей могут быть разные потребности, когда речь идет о функциональности экструдера для 3D-печати. Некоторым нужны базовые модели, которые легко использовать и настраивать, а другие хотят продвинутые модели с большим количеством функций. Перед выбором экструдера для 3D-принтера подумайте о сложности применения. Если вы используете его для простых проектов 3D-печати, то выбора базовой модели будет достаточно. Однако для более амбициозных проектов выберите продвинутые модели с цифровым управлением температурой, регулируемой скоростью и возможностями печати разноцветных нитей.

• Совместимость

  Совместимость экструдера с различными типами пластика имеет решающее значение, особенно для тех, кто планирует работать с разнообразными материалами. Некоторые модели обрабатывают только несколько типов, таких как ПЛА и ПЭТ, в то время как другие работают с различными материалами, такими как АБС, ХИПС, нейлон, ТПУ и поликарбонат. Проверьте спецификации производителя, чтобы избежать разочарований.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Какие материалы используются в промышленных пищевых экструдерах?

О1: В промышленных пищевых экструдерах обычно используется нержавеющая сталь, высокоуглеродистая сталь или легированная сталь, поскольку эти материалы прочные и устойчивы к коррозии, что делает их подходящими для обработки пищевых продуктов.

В2: В чем разница между промышленным экструдером и 3D-принтером?

О2: Промышленный самодельный экструдер - это машина, которая выдавливает материал через фиксированную форму, в то время как 3D-принтер укладывает материал слой за слоем в требуемой форме.

В3: Какой тип пластика может использовать экструдер?

О3: Самодельный экструдер для пластика может обрабатывать различные типы пластиков, включая ПВХ, ПЭТ, ПС, ПП и другие.

В4: Доступны ли индивидуальные самодельные экструдеры?

О4: Помимо тенденций в массовом производстве, некоторые индивидуальные самодельные экструдеры по-прежнему доступны для нишевых рынков или конкретных потребностей клиентов.