No Image

Экструдер для филамента своими руками

СОДЕРЖАНИЕ
3 просмотров
10 марта 2020

Решили мы собрать некий девайс, который из гранул пластика (пока АБС, т.к. другого найти сложно) при расплаве оных в шнеке будет выдавливаться в калиброванное сопло в диаметре 1.75 мм сверлом по дереву. Стандартная катушка филамента для 3Д принтера из магазина.
Именно этот некий проект был последней каплей покупки токарника.

Началось все с малого: маленькая дрочепотка, похожая на флюненгехаймен была собрана из алюм. профиля 20х20, на 3Дпринтере были рассчитаны и распечатаны шестерни в редуктор для вращения шнека, на трубу была намотана грелка, при этом перематывалось все там раз 5, для оптимальной длины намотки катушки, диаметра нихрома, мощности и температуры разогрева.
Мозги сделали на дуйне (плата на ардуино. Мозги от 3Д принтера). Прикрутили на него 2 термодатчика, написали ПИД регулятор что бы правильно дрыгать грелкой (1 термо на конце, второй на самом нагревателе). Ну и экран с простяцкой менюшкой (температуру там подрегулировать и что б вообще видеть что такм как.).

Но когда пришло время опробовать выдавить пластик, наш редуктор послал нас в пешее эротическое, заклинив намертво из за очень вязкого расплавленного пластика между трубой и сверлом. В общем очень мало мощности. Далее купили редуктор стеклоподъемника для жигулей, довольно дорогой кстати. Момент у него вроде аж 6 Нм. Но… нет. Так же он заклинил, потом еще и задымился от перегрева, хотя начало было очень бодрое.

Намотка грелки еще пока вручную

В общем психанули и купили на авито старый ГДРовский редуктор для коневеера (1982 год вроде). На валу 36 об.мин. Момент 80 Нм. Это реально жесткая штука. А немецкое качество позволило оставаться этому чугунному монстру внутри и снаружи как новому. Очень крутая штука. Сделана качественно.
Пора переходить на более взрослую и капитальную систему. Купили профиль, резанули, сварили каркас.
На станке проточили 2 здоровенные гайки на 30 для посадки подшипников. Была найдена в загашнике болванка, выточили вал. Все это приделали и получилась задуманная нами концепция самого аппарата. Привод ремнем ГРМ от жигулей. Направляющий ролик, тож ГРМ. Передаточное число на ремне 2:1. Но рулиться будет частотником, т.к. нужна регулировка оборотов, ибо даже при этом раскладе скорость мотора нада понижать раза в 4.
На автоподаче винтом на станке намотали грелку. Нихром 0.5 мм. Мощность 750 ватт. Шаг 1мм. Ну типа резьба, но не резьба. (как я вообще раньше что-либо рукожопил без токарника? Он одним своим видом показывает полезность, не говоря уж о том, когда его включить и начать работать. Любое, относительно круглое железное говно, которое лежало годами, зажав в патрон в один момент превращается в заготовку для переточки в охренительно полезную приблуду.)))
Мозги- та же дуйня на меге с 2 датчиками температуры на грелке. Но ПИД регулятор надо ковырять. Инерционность грелки (скорость перетекаемости тепла от центра грелки к соплу сильно заторможена, и если нагреть центр катушки скажем, до 400 градусов, дождаться пока на сопле будет 240 отрубить грелку, то темп с середины плавно перейдет на сопло.) А пластик греть до 300-400 это уже кощунство. Его оптимальная рабочая темп около 240. На видео пластик перегрет и он весь прыщавый и нифига не однородный.
Коммутация грелки — твердотельное реле с опторазвязкой на 5А.

Сопло считаю нужно сделать длинным из латунной шпильки. С равномерным отверстием длиной около 30-50 мм, и охлаждением (водянка или радиатор с обдувом), что бы на выходе сопла формировался калиброванный немного остывший филамент нужного диаметра.
Так же нужен термобарьер в середине шнека, в сторону воронки.

Пока вот так. Сегодня был первый запуск этого франкенштейна (за полчаса до закрытия гаражей). Ну и пара кривых видосов бонусом.

В общем получается довольно интересное неизведанное устройство. Будем рукожопить далее)
Производительность экструдера кстати получается очень на уровне.

В связи с известным фактом, что филамент не особо и дешев, а даже и дорог 🙂 — интересно вот что: кто-то делал для себя экструдер для производства прутка? На ё-тубе видео куча.

Но тут на сайте не особо видел. Итак?

Популярные вопросы

Редуктор или новый двигатель?

Стекло на стол.

Вопросы адгезии к столу конечно очень много обсуждались. Не хотелось бы возвращаться к уже давно написанному.

Я давно отказался от вс.

нужна консультация

Ответы

В процессе по аналоги.
Единственный момент сырье от 25кг и цена пляшет от 90-210 р/кг. Ну, то что я нашел в свое время.

Не стоит овчинка такой выделки. D

почему? у меня с расходниками (в том числе с правильно растущими руками и парком станков для металлообработки) -все нормально! 😀

Ну, если и впрямь так хочется заморочиться этой ерундой, то вам сюда:
https://3deshnik.ru/forum/viewtopic.php?f=7&t=36
Там собрались ‘энтузазисты’ этого дела.

по проще все делается, без всяких ардуин.

Согласен. Я вот вообще думаю-надо открытое пламя использовать. Никаких проблем с ‘сгоранием’ нагревательного элемента. Мощность- ну просто дофигища ватт.:)
Вращающаяся трубка-где происходит плавление пластика(чтобы был равномерный обогрев со всех сторон.

Принцип работы что то типа-спиртовка, стоящая под трубкой экструдера. Периодически-по команде pid-контроллера пламя перекрывается шторками. То есть пламя попадает на шторки-но не на трубку экструдера (чтобы не колхозить газ, зажигание газа и т.д. сложности).

Итог такой истории(когда есть в наличии дофигища ватт нагрева-с тонким управлением) — скоростной экструдер. Который будет давить на диких скоростях. Ванночку с водой и вуаля-ськи 😉

Изготовить экструдер для пластика своими руками мне придется по следующим причинам. Во-первых, я задумал сделать 3D принтер своими руками, и мне потребуется достаточно много довольно дорогого прутка для 3D принтера, который в разы дешевле производить самому при помощи экструдера для пластика, чем покупать готовый пруток из ABS или PLA пластика для 3D принтера. Во-вторых, экструдер для пластика — это одна из составных частей термопласт-автомата (ТПА), о котором я давно мечтаю. Таким образом, я опять пытаюсь убить сразу двух зайцев и сэкономить себе кучу денег.

Читайте также:  Полив фиалок через фитиль

Давайте разберемся, из чего состоит экструдер для пластика и как его сделать своими руками с минимальными затратами. Экструдер для пластика состоит из трубки, заканчивающейся съемным латунным соплом, из которого будет выходить расплавленный пластик. Внутри трубки будет вращаться так называемый шнек (такой большой винт, как в мясорубке). Этот шнек будет проталкивать гранулы пластика вдоль по трубке. Начиная где-то слегка до середины трубка будет нагреваться специальным нагревательным элементом, благодаря чему пластик внутри трубки будет плавиться и доходить до сопла уже в довольно текучем состоянии.

В качестве шнека выступает обычное крупногабаритное сверло по дереву, купленное в магазине инструментов за 340 рублей. С диаметром я немного лохонулся и взял 22мм, о чем потом сильно пожалел, потому как довольно трудно оказалось найти трубу с таким же внутренним диаметром. Поэтому мой вам совет — сперва найдите трубу, потом ищите под нее подходящее сверло (шнек).

Как видно на самой первой фотографии, трубка разделена на две части, соединенные между собой фланцами. Это необходимо для того, чтобы отделить особенно сильно нагреваемую часть трубки от остального механизма. Позднее между фланцами будет зажата жаропрочная теплоизоляционная прокладка. В общем-то, тепло все равно будет передаваться через шнек, но разборная трубка сделает экструдер более ремонтопригодным, и оставит пространство для эксперимента (снял одну трубку — прикрутил другую).

Фланцы я изготовил на своем самодельном станке с ЧПУ из 5мм стального листа. Как видите, мой станочек довольно сносно грызет и сталюку, несмотря на свою до сих пор хлипковатую и недоделанную ось Z В тисочки были зажаты сразу два фланца, скрученные болтами. Мы же хотим, чтобы все отверстия у них совпадали!

Чтобы обеспечить параллельность двух кусков трубы, фланцы я приваривал к срубе до ее распиливания. Скручиваем между собой два фланца (в одном из них я нарезал резьбу М6, в другом просто сквозные отверстия), причем скручивать надо обязательно через шайбы, толщина которых позволила бы потом пролезть между этими фланцами полотну ножовки по металлу. Кстати, не забудьте пометить, как должны крепиться фланцы. Для этого на торце я пропилил метку напильником. Фланцы соединены правильно, если метки на них совпадают.

Следующим этапом я сделал прорезь в короткой части трубы. В эту прорезь через специальную воронку будет поступать гранулированный пластик и проталкиваться шнеком далее по трубе в направлении к соплу. Обратите внимание, что правая часть прорези загрузки примерно совпадает с началом винта.

Одним из самых муторных этапов создания экструдера для пластика своими руками является изготовление нагревательного элемента для самой длинной части экструдера — той, в которой будет происходить плавление пластмассы. Тут я тоже решил сэкономить и сделать нагревательный элемент самостоятельно из толченого огнеупорного кирпича, смешанного с жидким стеклом, и нихромового провода, предварительно рассчитанного на заданную мощность.

Сложность в том, что у меня нету углекислого газа для быстрого отвердевания жидкого стекла. Пока я так и не нашел, где у нас в городе можно подзаправить баллон углекислоты. Можно было бы, конечно, побаловаться с углекислотным огнетушителем, но как-то не захотелось расходовать по пустякам такой ответственный прибор.

В интернете вычитал неплохой рецепт, когда в огнеупор добавляют немного цемента (1/5 или даже меньше). Тогда жидкое стекло вступает с цементом в реакцию и твердеет буквально за считанные минуты. Весной у меня неплохо получалось со свежим цементом, но сейчас к осени цемент уже полежал и подпортился, поэтому жидкое стекло никак не хотело как следует затвердевать.

Кстати, чехол от моего шнека, в котором он продавался, очень пригодился в качестве формочки для заливки трубы огнеупором. И если бы я не забыл о специальных мерах по отверждению жидкого стекла, то мой нагревательный элемент получился бы просто идеальной формы. На деле же я забыл добавить туда цемента, поэтому мне пришлось всю эту формочку снимать и вручную обмазывать трубу огнеупорной смесью, а потом заворачивать все это в обычную бумажку на просушку. Кстати, хорошо помогает ускорить процесс отверждения прокаливание жидкого стекла градусах так на 150-160 С.

Сегодня я размотал этот свиток и проконтролировал результат. Прилипшую бумагу очень легко получается удалить, если смочить ее немного водой. В целом, получилось неплохо, но придется обмазывать кое-где повторно, заделывая дырки. Дело в том, что в некоторых местах раствор огнеупора с жидким стеклом «поплыл», немного отстав от трубы экструдера. Это легко было обнаружить, продавив пальцем мой нагреватель для экструдера вдоль всей поверхности. Там, где огнеупор не плотно прилегал к трубе, он крошился и отваливался.

Конечно, над технологией изготовления нагревателей для экструдеров своими руками из огнеупорного кирпича и жидкого стекла нужно будет немного поработать. Особенно воодушевляет это прокаленное колечко — оно получилось вообще просто супер! (Его хорошо видно на этой фотке как раз рядом с крепежным фланцем) Но пока серийно выпускать нагреватели для экструдеров я не собираюсь, поэтому отложим этот вопрос в долгий ящик.

Читайте также:  Мозаика на стенах фото

Итак, получился нагреватель мощностью примерно в 3кВт Да, в таком можно алюминий плавить — не то что пластик. Интересно, какой производительности экструдера можно достичь с таким нагревателем?

Теперь остается приладить двигатель и сделать к нему нормальный драйвер с синхронизацией. Следите за обновлениями…

Вот не понимаю. Допустим поработал разок такой экструдер. Пластик внутри застыл. Как дальше жить-то?

Имеем здоровенную ось 22мм, расплавленный пластик будет пытаться лезть во все доступные щели.
После остывания в этих щелях не факт что нагреватель его расплавит или расплавит полностью.
Шаговик вытянет такую дикую нагрузку?

Ещё можно зубной пасты туда засунуть — посмотреть насколько равномерно пластик будет выдавливаться. Вообще конечно интересно глянуть что получится.

Ну, судя по всему, придется достаточно точно загружать требуемый объем пластика и вырабатывать его полностью. В любом случае, нужно выдавливать весь до последнего из шнека, и тогда останется небольшой кусочек в самой головке, который достаточно хорошо отделяется (судя по видео уже работающих экструдеров на Ютубе).

Вот щелей как раз нужно делать поменьше Ну и в теории пластик будет лезть туда, куда его выдавливает сила выдавливания Расплавленному не дадут лезть назад свежие только что поступившие в шнек гранулы.

По поводу двигателя — видел проекты и на шаговиках, и даже на движках стеклоподъемников автомобильных. Все, вроде, давят не менее 1мм/сек, чего для экструдера прутка для 3D принтера вполне достаточно.

Я же планирую экструдер еще и для термопласт-автомата, поэтому движок хочу 500 Вт асинхронник влепить. Хорошо бы серву, да нет у меня такой, а покупать дорого очень.

для всех типов пластика, будь то abs, pla или какой другой есть набор определенных физических свойств, начиная от температуры текучести, вязкости расплава и проч.

для любого экструдера есть такое понятие как скорость подачи. об этом не читали? оно опять же привязано намертво к типу пластика который вы обрабатываете.

скорость подачи завязана на редукторе, мощность движка завязана на типе материала и его объеме в цилиндре.

какая у вас рабочая зона будет считали?

сколько сопел у вас будет? у вас разгрузочная камера как я понимаю на выходе будет судя по размерам цилиндра, но вопрос зачем, если вы пруток делать намерены… да и вам как минимум киловатный движок нужен чтоб такую массу прокрутить… чем меньше диаметр шнека и его длина, тем меньшая мощность двигателя… для шнека в 30х300 мм 500Вт уже не хватит…

если в одно сопло экструдер и без наворотов типа вакуумной камеры или разгрузки на выходе, берите 12 мм шнек и длинной 200 мм, этого за глаза хватит… тем более для 1.75-3 прутка вам больше 20 оборотов в минуту = обратный ток материала…

сразу скажу, рабочая зона, где материал начинает плавиться у вас будет максимум 100мм при шнеке в 18мм

Про типы пластика и различную скорость подачи в зависимости от пластика — это вещи довольно очевидные, чтобы про них читать. Про все читать и все считать — так жизни не хватит. Я предпочитаю этому метод научно-экспериментального тыка

Я не только пруток задумал делать. Я хочу еще и термопласт-автомат сгородить на базе этого экструдера. Киловатный движок у меня тоже есть, если что. Шнек у меня, кстати, 22мм (в статье написано).

Но, вероятно, давить пруток и термопласт-автомат — это слишком разные задачи, чтобы все их одним экструдером давить. Или, по крайней мере, нужно несколько нагревателей ставить и отдельно ими управлять, в зависимости от решаемой задачи.

К расчетам камер и зон я еще даже не приближался:) Оставил теорию на потом, на тот случай если не удастся решить задачу наскоком

22 мм это много много, вам разгрузку делать придется и выводить на 3-5 сопел

под термопласт вам шнек заводской понадобится с грушей, аля 20к минимум за него отдать придется…
лучше поршневого типа термопласт делать, меньше забот, т.к. гидравлику легче настроить в плане скорости подачи, да и с составляющими проблем нет особых… да и циклически все равно это… а со шнеком у вас сразу скажу проблемы вылезут с обратным током материала, ибо скорость тут больше нужна.

определитесь с объемом литья, больше 8000 куб. см нет смысла что-то делать, уже после 1000 нужна будет вакуумная камера или центрифуга

с рабочей зоной тоже не все так просто, перегреете — материал начнет разлагаться, причем большая часть этих составных и побочных веществ ядовиты и понадобится хорошо вентилируемая зона, работа в респираторе газопылевом или еще лучше в противогазе. оно вам нужно?

потому лучше потратить жизнь на теорию, чем помереть от рака легких например или тяжелого отравления соединениями на практике

Да я так и думал что-либо по-производительнее сделать с выводом сразу в несколько сопел

С 8-ю литрами вы загнули, конечно! Я такими объемами лить даже и не мечтал! И литр тоже много. Меня вполне устроила бы мелочевка, равная по объему расплавленному объему в шнеке. Что-то вроде BabyPlast (на Ютьюбе видео смотрел однажды).

А так, у меня и вакуум есть, и вытяжка принудительная в перспективе планируется (уже трубы под нее закупил — лежат пылятся).

От рака мы и так все, скорее всего, помрем:( У меня почти все соседи в округе пластиковый мусор в кострах жгут. Объяснять людям бесполезно.

объемы… всегда решали все объемы… для всякого рода профилей лучше использовать само собой экструдер, но трубу вы все равно производить не будите я более чем уверен, да и не сможете, ибо шнек нужен профильный, другие несколько мощности и оборудование, а для формовки и шприца хватит. к тому же вам придется решить вопрос с самой формой, т.к. тут гипс не катит, алюминий не желателен, нужна сталь, т.к. греть форму придется в любом случае. абс допустим 200 градусов держать придется точно, ПВД 160. а алюминий будет быстро отдавать тепло и изделие может пузырями пойти..

Читайте также:  Что можно приготовить из семян амаранта

з.ы. возвращаемся как вы видите к теории )))

кстати.. в качестве нагревательного элемента рекомендую кольцевые тэны взять. на том же алиэкспрессе, там же термостат цифровой, нихром перегреваться будет часто, этап пройденный будет гареть все ) для теплоизоляции керамическое волокно рекомендую найти, штука редкая, специальная, но считай в 2 раза увеличите кпд ваших тэнов и самое главное никакого вреда как от асбеста например.

Да мне жалко на ТЭНы деньги тратить, когда у самого катушка нихрома лежит:) Я бы уже давно купил бы их, если б ни эта катушка

Термостат уже взял!

ну так или иначе к тэнам придете )

Привет а можно как нибудь самому нагреватель сделать или из чего нибудь чтобы много энергии не жрал?

Энергии будет затрачено с любым нагревателем одинаково — ровно столько, сколько потребуется для расплава пластика заданного количества.
Мощный нагреватель будет греть быстрее, а слабый — медленнее. С мощным надавишь ведро за час, со слабым — стакан за неделю.

И как ты сделаешь чтобы по ребята энергию сколько надо ?

Это физика Пластик сам возьмет ровно столько, сколько ему нужно, чтобы расплавиться. Если ты его будешь греть дальше, то он уже просто начнет разлагаться, поэтому тебе просто необходимо будет вырубать нагрев.

Еще раз повторю, у каждого вещества есть удельная мощность плавления, т.е. сколько-то киловатт на килограмм. Ты будешь греть либо 15 минут киловаттом, либо 15 часов 10 ваттами. За какое время ты хочешь расплавить пластик — выбирать тебе.

В результате, тебе нужно будет просто подобрать правильно скорость экструзии в зависимости от мощности твоего нагревателя. Если у тебя пластик быстро плавится, то и давить его нужно быстро!

И еще раз повторю! Тебе НЕ ПОЛУЧИТСЯ сэкономить энергию. Пластик возьмет ровно столько, сколько ему нужно для плавления. Не меньше!

костер разведите зато дешево

вам тены для чего? для чего вам готовая технология расписана от и до? для красоты? вы для начала почитайте теорию, а потом говорите о практике и задавайте вопросы.

Хочу экструдер сделать все уже готово остался нагреватель сделать хочу поэкономичнее и чтото самостоятельно сделать чтобы не переплачивать

чтоб не переплачивать нужно купить готовое )

Сей девайс скорее похож на экструдер для производства самой пластиковой нити — сырья для 3D принтера!

Изучал тему, чем новым заняться в новом году и набрел на Вашу тему. Скажите, после года работы(а была работа?), как себя ведет Ваша сборка?

Нет, Ренат, проект пока заморожен на неопределенное время Давить этим экструдером пока ничего не пробовал даже от дрели. Меня несколько разочаровало качество смеси толченого огнеупорного кирпича с жидким стеклом. ЖС от нагрева пузырится и вспучивается, в итоге обмазка трескается и осыпается.
Только недавно купил нормальной каминной глины и хочу попробовать нагреватель сделать из нее. Но пока весь в работе над новым ЧПУ…

Интересно запустили этот станок или нет, и как он работает?

Уважаемый модератор я дико извиняюсь от назойливости..читая ваши коменты я в восторге) нужна ваша помощь) задумка, изкотовления самому екструдера для abs и pla нитей 1,75 -3мм…. киловат так на 7 и 10 с двумя ваннамми охлаждения…..помогите расчитать шнековую пару? и нагрев?(тен кольцевой), (вакум, фильтр будут присудствовать) с головой? (можно на пару тройку нитей), редуктора, мотора 380V…честно я уже ходячая энциклопеди по этому делу)) очень мало инфы про поизводственные лини(((( заранее спасибо

There’s more to talk about…

Great discussions are happening here on Disqus. You’ll never be bored.

There’s more to talk about…

Great discussions are happening here on Disqus. You’ll never be bored.

Добрый день есть решение вашего вопроса.
Привода в наличии и преобразователи частоты!.
+7 343 345-40-87

3 квт на такой махонький?не многовато? сложно следить.только если пид регулятором.с обогревом слишком заморочено.все эти обмазки не практично, не ремонтоспособно и затратно по времени. куда проще намотать спираль от «утюга» сверху асбест и лента фум.прогревается быстрее держит стабильнее

Да он не махонький, вроде. Ну, я с запасом и для скорости PID-регулятор, конечно, прикупил к нему.

А по поводу намотать — на что намотать? Я эту обмазку и слепил, чтобы от трубы изолировать и чтобы витки зафиксировать, чтоб меж собой не коротили. Хотите сказать, лента-фум будет держать накал докрасна?

нагреватель от»утюга» в керамических чашечках или трубочках сверху асбест потом толстая фумка

Да я сперва с утюгом-то и хотел… Но, оказывается, найти такой утюг с чашечками — большая проблема Оттого и пришлось городить огород с собственной «керамикой».

Просто представьте, что вы решили производить такие экструдеры массово. Где вы будете столько утюгов искать? С обмазкой, конечно, тоже не вариант

подобных нагревателей тьма разных номиналов и размеров.цена-смех 300 руб в базарный день.низковольтные по-дороже будут

Комментировать
3 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector