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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Applicazioni E Realizzazioni Pratiche

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Estrusore a siringa, Estrusore per riciclare plastica per filo stampante 3D
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righetz

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Inviato il: 07/10/2018 11:56:15

Si parte con un nuovo progetto per realizzare un estrusore dal quale posso ricavare del filo per la stampante 3D riciclando la plastica.

L'idea nasce quando ho acquistato la torta per il 10° compleanno di una delle mie due "assistenti". Alcuni disegni sulla torta erano stati creati con delle siringhe per cioccolato.

da qui mi sono messo in moto e la mia "siringa" l'ho realizzata riciclando 3 vecchi cilindri pneumatici e unendoli in un unico pezzo.


Per unirli ho riutilizzato le parti frontali degli altri due cilindri riutilizzando solo la parte filettata

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180910_115950.jpg



Ops l'immagine è venuta rovescia le devo risistemare tutte






Immagine Allegata: 20180910_115934.jpg
 
ForumEA/T/20180910_115934.jpg



Modificato da righetz - 07/10/2018, 12:01:37


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righetz

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Inviato il: 07/10/2018 12:20:36

Visto che a progettare e disegnare e poi realizzare tutta la parte motorizzata mi serve parecchio tempo, non ho saputo resistere alla tenzazione. Ho realizzato un sistema con slitta che sfrutta la gravita

Come pistone di spinta ho utilizzato delle ranelle da 40 mm foro 10 mm con una barra filettata e che colpo di Qo l'accoppiamento è perfetto.

Cilindro fissato su pannello:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180915_113847.jpg



Particolare del "pistone":

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180915_113854.jpg



particolare accoppiamento:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180915_113913.jpg



particolare udello foro 1,75 mm:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180915_113831.jpg



Slitta con guide per cassettiera con peso:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180921_185208.jpg



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Inviato il: 07/10/2018 12:27:59

Per la parte elettrica un controller rex-c100 un relè a stato solido un interruttore di sicurezza una termocoppia tipo k e una resistenza a collare da 100w.

Resistenza a collare con termocoppia:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180923_160341.jpg



Controller e relè ssd + interruttore:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180923_160425.jpg



e pronti per la prima fusione.



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righetz

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Inviato il: 07/10/2018 12:36:23

Come materiale per la prima fusione ho utilizzato delle bottiglie di PET.

é stato sufficiente utilizzare uno strumento simile a questo:



Poi ho ridotto il ricavato in piccoli pezzettino anche se non era necessario.
Il sistema "siringa-*pistone" è molto comodo per il motivo che si può caricare anche con pezzi di grosse dimensioni e di forma irregolare.... come caricare un vecchio cannone delle navi dei pirati Faccine/bond.gif

materia prima

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180921_185711.jpg



pronti per la fusione:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180923_165049.jpg



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Inviato il: 07/10/2018 12:40:31

Caricato il "pesetto" da pochi kg (si fa per dire) e si inizia la prima estrusione:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180923_165606.jpg



Il peso e la gravità fanno bene il loro lavoro

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180923_165717.jpg



i primi metri di filo:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180923_172731.jpg



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Inviato il: 07/10/2018 12:53:05

la prima estrusione è stata deludente non tanto per il funzionamento dell'apparato ma per la scelta del materiale.

Il PET delle bottiglie non è semplice da trasformare e lavorare.
La fusione ed estrusione del semplice PET immesso dentro il cilindro si trova in una conformazione amorfa detta A-PET.

Fondendolo mantiene questa caratteristica ma durante il raffreddamento passa in uno stato cristallino e cambia completamente proprietà.
Diventa C-PET. Questa nuova configurazione del materiale è completamente inutilizzabile.
La transizione da A-PET a C-PET (forma vetrosa) avviene per via del raffreddamento che è troppo lento.
Il materiale in forma C-PET è bianco opaco come il latte e troppo fragile per essere utilizzato come filamento.

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180923_172740.jpg



Per fargli mantenere la forma amorfa di A-PET, il classico che vediamo tutti i giorni come bottiglie lo si deve estrudere e raffreddare rapidamente al di sotto dei 72 °C rapidamente e allo stesso tempo tenerlo in lieve trazione.

Si tratterebbe di un salto termico dai 250°C a circa 70°C in pochissimi secondi e a livello casalingo diventa complicato. Serve un impianto di raffreddamento a liquido.

In ogni caso utilizzando i tappi colorati delle bottiglie il risultato è molto incoraggiante.
Questi sono i tappi delle bottiglie di aranciata, si possono mettere dentro il cilindro interi senza problemi, niente lavorazione di triturazione:

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/20180928_185502.jpg




edit: corretti alcuni errori



Modificato da righetz - 07/10/2018, 15:17:58


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Inviato il: 07/10/2018 13:17:48

bello il sistema a peso per avere una pressione uniforme.
per raffreddare il pet immediatamente all'uscita dell'ugello non potresti mettere un fusto pieno d'acqua subito sotto l'ugello?
acqua fredda o a 60°C ,alla temperatura che serve per mantenere le caratteristiche del pet.

 

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Inviato il: 07/10/2018 15:11:50

Si ci ho pensato, ovviamente ora è una specie di acrocchio in fase di realizzazione.

Il problema del PET da bottiglia è che anche dopo aver ottenuto il filo adatto per la stampante è da vedere se durante una stampa 3d filo mantiene le sue proprietà amorfe.
Se durante la stampa vetrifica tutto sarà vano.

La stampante 3D reagisce all'acqua come i gatti Faccine/laughing1.gif



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Inviato il: 07/10/2018 15:13:58

Ad esempio i tappi delle bottiglie sono in polietilene e questo materiale vetrifica a temperature sotto lo zero.

Mi ricorda una fornitura di PEHD in pellet..... è ancora tutta li che aspetta di essere lavorata



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Inviato il: 07/10/2018 18:29:44

il filo arancione fatto coi tappi delle bottiglie non è di forma bella precisa. sembrerebbe plastica non ben fusa e non omogenea spinta fuori a forza dall'ugello.
secondo me ci vorrebbe temperatura più alta e minor forza sullo stantuffo.
la resistenza a collare ce la fa a raggiungere una temperatura più alta?

 

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Inviato il: 07/10/2018 18:52:09

Il filo arancione è uscito in quel modo in quanto la temperatura fusione era impostata troppo alta circa 260 °C.

I tappi purtroppo non tutti erano puliti e alcuni avevano ancora i residui della bibita zuccherata.
Diciamo che durante l'estrusione ogni tanto sbuffava vapore acqueo e usciva un certo odore di zucchero caramellato

Con i tappi di colore blu dell'acqua minerale la cosa è cambiata dal giorno alla notte.

Per quanto riguarda la sezione del filo concordo con quanto hai scritto.
La pressione deve essere elevata per spingere fuori il materiale e questo non ha la sezione del foro dell'ugello.

Rispetto al diametro nominale di 1,75 mm il filo esce con una dimensione di circa 2,2 mm 2,50 mm.

Il filo blu è molto più lucido e regolare ma non ancora utilizzabile per la stampa sempre per lo stesso motivo, diametro troppo fuori tolleranza.
Temperatura di estrusione circa 240°C.

Credo si tratti di trovare la pressione giusta da applicare al pistoncino.

Salire troppo di temperatura per rendere il materiale più liquido possibile si iniziano a creare altri problemi.

Già dai 260°C in su si iniziano a sentire odori poco gradevoli e sicuramente non molto salutari.

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/T/photo_2018-09-30_19-21-26.jpg



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Inviato il: 07/10/2018 19:48:59

secondo te potrebbe funzionare una trafilatura?
si tratterebbe di trascinare il filo fatto in precedenza attraverso un foro calibrato fatto in un ferro caldo ( ad esempio un foro farto nel ferro di un saldatore a stagno a temperatura controllata, oppure in una piastra fissata su un ferro da stiro )

la trafilatura si usa di solito per portare a misura precisa fili metallici

 

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Inviato il: 07/10/2018 20:01:21


CITAZIONE

secondo te potrebbe funzionare una trafilatura?


L'eventualità di una lavorazione in due tempi l'avevo pensata in questi giorni.

dal cilindro del diametro interno di 40 mm e comprimere il materiale plastico per farlo passare da un foro piccolo riduce di molto la portata.

Pensavo una prima fase lavorare il materiale come tappi o materiale simile con il cilindro per estrudere un filo più grosso almeno 6-8 mm di diametro e poi riestruderlo con un apparato pensato appositamente per un filo di queste grosse dimensioni.

Le stampanti utilizzano filamenti da 3 mm e da 1,75 mm dovrei costruirmi un estrusore per stampante che in ingresso riceva il nuovo filamento di grosse dimensioni per trasformarlo nelle dimensioni corrette.

L'elettronica esiste già, la ramps. Basta cambiare i parametri.
si si... si può fare.

Praticamente la fase 1 consiste nel trasformare in modo veloce la plastica grezza in un filamento grossolano e poi nella fase 2 lavorazione finale di finitura a dimensione nominale di 1,75mm.



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Inviato il: 08/10/2018 19:09:41

la trafilatura funziona in modo diverso dall'estrusione e dà un risultato più preciso.

il filo viene tirato attraverso la trafila (e non spinto) per questo non si ingrosserà dopo esserci passato attraverso.

però questo procedimento, che io sappia, si fa di solito coi metalli.

bisognerà fare delle prove,magari il filo plastico da trafilare dovrebbe essere morbido , a una certa temperatura e la trafila fredda
oppure il filo freddo e la trafila calda a 200°C ? bho?

 

righetz

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Inviato il: 09/10/2018 18:42:50

Credo che utilizzando il sistema del "doppio passaggio" posso sfruttare lo stesso principio della stampante 3d che lavora in spinta.
Si ha la possibilità di regolare la velocità di rotazione del motore in microstep.



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