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

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Estrusore per creare filo stampa 3D
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inventoreinerba
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Inviato il: 20/05/2017 09:05:21

per immettere nell'estrusore plastica fusa alla giusta temperatura si potrebbe fare così:
fissare sulla piastra di un vecchio ferro da stiro una lamiera di alluminio da 2mm piegata a u come nel disegno,
regolare la temperatura del termostato del ferro alla temperatura di fusione della plastica.
la bocca di uscita della tramoggia di fusione deve essere più piccola dei pellet di plastica ,in modo che questi se non sono fusi non possono uscire.



Immagine Allegata: SDC10947.JPG
 
ForumEA/Q/SDC10947.JPG

 

righetz

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Inviato il: 20/05/2017 10:06:49

Altra cosa importante che volevo aggiungere riguarda anche l'accoppiamento punta cilindro.

Un problema già riscontrato anche da Neto a suo tempo addietro.
Le punte da legno che si utilizzano non tutte hanno la stessa tolleranza sul diametro.

Ad esempio il cilindro che utilizzo è ricavato da un tubolare trafilato e rettificato, faceva parte di una rulliera industriale dotata di cuscinetti.
L'accoppiamento con la punta a vite del diametro di 14 mm avviene con tolleranza quasi a zero.
Altre punte più economiche girano con un lasco non trascurabile e durante la fase di compressione trafilano verso la tramoggia e non verso l'ugello.

Con questa configurazione adottata anche da neto, il pezzo di tubo lo ha preso da me, ha risolto il problema dell' estrusione "inversa".

Altro problema riscontrato, credo dipenda dal materiale della punta, è dovuto al riscaldamento della stessa. Tende a deformarsi e a girare fuori asse rispetto al cilindro andando a grattare sulle pareti dello stesso.

Anche se la punta ha il diametro di 14 mm la parte centrale dove poi si sviluppa l'elicoide ha un diametro molto contenuto, meno della metà del diametro della punta e tra calore e sforzo spesso tende a piegarsi.

Girando su youtube e guardando varie tipologie di realizzazioni ho notato che i più funzionali nell'estrudere avevano punte addirittura del diametro di 20 mm e azionati da motoriduttori da almeno 1 CV di potenza e il filo estruso aveva come minimo un diametro di 3 mm.

Poi ragionando sulla configurazione proposta da Inventoreinerba mi ha fatto venire in mente la soluzione che si adotta nelle bordatrici.
Nelle bordatrici (macchine per la lavorazione dei mobili) per riempire la vaschetta della colla sopra c'è un prefusore dove i granuli di colla vengono fusi e poi spinti da uno stantuffo che per pressione e caduta di gravità vanno a riempire la vaschetta della colla.

Su quel principio ci stavo proprio ragionando..... un grosso cilindro con stantuffo, tanto a costruirmelo non ci metto molto tempo permettendo, e con un grosso motoriduttore aziona una vite che piano piano spinge lo stantuffo comprimendo il materiale verso la camera di fusione che poi viene trafilato.
Il cilindro viene caricato con un peso pari al materiale che si vuole estrudere, si inserisce lo stantuffo e si inizia..... vedremo in seguito varie prove poco convincenti.

Dopo scendo e ci ragiono su come migliorare le prestazioni di spinta della punta.


CITAZIONE

Non è che l'induttanza del motore è molto + alta di quella del PWM e allora il motore si riscalda poichè il pacco lamellare non è progettato per lavorare agli svariati kHz del PWM ?


Elix su questo punto credo sia come dici tu, non è da escludere che provando con una batteria risolvo il problema dell'eccessivo calore.
Un alimentatore switching da 12 va bene lo stesso ?
Tieni presente che il motore sarà rimasto fuori alla pioggia per almeno una 20ina di anni.... non è di recente costruzione.



Modificato da righetz - 20/05/2017, 10:12:54


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righetz

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Inviato il: 20/05/2017 10:19:40


CITAZIONE

Il doppio passaggio vorrà dire nuovi problemi, se 1 passaggio è complicato figuriamoci 2 !

Io opterei per la soluzione con 1 passaggio...


Le prime stampanti 3D utilizzavano filo da 2,85 - 3 mm di diametro e nell'estrudere la plastica con ugello del diametro di 0,3 - 0,4 mm qualche volta davano dei problemi ai motori nema 17.
Lo sforzo era troppo e scaldavano molto e spesso "perdevano" passi.
Hanno risolto il problema riducendo il diametro del filo da 3 mm a 1,75.

Sullo stesso principio dei due passaggi potrei realizzare il plastificatore.

Un primo passaggio da 14 mm a 3 mm per poi riprenderlo con lo stesso sistema di traino utilizzato nelle stampanti 3d che da 3 mm lo porto a 1,75.
Il secondo passaggio non lo realizzerei con un motore passo passo ma un semplice motore in cc azionato in pwm, basta regolargli la velocità in modo adeguato.

Ora vado vi tengo aggiornati....



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righetz

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Inviato il: 20/05/2017 13:46:47

Qualche piccolo esperimento fatto.
Nessuna modifica importante tranne che per un nuovo ugello di prova ricavato da una vite a brugola M6 e forata con una punta da 3 mm.

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/Q/Vite_M6.jpg




http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/Q/Vite_M6_estrusore.jpg




Una volta caricato il cilindro con il materiale per accelerare i tempi ho portato la temperatura a 220° e fatto ruotare la vite con un grosso trapano.
In pochi secondi è uscito il "bigolo" del diametro di circa 4,33 mm. L'aumento del diametro dimostra che la velocità di compressione/estrusione è troppo elevata.

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/Q/Filo_sp_4.jpg



Poi ho rimesso l'ugello da 1,75 e ruotando manualmente, quindi una velocità molto ridotta e incostante dopo pochi giri è uscito questo "bigoletto" del diametro di 1,56 mm.

http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/Q/Rotazione_manuale.jpg




http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/Q/Bigoletto.jpg



http://www.energialternativa.info/public/newforum/ForumEA/Q/Bigoletto_1.jpg



La rotazione manuale mi ha fatto capire che lo sforzo è quasi nullo aumenta in modo poco significativo quando i granuli vengono tranciati dalla vite quando si incastrano tra la tramoggia e cilindro.

I motori di piccole dimensioni scaldano tutti per via del controller pwm?
La soluzione migliore un controllo lineare con tensione di alimentazione costante?

Il motore del tergi se fatto girare con il pwm dopo 30 secondi scalda con una batteria mezza scarica anche dopo 1 minuto rimane freddo



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inventoreinerba
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Inviato il: 20/05/2017 15:26:22

se vuoi che il motore eserciti una copia costante lo puoi alimentare con un alimentatore a corrente costante regolabile anzicchè a tensione costante regolabile.
Praticamente i normali alimentatori (ad es alimentatore 12v) cercano di mantenere costante la tensione di uscita (12v appunto)
gli alimentatori a corrente costante cercano di mantenere costante la corrente di uscita (ampere costanti) e per farlo modificano la tensione di uscita. In pratica se utilizzi uno di questi alimentatori potrai reglolare la copia del motore che resterà costante e non sforzerà mai troppo.
anzi, l'ideale è un alimentatore con regolazione di tensione e limitazione di corrente.su ebay ce ne sono diversi anche molto economici.(tipo 5€)
regolando la tensione regoli la velocità del motore
regolando la corrente regoli la copia del motore.



Modificato da inventoreinerba - 20/05/2017, 15:33:35
 

BellaEli

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Inviato il: 20/05/2017 15:46:00

No...
Un motore si alimenta a tensione costante in modo che quando va sotto sforzo possa assorbire tutta la corrente necessaria a tenere costanti i giri .

Se alimentato a corrente costante al primo sforzo rallenterebbe tantissimo...


@Righetz: non so che dire, non avrei mai detto che un controller PWM crei problemi ad un motore, su ebay se ne vendono tantissimi, forse è per via della tensione a monte del controller troppo alta (24 V) ???

Secondo me devi fare qualche altra prova per capire se è possibile risolvere il problema con qualche stratagemma (che so una induttanza in serie o qualche condensatore o una tensione di alim più bassa o...)

Elix



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C'è un limite al fai da te ???
Si, ma lo stabiliamo noi !!!

 

Biomass

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Inviato il: 20/05/2017 15:57:56

se si vuole, si può estrudere anche senza vite e senza motore.

io estrudo PE-HD e PE-X ogni giorno, senza fastidi.

Cilindro verticale riscaldato a 200º riempito di granuli.
Asta/pistone da infilare nel buco superiore del cilindro.
Ovviamente dal lato opposto ho l'ugello da 1,5mm....
Peso da 5kg posto su asta/pistone....e si estrude fino a terminare la plastica.
L'aria esce da sola e il bigolo è regolare



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W il cippato fatto in casa. Economico come nessun'altro combustibile
Caldaia Tesi H2O Cs Thermos a cippatino, boiler 200L, 2,5m solare termico, cappotto perimetrale10cm in EPS, solaio coibentato e finestre PVC classa A.

 

Biomass

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Inviato il: 20/05/2017 16:24:10

puoi trovare molti video. LINK
Il test che faccio ogni giorno si chiama MFI e MFR TEST.
Si fa su tutte le plastiche, compresi catalizzatori e colle PE



Modificato da Biomass - 20/05/2017, 16:30:40


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inventoreinerba
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Inviato il: 20/05/2017 17:33:38

x elix :"Se alimentato a corrente costante al primo sforzo rallenterebbe tantissimo"
alimentando il motore in cc a corrente costante si può regolare la sua coppia al valore desiderato.
la coppia e la corrente di alimentazione sono direttamente proporzionali.
in questo caso è proprio che serve a righetz,perchè mantiene una pressione costante nell'estrusore senza sovraccaricare il motore.
i motori in cc e alimentati a tensione costante non sono fatti per lavorare bloccati dallo sforzo e assorbono una corrente spropositata.
ci vuole quello che ho detto.



Modificato da inventoreinerba - 20/05/2017, 20:11:13
 

inventoreinerba
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Inviato il: 20/05/2017 17:35:26

anche il metodo indicato da biomass è giusto.
casualmente "peso da 5kg" e pressione costante.

 

righetz

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Inviato il: 20/05/2017 18:29:42

Un modulo di alimentazione come questo ne ho uno imbucato da qualche parte.
Questo può andar bene?

Link


Questo è quello che ho preso ancora a febbraio... sta ancora inscatolato LINK



Modificato da righetz - 20/05/2017, 19:02:24


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Inviato il: 20/05/2017 19:14:44

si. penso che dovrebbero andare entrambi bene.
forse quello da 5Amax ha un po poca corrente.
su ebay c'è anche questo.

con un trimmer si segolano i volt, con l'altro trimmer gli ampere.



Immagine Allegata: alimentatore.JPG
 
ForumEA/Q/alimentatore.JPG

 

inventoreinerba
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Inviato il: 20/05/2017 19:30:26

Questi alimentatori possono funzionare sia come generatori di tensione costante che come generatori di corrente costante.
cerco di spiegarne il funzionamento.

i generatori di tensione costante sono come una batteria: danno la tensione impostata ad esempio 12v ,sia che il carico assorba un ampere, che due ampere... hanno un limite di A max . se noi attacchiamo un carico che assorbe tantissimo non danno più 12v

specularmente i generatori di corrente costante danno la corrente impostata ad esempio 2A ,sia che il carico richieda ,per far scorrere questi 2 ampere,5v sia che richieda 10V ...etc.
Hanno un limite di v max ,ad esempio 30v oltre i quali non riescono più
a far scorrere la corrente impostata.

 

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Inviato il: 20/05/2017 19:39:30

quando colleghiamo un motore cc , possiamo impostare i volt ad un valore basso, ad esempio 5v , e con il trimmer della corrente regoliamo la copia.possiamo tener fermo l'alberino del motore e sentiremo la coppia aumentare. Quando lo rilasciamo prenderà velocità fino a raggiungere la velocità (bassa) corrispondente ai 5v.
se invece la tensione è regolata a 40v , anche se la corrente è regolata bassa (ad esempio 0,5A) quando rilascieremo il perno del motore esso accellererà progressivamente fino a raggiungere la velocità corrispondente ai 40v e probabilmente si romperà.
consiglio quindi,se il motore non deve girare tanto veloce, di tenere bassi i volt e regolare la coppia con gli ampere.



Modificato da inventoreinerba - 20/05/2017, 20:09:47
 

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Inviato il: 20/05/2017 19:53:54

grafico tensione-corrente di un alimentatore a corrente regolabile



Immagine Allegata: SDC10949.JPG
 
ForumEA/Q/SDC10949.JPG

 
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