Stampante 3D Prusai3 Hephestos

Transcript

1 Stampante 3D Prusai3 Hephestos

2 Il nostro progetto Il progetto consiste nell assemblaggio di una stampante 3D Prusa i3. Inoltre abbiamo stilato un manuale d uso per la stampante stessa. La ragione per cui abbiamo intrapreso questo progetto è che la scuola potrà integrare lo studio della stampante 3D negli anni futuri.

3 Il kit è composto da più parti (Assi X-Y-Z; estrusore, parte elettronica). È stato progettato in modo tale da poter dividere il lavoro tra più persone in quanto l assemblaggio di ogni singolo asse è indipendente dagli altri. Una volta assemblati i singoli assi si passa alla loro unione. La stampante è composta da pezzi unificati come viti, giunti e dadi, da pezzi elettronici come la scheda i finecorsa e i motori ed infine da pezzi plastici creati appositamente con stampanti 3D. L assemblaggio

4 Difficoltà durante il montaggio Sebbene non siano richieste grandi capacità manuali il montaggio della stampante ha richiesto un attenzione particolare in quanto il manuale è carente di istruzioni scritte. I passaggi nei quali è richiesta la maggior precisione sono: -la regolazione degli assi con il calibro ventesimale per ottenere una perpendicolarità sufficiente; - Il livellamento del piano di stampa e la preparazione della sua superficie; -l adattamento manuale delle parti in plastica, poiché molte erano fuori tolleranza. E stato inoltre necessario sostituire uno degli assi di scorrimento, dato che la sezione leggermente ovalizzata non permetteva un movimento fluido del relativo cuscinetto. Ci siamo rivolti a dei tecnici che avevano già utilizzato la stampante, i quali ci hanno messo al corrente di alcuni problemi che non conoscevamo e delle procedure per risolverli.

5 L asse x è composto da un carrier adibito al trasporto dell estrusore. Esso scorre lungo due assi orizzontali alle cui estremità sono posti due cuscinetti. Questi ultimi permettono lo scorrimento di tutto l asse x in senso verticale lungo l asse z. Il movimento del carrier è dovuto ad una cinghia dentata mossa da uno dei motori stepper. Asse X

6 L asse z è composto da un frame in alluminio posto in senso verticale, che supporta le aste di scorrimento dell asse x. Il movimento verticale è assicurato da due motori stepper posti alla base, che agiscono su due aste filettate collegate al gruppo asse x-estrusore. Al frame sono inoltre fissati l elettronica, il display e il supporto per il rotolo di filo. Asse Z

7 L asse y è composto da delle aste filettate che formano un telaio rettangolare, nel cui senso della lunghezza sono poste due assi di scorrimento. Il piano di stampa si muove tramite dei cuscinetti su questi assi. Esso è formato da una base di alluminio quadrata su cui poggia una superficie di vetro. Il movimento è dato da una cinghia dentata mossa da un motore stepper. Alle aste filettate è solidamente collegato il frame dell asse z. Asse Y

8 L estrusore è un componente la cui funzione è di prelevare il materiale di stampa (filo di PLA ø1,75mm), fonderlo ed estruderlo ad un diametro di 0,4 mm. Il PLA estruso viene depositato sul piano di stampa per formare i layer che costituiranno il pezzo finito. La temperatura di fusione può essere variata per un settaggio ottimale e può raggiungere i 220 C. L estrusore è raffreddato da ventole brushless. Estrusore

9 FINE PRIMA PARTE

10 L utilizzo della stampante ha richiesto il download dei relativi driver e di un programma denominato Cura. Quest ultimo permette di selezionare le corrette impostazioni di stampa (qualità, posizione, velocità, ecc.) e di costruire i supporti provvisori necessari alla stampa. Il programma utilizza disegni in 3D in formato.stl. Il file con il disegno e le impostazioni viene inviato alla stampante tramite cavo USB o scheda SD Software

11 Basic In questa sezione ci sono le configurazioni base per la stampa di un oggetto che di solito variano ad ogni pezzo. Qui si può scegliere per esempio la qualità del layer, la velocità di stampa, la temperatura. Tutti valori che possono far aumentare o diminuire il tempo di lavorazione. Un altra funzione importante è quella dei supporti, che a seconda della necessità vengono creati automaticamente se richiesti.

12 Advanced In questa sezione ci sono configurazioni avanzate per la creazione del codice macchina. Qui posso scegliere la velocità della retrazione del filo, la velocità dell avanzamento veloce, quella dell interno del pezzo, quella delle pareti esterne. Inoltre posso regolare la parte della ventola di raffreddamento.

13 Una volta risolti tutti gli inconvenienti di regolazione abbiamo effettuato delle prove di stampa. Queste ci hanno permesso di trovare il settaggio ideale dei vari parametri di stampa e ci hanno fatto capire come preparare al meglio la superficie di stampa. Grazie a queste prove abbiamo potuto redigere un manuale d uso per i futuri studenti. Utilizzo della stampante

14 Progetto su Solidworks

15 Si passa poi al software Cura

16 E infine il pezzo

17 Pezzi meccanici (come prototipi)

18 Conclusione L esperienza ha avuto interesse in quanto abbiamo lavorato con una macchina resa disponibile al pubblico da pochi anni e abbiamo potuto usarla prima costruendola e poi capendone il funzionamento, pertanto è stato più facile risolvere i vari problemi che abbiamo incontrato durante il progetto.