Pet pal станок для производства филамента из пэт бутылок

Самодельные филаменты из ПЭТ-бутылок для 3D-печати

Изготавливая самостоятельно филаменты для печати на 3D-принтере, пользователь может значительно сэкономить средства, затрачиваемые на расходные материалы. Пластиковую нить для печати можно изготовить из ПЭТ-бутылок. Рассмотрим, какие бутылки для этого подойдут, порядок изготовления филамента, а также достоинства и недостатки данного метода.

Можно ли сделать пластик для 3D-принтера из ПЭТ-бутылок?

При изготовлении пластиковой нити для 3D-печати рекомендуется использовать следующие виды бутылок из полиэтилентерефталата:

  1. Голубые. Такие бутылки имеют самый жесткий пластик, но в расплавленном виде он будет наиболее текучим из всех.
  2. Белые и зеленые. Пластик у этих бутылок мягче, чем у голубых. В расплавленном виде материал более густой.
  3. Коричневые. У таких бутылок самый мягкий пластик. В расплавленном виде он отличается большой вязкостью (похож на ABS-филамент).

Как сделать нить своими руками и печатать пластиковыми бутылками?

Подготовительные работы

Перед началом производства нити бутылки следует распустить на ленты.

Мягкие бутылки имеют более тонкий пластик, поэтому их лучше распускать на ленты по 10 мм.

Тару с материалом средней жесткости или более жестким пластиком можно нарезать на тонкие ленты, толщиной около 7 мм.

Инструменты для создания нити для 3D-принтера из ПЭТ-бутылок

Для создания филамента из ПЭТ-бутылок потребуются следующие инструменты:

Читайте также:  Как скрафтить ткацкий станок в terraria

    канцелярский нож или бутылкорез;

Важно! При выборе бутылкореза необходимо обратить внимание на точность резки пластика. Ширина разных отрезаемых полос не должна отличаться более чем на 0,1 мм.

Пошаговая инструкция

Производство нити из ПЭТ-бутылок для печати на 3D-принтере осуществляется в следующем порядке:

    Нарезанные пластиковые бутылки необходимо сплавить в духовом шкафу при температуре 180 °С. Время плавления зависит от количества бутылок.

Справка. На плавление 10 пластиковых бутылок уйдет примерно 40 минут.

  • Далее дробленый пластик засыпается в вертикальный экструдер. Вращающийся шнек перемещает молотый полимер в нижнюю часть устройства к соплу с нагревателями. Пластик начинает плавиться.
  • Выходя из сопла, расплавленный ПЭТ-пластик попадает в таз с холодной водой, который расположен на вращающемся столе. Вращение стола позволит предотвратить слипание материала. Нить необходимо максимально быстро охладить, чтобы он стал гибким и прозрачным. В этом случае его можно использовать для 3D-печати.

  • Перед использованием самодельного филамента для печати его следует хорошо просушить. Так как при наличии большого количества влаги нить расплавленного пластика будет выходить из экструдера в виде пены. Сушить мотки нити рекомендуется в закрытой таре с силикагелем при температуре 50–60 °С. Для этого можно использовать духовку или просто расположить тару на батарее отопления.

При использовании готовой нити для 3D-печати на принтере следует учесть несколько нюансов:

  • Печатать изделие нужно на холодном столе, температура которого не превышает 35 °С. Такое ограничение температурного режима связано с тем, что пластик должен быстро остыть до температуры ниже 70 °С. В противном случае материал может практически полностью потерять свои прочностные свойства.
  • Температура экструдера должна быть около 265 °С. Но она может отличаться в зависимости от скорости печати и типа пластика, из которого произведен филамент.
  • Если подающий механизм 3D-принтера состоит из латуни, то на ролик лучше надеть тонкостенный шланг из резины. Он не даст ПЭТ-нити скользить.

Плюсы и минусы использования бутылок для создания пластика

Основным достоинством переработки ПЭТ-бутылок на пластиковые нити для 3D-печати является то, что можно сэкономить на покупке промышленных филаментов и переработать ненужную тару, которая при вывозе на свалки сильно загрязняет окружающую среду.

Из недостатков использования самодельного филамента следует выделить:

  • можно печатать изделия только на низкой скорости, так как при ее повышении нить рвется;
  • требуется дробилка для помола материала и отдельный экструдер для переправления пластика;
  • невозможно напечатать крупные по размеру изделия, так как длина нити ограничена.

Самостоятельное производство нитей для 3D-печати — это отличный способ сэкономить на расходных материалах и переработать ненужные ПЭТ-бутылки. Самодельные филаменты близки по свойствам к покупным. Поэтому с их помощью можно печатать небольшие изделия отличного качества.

Источник

Станок вытягивания прутка из ПЭТ бутылок для 3D принтера

Ввиду развития и удешевления технологий 3д печати, решил и я это дело освоить. Купив 3D принтер прочтя и просмотрев материалы печати наткнулся на технологию получения прутка из ПЭТ бутылок. Данная технология меня больше заинтересовала возможностью реализовать свои идеи в программировании и построении схемы управления станком вытягивания прутка. Применив в создании станка и сам 3D принтер.

Управление станком возложил на микроконтроллер (МК) PIC16F690.

Отображение информации на lcd1602 (hd44780) — температура нагревателя, заданная температура и скорость шагового двигателя (ШД), состояние вкл/откл нагреватель и куллер, и напряжение питания схемы.

В качестве драйвера для ШД (42BYGH40-1704A) применил drv8825, микрошаг 32 задал для меньшего шума (М1 и М2 притянул к +5v). Формула настройки номинального тока ШД для drv8825: Vref = Current Limit / 2.

Задание скорости ШД выполнено посредством переменного резистора R5. При задании скорости ниже минимального значения =8, ШД отключится. Через епром можно настроить минимальный предел, инверсию работы резистора R5, задать направление вращения ШД и изменить делитель скорости ШД. Если есть необходимость менять вращение при работе, то в епром выставить единицу, а вывод DIR, подключив тумблер, притянув к минусу изменит направление вращения на противоположное. Выводы PIC контроллера на STEP и DIR настроены как входы и управляются подтягивающими резисторами. Токи управления очень маленькие, но достаточные для управления текущим драйвером. Применил такую хитрость т.к. пин 3 контроллера не является полноценным выходом.

В роли нагревателя выступил хот-энд Volkano в сборе с термистором и нагревательным элементом на 12v. Хот-энд рассверлен немного под конус, а сопло сверлом 1.5мм. Управляется нагреватель через ключ полевого транзистора T2. Можно применить любой n-канальный полевик с соответствующим ttl уровнем и током. В моём случае суммарный потребляемый ток схемы 3.3А. Нагреватель включается/отключается заранее при приближении к заданному значению (настраиваемый диапазон в епроме) на основании роста или спада измеренной температуры. В эксплуатации, в процессе устоявшейся работы, температура колеблется +-1°С. Задаётся температура переменным резистором R7, шкала регулирования от

270°С. В процессе работы нагревателя контролируется рост температуры, если в течении 10 сек нет прироста, то нагреватель и ШД отключаются с выводом сообщения «ErrorHeatNoUp». Сброс переводом резистора задания температуры в нулевое положение.

Вход пин.11 задействовал под концевик окончания прутка. Разомкнутое положение — нормальная работа по вытягиванию. При замыкании на минус, через 10 сек. нагреватель и ШД отключаются с выводом сообщения «End Filament OFF».

Шкалирование термистора построено на основании документации «Reprap-Hotend-Thermistor-NTC-3950-100K».

Нагреватель закрепил через гравера к опорной пластине, создав небольшой зазор. Также сделал между пластиной и текстолитом. Под текстолит крепления к основанию подложил гайки.

Куллер съёмный, запускается по достижение заданной температуры (70°С задаётся в епроме) для охлаждения нити и драйвера ШД. По окончанию вытягивания нити куллер можно повернуть для охлаждения нагревателя.

Отображаемое напряжение питания схемы построено на делителе R2, R6, шкала максимум до 28v. Управление куллером цепочка R3, T1. При минимальном исполнении схемы эти элементы не нужны.

При работе ШД отключение разъёма приводит к выходу из строя драйвера.

Подготовка пэт бутылки. Срезаем дно и горлышко, очищаем растворителем пластик от клея этикетки. Нарезаем на ленты, ширина исходя из толщины пластика и диаметра сопла. Для белой толстостенной

0.4мм бутылки ширина ленты 7.5мм. Ленту заострённым хвостом продевал в остывший нагреватель. По мере прогрева выше 200°С вытягивал вручную, продевал в отверстие катушки и заломив цеплял под саморез. Температуру формовки прутка выставил 240°С, т.е. немного ниже начала плавления данного пластика. На выходе получился ровный глянцевый пруток. При 242°С пруток терял глянец.

EEPROM по умолчанию (дес.). org 0x2100

Значение (дес.) Адрес (дес.) Назначение
1 0 направление вращения 0/1
70 1
8 2 минимальная скорость ШД, не ниже 5! (усл.ед. МК)
255 3
1 4 инверсия резистора скорости 0/1
3 5 дельта при t Выше требуемого, т.е. заранее вкл. если падает (у.е.)
4 6 дельта при t Ниже требуемого, т.е. заранее откл если растёт (у.е.)
70 7 темпер. вкл./откл. обдува (°С)
36 8 делитель для Uпит.
100 9 множитель для Uпит.
3 10 делитель скорости ШД 0. 7 (для TMR0=2,4,8,16,32,64,128,256)
Значение (дес.) Адрес (дес.) Назначение
50 11 хх/5=. сек., тайминг для концевика окончания филамента
60 12 60=12сек. тайминг отслеживания исправности нагревателя

Источник

PETPull — очередной станок по переработке PET бутылок в пруток для 3D принтера.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

Это мой первый пост. Не судите строго.

Решил освоить печать PET бутылками по технологии Виталия Богачева. Реализовал станок по вытяжке прутка на основе его разработок.

Целью проекта было создать максимально функциональное, дешевое и простое устройство для домашнего производства филамента. Устройство которое может повторить новичок из подручных средств. Всё что получилось выложено в архиве по ссылке. https://drive.google.com/open?id=1gl-Yx57P7nWfjhL4qwX_6Cbs0dqYsx-o

Обзорное видео тут: https://youtu.be/G16bqoB8Z38

Контроллер — Arduino Nano V3

Дисплей — LCD 1602 (HD44780)

Термистор — 100К от 3D принтера

Нагреватель — 12V*40ВТ от 3D принтера

Блок нагревателя — E3D Volcano от 3D принтера

Сопло — 0,8мм диаметром для принтера Anet A6

Металлический уголок из строительного магазина

Подшипники — 625ZZ (опционально)

Маленькие саморезы для сборки составной детали бобины и большие для крепления станка к основанию.

Энергопотребление — менее 40Вт*ч

Скорость производства филамента

Для сборки станка понадобится длинная шпилька с резьбой из строительного магазина диаметром 5мм. Её отрезками скрепляются две половинки станка, с установленными между ними шестернями.

Стенки станка распечатывается любым видом пластика. Шестерни из PET более подходят для работы нежели из ABS.

Валы шестерен крепятся к корпусу через подшипники 625ZZ.

За сто рублей в Китае можно купить 10 штук. Если подшипников нет в наличии — можно временно распечатать из пластика втулки. Они включены в проект. Изготовленные из бутылочного PET — они работают достаточно хорошо и особенного износа (даже работая по резьбе шпилек) у них я не заметил.

В моем случае было использовано сопло изготовленное из болта с диаметром резьбовой части — 5 мм.

Он был обрезан до общей длины

10 мм. Затем в центре было просверлено отверстие диаметром 2мм. Такой диаметр слишком большой для производства филамента, поэтому для его уменьшения был использован шарик от шарикоподшипника. Несколько ударов молотка по шарику установленному на выходном отверстии экструдера — и его диаметр сужается до необходимых 1,7мм.

У меня также был опыт использования в качестве экструдера штатные сопла устанавливаемые в принтер Anet A6. Но после нескольких неудачных попыток протяжки филамента — я отложил их до лучших времен.

Изготавливается путем высверливания конического отверстия в блоке Volcano с помощью перьевого сверла по кафелю, диаметром 8мм.

Высверливание продолжается до тех пор пока кончик сверла не коснется латунной поверхности сопла. Контроль ведется визуально.

Для крепления блока нагревателя к рабочему столу станка — используется обычный металлический строительный уголок. В нем просверливаются пару отверстий под штатные винты, зажимающие керамический ТЭН.

Никакой теплоизоляции не используется. PID регулятор контроллера держит температуру в заданных пределах очень точно, компенсируя теплопотери. Ниже посекундный график, показывающий дрейф температуры в пределах нескольких разрядов АЦП на протяжении часа реальной работы станка.

А вот так выглядит общая работа ПИД регулятора.

Вопреки оригинальному видео Виталия — я выяснил что температура 250-260С избыточна для производства филамента. В помещении начинает нещадно вонять, как на промзоне Парнас в Питере. При 160 градусах протяжка проходит ровно точно так же, но пластик почти ничем не пахнет. Работоспособность станка сохраняется и при снижении температуры до 140С, но диаметр прутка начинает плавать. Видимо это не совсем подходящий режим волочения.

Бобина для намотки филамента

Эта деталь состоит из трех составных частей.

Шестерня — передает крутящий момент на тело бобины. Ее зубья испытывают максимальные усилия при протяжке прутка. Ее желательно изготавливать из износостойкого пластика типа PET, PETG или нейлона. В результате протяжки сотни метров прутка одна плоскость зубьев шестерни из ABS примялась, но можно с уверенностью сказать, что полкилометра — километр она протянула бы. Шестерня из PET при том же пробеге не имеет видимых деформаций.

Тело бобины — деталь на которую наматывается пруток. Общая нагрузка — средняя. Можно печатать из любого типа пластика.

Крышка бобины — деталь испытывающая нагрузки только когда к ней подходит навиваемый пруток. Очередной виток пытается втиснуться между предыдущим и крышкой бобины. Тем самым пытается оторвать крышку от тела бобины.

Этому должны помешать восемь маленьких саморезов которыми крепится крышка к телу бобины. В первом прототипе было всего два самореза и их вырвало без особого труда. С восемью саморезами проблем не возникало. Печатать крышку можно любым типом пластика.

Контроллер скорости протяжки и температуры

Изготовлен на основе платки Arduino Nano V3. Схема простейшая, не имеет дефицитных деталей, простая для повторения.

Печатная плата выложена в репозитории. Хоть и полностью функциональная — пока не совсем готова для корпусирования. Опыта в этом у меня не много. Потому получается не с первого раза.

Установки температуры и скорости протяжки запоминаются. Планируется дописать подсчет произведенных метров филамента. Оптимизировать режимы протяжки.

Работа контроллера очень стабильна. При сборке я специально не использовал фильтрующие конденсаторы по питанию. Несмотря на это плата управления ни разу не сбоила. Если даже в таком режиме ничего не идет в разнос, то после установки емкостей по питанию — все будет совсем железобетонно.

В рабочем режиме звука двигателя почти не слышно.

Рассматриваются варианты рассылки готовых силовых плат, после доводки до финального состояния.

Прутки из бутылок получаются относительно короткими — 8-20 метров. Для печати большинства небольших деталей этого достаточно, но все же удобнее когда перед началом печати у Вас хотя бы сотня гарантированных метров пластика на катушке.

Проблему может решить сварочный аппарат для прутков и я позже его продемонстрирую. В контроллере станка для него все предусмотрено.

Норовит размотаться с катушки. Решить можно либо фиксацией свободного хода катушки, либо свиванием прутка при производстве. Пока не думал над этим.

Думаю если сообщество подключится к вопросу — сможем обеспечить более плотное прессование ленты в прутке. Тут нужно экспериментировать.

Толщина ленты разнится от бутылки к бутылке

А следовательно пруток имеет разное заполнение и нужно как-то нормировать скорость подачи пластика. Пока не думал над этим. но думаю решаемо.

Медленная скорость печати

Похоже особенность всего PET пластика.

Помимо очевидных, тертых-перетертых хочется отметить еще несколько.

Отсутствие страха остаться без филамента

Это реально круто, когда тебя не особо беспокоит сколько метров у тебя осталось в катушке. Ты знаешь, что если нужно — через пару часов будет столько сколько нужно.

Пластик более термостойкий и прочный чем ABS и PLA

Экспериментов еще не ставил, но что подсказывает мне что детали можно будет использовать в широких пределах температур и агрессивных средах. Шестерни и втулки из этого пластика реально очень прочные и износостойкие.

Вчера нужно было печатать ABSом. Время было дорого и нужно было поскорее завершить распечатку деталей. Поймал себя на мысли что привыкнув печатать PETом, возвращаться к ABS, было неприятно. Это и горячий стол, и деламинация, и платно в конце концов.

Статья будет обновляться по мере дальнейшей работы(если позволит движок форума).

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Источник

Оцените статью