Filastruder

Na internetu je již mnoho podobných strojů a video návodů, tak proč si nesestrojit svojí verzi na výrobu filamentu.

Pokud máte doma dost použitelných věcí nebo si je seženete za hubičku, tak se s cenou vejdete do 3 000 Kč.

 Co je potřeba najdete:  Seznam dílů.xlsx (staženo 135× )

                                               

SESTAVA STROJE

Jednotlivou stavbu podrobně popisovat nebudu.Inspiroval jsem se ZDE.

Na stránkách najdete podrobný popis jak na to.Pak záleží na každém, jak si to postaví se změnami nebo vylepšením.Každá změna ale přináší různé vedlejší efekty a neduhy, s kterými se musíte poprat.Budu popisovat řešení a problémy, které vznikaly při mojí stavbě.Tento projekt není profesionální řešení pro zpracování plastů, pracují sice na stejném principu, ale při jiných podmínkách.Teorie ZDE

Verze 1

Posbíral jsem nějaké dřevěné desky a sestavil první verzi při které jsem použil motor z aku vrtačky i s převodovkou.Chtěl jsem ušetřit za motor.filastruder-v-1

Koupil jsem řemen zvnitřnit zuby a vytiskl řemenice.Převod se mi zdál že to zvládne, ale při testech neprošel.

  • Při zátěži proklouzl řemen i když jsem udělal napínák.
  • Hluk byl tak strašný že i přítelkyně nadávala.A to vydrží hodně.

Rozhodl jsem se že použiji motor ze stěračů z autovrakoviště,který mě stál 250 Kč.

 

 

Verze 2

Před namontováním motoru jsem udělal kontrolu převodovky abych měl jistotu a připojil k 16 vrtáku pomocí koupeného 13 ořechu.

Protože my došla z EBAY regulace mohl jsem konečně plynule regulovat.

První verze měla násypku tištěnou z PLA takže jsem jí nahradil dřevem kvůli tepelnýmu mostu.filastruder-v-2

 

Další testy:

  • Motor se zahřívá
  • Podávání materiálu není plynulé
  • Plynulost výstupního filamentu (kroucení a td.)

 Začal jsem laborovat s chlazením

 

 

Verze 3

Vyhrabal jsem starý větrák z PC zdroje a našel termostat který mě hlídá teplotu motoru.Protože jsem technik klima zařízení půjčil jsem si 🙂 čerpadlo na odvod kondenzátu a zbastlil chlazení pro filament.

Na obrázku je už vidět nahrazení násypky z PLA za dřevo.

Doma jsem našel regulaci pro krokové motory tak jsem si udělal podavač který odebírá drát.filastruder-v-3

Zateplil jsem trysku.

Testy:

  • Chlazení cáká a překáží při navléknutí.
  • Hluk čerpadla
  • Podavač je příliš blízko.
  • Nejde pořádně seřídit plynulost.
  • Motůrek nového podavače se hřeje.
  • Podávání materiálu není plynulé.

Rozhodl jsem se upustit od vodního chlazení a podavač pro strunu jsem umístil mimo desku. Vzdálenost dá čas na chladnutí.

Začal jsem laborovat s převodem pro hlavní motor.

 

Verze 4

Při testech se mi povedlo zdeformovat 1/2 pozink trubku v místě proříznutí pro násypku.Tož my nezbylo nic jinýho něž si jít koupit novou.Proro jsem se rozhodl koupi rovnou nový 16mm stupňovitý vrták který nebude mít uřízli upravený konec z verze 1.

Rovnou jsem koupil 1/2 téčko které použiji místo dřeva.

Na obrázku je převod v.2 který je z vlastního ABS

prevod-filaTest:rozborka-1

  • Verze 2 je z ABS.Při provozu zhruba 10 hod. se vylomil zub.
  • Verze 3 je zesílená a tisk z PLA (uvidíme)Tisknuto 4 perimetry,25% výplň.

PLA je tvrdé ale křehké tak se uvidí.

 

 

STL soubory ke stažení ZDE.

Soubory ke stažení jen pro  registrované.

 

 

Elektro instalace zadní část stroje,kde jsem použil serverový zdroj ve výprodeji .zadek-filastruder

Zapojení a vše co tam má být je v odkazu uvedeném výše.

Led diody a podobné hovadiny si každý musí zvolit při montáži.

Záleží na každém co si tam osadí a co najde doma nebo co je ochoten dokoupit.

 

 

Tryska

Víčko (budeme tomu říkat tryska) se sítkem funguje jako mixér, který míchá a zároveň limituje bublinky na výstupu.

Jak to chápu já:

  • tryska-sestavaPřed tavnou komorou se granule roztaví na hustotu, která vytlačí vzduch.
  • Zbytek bublin nikam nezmizí, ale roztrhají se na mikro bublinky, které nejsou viditelné a nekazí kvalitu materiálu.
  • Teplota musí odpovídat hustotě a průtoku přes sítko.
  • Pokud je teplota vyšší posune se materiál, až do tavné komory kde sebou přivede i vzduch.
  • Pokud je teplota nedostačující odpor plastu zastaví přísun k trysce a ucpe se před sítkem.
  • Jde o to přizpůsobit teplotu a rychlost vůči tlaku, který je schopen dodat podavač s materiálem.

Průměr díry na 1,75 mm drát jsem vrtal 1,5 mm vrtákem.

Otvor jsem ještě trochu zvětšil vikláním a konce zahloubil.

Poznámka:

  • Moje testy ukazují na to že, pokud jsou na výstupu bublinky, snižuji teplotu po 5°C dokud to není OK.
  • Každá změna vyžaduje čas. 0,5 až  1 m výroby.
  • Při každé změně teploty je potřeba upravit i rychlost.

 

Tavná komora

U první verze, podavač neboli vrták, zasahoval do komory.Rozhodl jsem se ho dát zároveň.

  • Špička podavače se už nenahřívá a tím se na něj nelepí granule.
  • Celkově se odlehčilo motoru.

Tavná komora je nejdůležitější část, na které závisí jak kvalita, tak rychlost výroby.

Použitá mosaz je pro její tepelnou vodivost, u druhé verze jsem použil jiný typ prodloužení, který má vnitřní průměr zúžený šestihranem pro montáž.

Na trhu je verze i s tisícihranem, šestihran je z důvodu zúžení lepší.

nastavecDůvody výměny:

  • První veze ½ prodloužení je do kužele, topení špatně dosedá.
  • Stěna není dostatečná pro stejnoměrné prohřátí materiálu.
  • Podle výrobce do 100°C, měl jsem strach, že praskne.
  • Pro udržení stabilního tlaku je potřeba zúžení, které to trochu vykompenzuje.

 

Topení

Topení koupeno z ebay odkaz v obrázku.

Výkon podle prodejce 80W

Změřeno při 230 V

  • Odpor při 28°C: 568 ohm
  • Proud: 0.396 A
  • Vypočet výkonu: 93,1 W
  • Doba nahřátí na 200°C cca 6,5min

 

Poznámka: Už my jedno odešlo, přerušen v pouzdře.

 

Není sítko jako sítko.

Já používám při barvách různé sítka.typ-sitka

Testuji různé kombinace.

Bez barev v kombinaci s odpadem :Hrubé + Jemné.

Modrá:Střední

Červená(Růžová):Hrubé

Žlutá:Střední

Poznámka:

Po delší době jsem dospěl k poznatku, že při použití dvou sítek vznikne velký odpor a tím nemám dostatečný prostor pro regulaci průtoku.

 

sitko-trysky

Začal jsem barvit .

ucpana-tryskaPři přidání pigmentového preparátu neboli masterbatche se vytváří větší odpor na sítku, proto jsem zvedal teploty na 215 až 230 °C.

Výstupní rychlost při dodržení rozměru se zpomalila.

Sítko je potřeba občas vyčistit nebo vyměnit.

Já je nad sporákem vypálím a vyčistím.

Zkoušel jsem dvě sítka za sebou, jedno hrubší s podložkou mezi pro lepší smíchání.

Vznikl větší odpor a nedokázal jsem vytlačit daný průměr. Proto jsem protáhl průměr díry o 0,1mm.

Po výrobě několika barevných filamentů jsem zjistil, že každá kombinace má svoji hustotu a tím pádem i jiné teploty a odpor.

 

Po opětovné montáži jsem se rozhodl, že proladím regulátor teploty který neudržel teplotu v dostatečné toleranci.

Rozmezí teplot se pohybovala a to i po prohřátí zhruba 30 min od -4°C až + 6°C od nastavené teploty.

To je přes 10°C odchylka.

Návod REX C100 pdf.

rex-c100cidlossrPo testování barevných koncentrátů, které jsou náchylné na teploty, se při překročení, začali objevovat bublinky.

Postupným snižováním jsem docílil stability, ale pokud se my teplota snížila o 5°C dolů změnil se tlak a tím i rychlost a průměr. Proto je potřeba regulátor dobře nastavit.

ZDE je video, které ukazuje stabilní teplotu.

Já nemohu docílit toho samého a proto bojuji dál.

Tolerance rozměrů u barevného je + – 0,05mm až 0,15 mm což je na hranici kdy se filament nevejde do trysky.

Nejlepších tolerance mám u čistého ABS Natural, kde se vejdu do + – 0,08 mm.

 

Podmínky výroby :

  • Udržet stabilní teplotu v toleranci do 5°C
  • Dodržet stabilní rychlost a množství materiálu k hlavě trysky.
  • Regulovaný odběr struny a dostatečné chlazení.

Nastavení regulátoru REX-C100

Začal jsem laborovat s nastavením regulátoru a konečně se my povedlo docílit teplotní odchylku na 6°C která je zatím nejlepší co jsem docílil.

Vše jsem dělal při provozu, kdy už teploty byly ustálené.

  • Nejdřív přes první menu AT Autotuning změnou 0000 na 0001 zapnete automat.
  • Dole začne blikat kontrolka a regulátor udělá 3x nahřátí a zapíše hodnoty.
  • Potom jsem změnil: “P“ z 7,5 na 10,5 a horní teplotní křivka se posunula směrem dolů.

Nevím jestli neplácám nesmysli ale funguje to.

Po konzultaci z Rebel fóra jsem vyzkoušel další nastavení a docílil menšího zlepšení o 1,5°C v toleranci.

Hodnotu R doba sepnutí jsem zkrátil z 10 na 5. Častěji to spíná.

Zlepšení o 0,8°C + -. Celkem se tedy vejdu do 4°C.

Poznámka:

Po změně materiálu a teploty se hodnoty zase rozhodily. Je potřeba pokaždé zvolit jiné hodnoty pro daný typ výroby . 

 

Rychlost výroby

Byl jsem požádán, abych udělal podrobné měření tak tady to je.

Rychlost výstupu drátu je také odvozená na druhu a hustotě materiálu a maximální teplotě, která nám to umožní.

Na videu je zrovna směs modrého odpadu a třech barevných koncentrátů. Je to nepovedená koncentrace, ale bylo my to líto vyhodit. Po dvou hodinách výroby se to ucpalo. Obrázek víže.

Tak ta rychlost směs. Čistý granulát. Video ZDE

  •  1m filamentu za 70 s
  • 1 hod výroby 60 m

Množství na cívce plna-civka

Na internetu u kupovaného filamentu je někdy uváděno kolik metrů je na cívce. Třeba ZDE

400 m a i víc, záleží na váze materiálu.

Když přepočítám mojí rychlost s dobou výroby, tak mám na cívce pouhých 100 až 150m.

Je fakt, že moje navíjení není dokonalý, ale víc se my tam nevešlo.

Nové testy

Nedalo my to a začal jsem výrobu čistého granulátu pro výchozí rychlost a množství, z které budu vycházet.

Pokusil jsem se na cívku navinout co nejvíc občasným porovnáváním a odvážil materiál i cívku.

Celková výroba se protáhla na 5 hodin a množství na cívce je 600g čistá váha s tím že 50 až 100g by se ještě vešlo. Přepočítáno s rychlostí na 300m.

Test ukázal, že množství na cívce nemusí odpovídat váze a tím dává zkreslující informacím o době výroby. Na druhou stránku, filament mám pro svou spotřebu tak je mi jedno kolik váží. 🙂

 

Rychlost šneku.

Moje rychlost se pohybuje od 6 až 10 otáček/min  .

Zase záleží na teplotě a odporu.

Pokud už odpor přesáhne možnosti, který je nám schopen dodat stupňovitý vrták, začnou se granule převalovat a drtit na prach, který se začne lepit na stěny.

Na videu ZDE je normální odběr.

 

To je zatím vše.