Demo impressio3d aracoop

Promotors: Amb el finançament de:

Prototipar amb la impressió 3D

Marc Muntada


0. Què és la impressió 3D

Markus Kayser: https://vimeo.com/25401444

http://www.stratasys.com/3d-printers/production-series/fortus-900mc

Patents: http://www.stratasys.com/3d-printers/production-series/fortus-900mc

Revolució: http://reprap.org/mediawiki/images/e/ec/RFT_timeline2006-2012.png

https://vimeo.com/25401444



















http://reprap.org/mediawiki/images/e/ec/RFT_timeline2006-2012.png







1. Impressió 3d

Convertir idees en objectes reals

?


1.0. Impressora


1.0. Impressora (II)

Motor extrusor

i filament

Control autònom

Safata (llit)

Capçal (Hotend)

Tub Bowden

Control des de PC per USB


1.1. Filament

Material PLA.. Biodegradable.

Temperatura de fusió ~190ºC a 215ºC

Depèn fabricant/color

Diàmetre 3mm


1.2 Capçal calent (Hot end)

Temperatura de fusió desitjada

Capçal amb diàmetre final de 0.4mm

Cal tenir ben controlada la zona de fusió

Ventilador


1.3 Motor extrusor

• Pinça el filament

• L’empeny a la velocitat desitjada

• Molla per mantenir la pressió amb diàmetres variables


1.3.1 Desfem el filament

Tub Bowden. Flexible però transmet moviment lineal.

Com un fre de bicicleta entre l’extrusor i el capçal

Permet reduir pes del capçal


1.4 Desplaçament XY

El capçal es pot desplaçar en el pla XY mentre diposita material desfet

Cada eix, un motor

Velocitat de desplaçament

Fins a 250 mm/s

Finals de carrera

Y

225mm

X

225mm


1.5 Desplaçament vertical

La safata es desplaça avall.

Resolució fins a 0,06 mm

El nivell de qualitat de la depèn en gran mesura de la resolució

Cal alinear perfectament la safata al pla XY per tenir una bona adhesió a la primera capa

Z

200 mm


1.6 Control del sistema

Electrònica de control: Arduino + RAMPS

Programa (firmware): Marlin, Sprinter,...

Diu als diferents perifèrics què han de fer i llegeix dades dels sensors

Interpretar comandes G-CODE des de USB o des d’un controlador autònom que accepta targeta SD


1.7 “Slicers”. D’objecte sòlid a GCODE Model d’entrada en format STL

Tall del sòlid per capes horitzontals

Per cada capa es decideix el recorregut

Cal proporcionar uns paràmetres:

Temperatura, densitat, gruix exterior,..


1.8 Paràmetres d’impressió (I)

Gruix del perímetre

(“Shell thickness”)

0.4 mm, 0.8 mm, 1.2 mm

Densitat 0-

100%

(“infill” o “Fill

density”)

Alçada capes

“Layer height”

0.06mm – 0.3mm

Alçada primera capa

Bona adhesió: 0.3mm

Gruix de la capa

inferior i superior

(“top/bottom thickness”)


1.8 Paràmetres d’impressió (II) Temperatura del capçal

Com més alta, menys resistència al filament

Massa alta: perill de reflux i obstrucció

Massa baixa: resistència al filament, perill que el motor extrusor patini

Velocitat vs qualitat

Bona qualitat

50mm/s, alçada 0.1mm, densitat 40%, perímetre 1.2mm

Impressió ràpida

80mm/s, alçada 0.2mm, densitat 10%, perímetre 0.8

Rigidesa:

A més temperatura, millor adhesió entre capes


1.8 Paràmetres d’impressió (III)

Suports

Si es pot, és preferible evitar-los.

Implica postprocessat manual

Calen quan:

Superfícies “volant”

Superfície amb angle major 45º

Es poden automatitzar i detectar a l’slicer (“overhangs”)


1.8 Paràmetres d’impressió (IV)

Retracció

Degut a la viscositat del PLA, el capçal vessa encara que no s’empenyi el filament

Això s’evita estirant enrere el filament (“retraction”)

L’ajust automàtic dóna bons resultats.

“Warping”

Aixecament dels extrems de la base de la peça provocat per les tensions del material en refredar-se

Afegir “orelles” a la base

“Raft” de base

Fils indesitjats, “strings”


1.8 Exemple d’impressió


1.9 Noves possibilitats

Creació de noves eines de fabricació digital

Cyclone, fresadora per fer circuits

electrònics

Disseny fet col·laborativament


2. Flux de treball

Del disseny a una peça real.

Exemple pràctic


2.1 Visió general i opcions de SW

Disseny objecte 3D

OpenSCAD (lliure)

SketchUp (lliure)

Blender (lliure)

Rhino3D

SolidWorks

3D Studio

Autodesk Inventor

• Exportar a format STL • Assegurar objecte sòlid

• Reduir al nombre mínim de polígons

• Eines de “polit”: • http://cloud.netfabb.co

m/

• Netfabb

• Tall per capes – “Slicing”. STL

GCODE

• Cura

• Slic3r

• Kisslicer

• Netfabb

• Paràmetres bàsics

• Temperatura [195ºC – 220ºC]

• gruix capa [0.06 mm – 0.3mm]

• densitat (zones sòlides) [ 0% - 100% ]

• velocitat [40mm/s – 150mm/s ]

• Gruix perímetre [0.4mm – 0.8mm ...]

• Impressió 3D. GCODE PEÇA • El firmware de la impressora agafa les comandes GCODE i les

interpreta. (Firmware recomanat Marlin)

• Se li pot passar per USB o per targeta SD (recomanable)

• Preescalfar i preparar i deixar-la imprimint vigilant-la. No deixar-la sense

vigilància.

Validació del model

Iteracions fins a disseny final

http://cloud.netfabb.com/




2.2 Disseny CAD. Exemple pràctic OpenSCAD funcionament bàsic

Disseny d’un tripode per aguantar el mòbil

Paràmetres:

Amplada del mòbil

Alçada de la pinça

Gruix de la peça


2.2.1 OpenSCAD. Funcionament bàsic Entorn


2.2.2 OpenSCAD. Funcionament bàsic Operacions booleanes amb sòlids

Transformacions


3.2.3 OpenSCAD. Funcionament bàsic

Recursos útils:

Obijuan academy: Videotutorials a Youtube: Diseño de piezas con OpenScad I: http://www.iearobotics.com/wiki/index.php?title=Dise%C3%B1o_de_piezas_con_OpenScad

Diseño de piezas con OpenScad II: http://www.iearobotics.com/wiki/index.php?title=Dise%C3%B1o_de_piezas_con_OpenScad_II

MCAD: Llibreria genèrica: engranatges, cargols, motors,..

Es pot baixar de: https://github.com/elmom/MCAD

http://www.iearobotics.com/wiki/index.php?title=Dise%C3%B1o_de_piezas_con_OpenScad



http://www.iearobotics.com/wiki/index.php?title=Dise%C3%B1o_de_piezas_con_OpenScad_II



https://github.com/elmom/MCAD




2.2.4. OpenSCAD. Exemple

Paràmetrització:

Ens permet modificar el disseny automàticament

Amplada del mòbil: 15mm (movilw)

Alçada de la pinça: 30mm (h)

Gruix de la peça: 20 (w)

Pràctica

movilw

w

l

h


3.3 Tall per capes amb Cura

Pràctica

Demo impressio3d aracoop

Economy & Finance

Transcript of Demo impressio3d aracoop