Kemajuan teknis dalam komunitas prototipe cepat replikasi mandiri ( RepRap ) sumber terbuka telah memungkinkan bentuk manufaktur aditif terdistribusi berkembang pesat menggunakan bahan berbasis polimer. Namun, kurangnya alternatif logam sumber terbuka dan tingginya biaya modal serta lambatnya produksi printer 3-D logam yang dikomersialkan telah sangat membatasi penerapannya. Penerapan printer 3-D logam yang dikomersialkan terbatas hanya pada pembuatan prototipe cepat dan produk jadi yang mahal. Hal ini sangat membatasi akses teknologi bagi usaha kecil dan menengah, negara berkembang, dan untuk digunakan di laboratorium. Makalah ini melaporkan pengembangan printer 3-D logam sumber terbuka seharga <$2000. Printer 3-D logam dikendalikan dengan pengontrol mikro sumber terbuka dan merupakan kombinasi dari tukang las MIG gas-logam komersial berbiaya rendah dan turunan dari Rostock, deltabot RepRap. Daftar bahan, skema desain listrik dan mekanik, serta konstruksi dasar dan prosedur pengoperasian disediakan. Analisis teknis awal terhadap properti printer 3-D dan produk baja yang dihasilkan dilakukan. Hasil pencetakan bagian logam fungsional yang disesuaikan dibahas dan kesimpulan diambil tentang potensi teknologi dan pekerjaan masa depan yang diperlukan untuk distribusi massal teknologi ini.
Untuk printer RepRap 3D PALING logam terbaru, lihat ini
Perangkat lunak baru: Peningkatan pengiris dan proses untuk pencetakan 3-D logam berbasis GMAW sumber terbuka
Bill of material
| Barang | Nomor | Biaya (USD) | Sumber |
|---|---|---|---|
| Semua 12 Bagian Cetakan @ $40/kg | $12,00 | RepRap Lokal | |
| Semua Pengencang | $2,00 | http://www.mcmaster.com/ | |
| kacang M3 | 90 | ||
| Sekrup M3x10 mm | 12 | ||
| sekrup M3x12mm | 48 | ||
| sekrup M3x20mm | 12 | ||
| Sekrup set M3x8mm | 6 | ||
| mesin cuci M3 | 102 | ||
| kacang M8 | 6 | ||
| sekrup M8set | 3 | ||
| Isolasi keramik 152mm x 152mm | 1 | $4,00 | |
| Batang, bantalan dan pengikat | http://www.amazon.com/ | ||
| Batang halus 300mm x 8mm | 6 | $25,00 | |
| Batang serat karbon 304.8mm | 6 | $6,00 | |
| bantalan 608zz | 6 | $2,40 | |
| Bantalan LM8UU | 6 | $6,00 | |
| Ikatan kawat kecil | 3 | $0,50 | |
| Ujung batang pengikat | 24 | $8,00 | |
| sabuk T5 600mm | 3 | $5,90 | http://www.polytechdesign.com/ |
| Plat Aluminium 241mm x 51mm x 4mm | 3 | $114,00 | Bengkel mesin lokal |
| Motor Stepper NEMA17 (1,8 derajat, torsi penahan 5,5kg-cm, kawat 750mm) | 3 | $39,00 | http://www.kysanelectronics.com/ |
| Sakelar batas mekanis | 3 | $3,33 | http://www.digikey.com/ |
| Papan Mikrokontroler Melzi | 1 | $120,00 | http://web.archive.org/web/20160304170259/http://matterfy.com/ |
| Tukang Las MIG Set Otomatis Millermatic 140 dengan Gerobak | 1 | $836,00 | http://www.millerwelds.com/ |
| Sumber Daya listrik | 1 | $8,00 | (Daur Ulang)/Internet |
| Kabel | 1 | $2,00 | (Daur Ulang)/Internet |
| Total | $1.194,13 |
Bagian yang Dicetak
Cetak file STL ini pada RepRap jenis apa pun . Bagian berwarna merah pada gambar sebelah kanan adalah bagian yang dicetak. SCAD jika Anda membutuhkannya.
- 3X File: Motor akhir.stl
- File 3X : Akhiri idler.stl
- File 3X : Terminator sabuk.stl
- 3X File: PALING 12 gigi katrol.stl
- Berkas:Effector.stl
- File:Carriage.stl
- File:Adaptor tempat tidur.stl
Konstruksi
Catatan untuk Pembuat
Jika Anda telah membuat RepRap sebelumnya, ini akan mudah -- jika Anda belum familiar dengan RepRap atau Deltabots seperti Rostock - instruksi pembuatan yang lebih detail tersedia di halaman pembuatan RepRap PALING Prusa dan Ikhtisar Pembuatan Delta:MOST . Tautan tersebut akan memberikan rincian tentang bagaimana, misalnya, Anda dapat mengepang kabel atau mengkonfigurasi mikrokontroler Melzi/Arduino. Konsep ini, bagaimanapun, tidak terbatas pada desain khusus ini dan tentu saja dapat digunakan pada sebagian besar printer RepRap -- Anda hanya memerlukan alat tahan api dan tukang las Anda sendiri...semoga berhasil! Jika Anda berhasil - silakan hubungi kami.
Persiapan Awal
- Siapkan semua bahan yang tertera di BOM
- Cetak semua komponen plastik pada RepRap
- Buka kembali lubang sekrup M3 di setiap bagian plastik dan bersihkan jebakan mur dengan pisau tajam, sesuaikan untuk semua sekrup dan mur M3
Pembangunan pilar tunggal
Detail bagian dalam bawah, menunjukkan penempatan saklar batas
Detail bagian luar bawah
Detailnya atas- Pasang motor dan plastik dasar dengan sekrup M3 X 10mm dengan ring. Masukkan dua mur M3 ke dalam perangkap mur sekrup set di katrol, masukkan secara longgar dua sekrup set M3 X 8 mm ke dalam katrol. Dorong katrol melalui batang motor dan kencangkan semua sekrup.
- Pasang saklar batas ke dudukannya pada plastik dasar menggunakan sekrup M2 X 10mm. Tambahkan beberapa epoksi untuk memastikan sakelar tidak bergerak. Pastikan sekrup pada media terpasang pada lengan sakelar. Sesuaikan sekrup ini untuk mengatur posisi tempat kereta mengaktifkan sakelar batas.
- Gunakan bor atau pisau untuk membersihkan bukaan batang, masukkan 2 batang halus paralel 300mm ke dalam lubang di dasar plastik, gunakan sekrup M3 X 12mm dengan ring untuk mengencangkan semua batang untuk melumpuhkan kedua batang.
- Masukkan bantalan LM8UU ke dalam oli untuk pelumasan, masukkan 2 bantalan LM8UU ke dalam slot pada wadah plastik, dan kencangkan setiap bantalan dengan kuat menggunakan dua pengikat kawat kecil. Geser bantalan LM8UU dengan plastik shuttle ke setiap batang.
- Kencangkan ujung atas batang paralel ke plastik atas dengan sekrup M3 X 12mm dengan ring. Gunakan sekrup set M8 dan mur M8 untuk memasang dua bantalan 608zz ke lubang tengah di plastik atas.
- Lewatkan salah satu ujung sabuk T5 melalui dan mengelilingi salah satu terminator sabuk dan tarik ujung sabuk melalui terminator lainnya. Lingkarkan ujung sabuk pada katrol. Lingkarkan ujung sabuk yang lain di sekitar bantalan 608zz. Pasang satu terminator ke pesawat plastik dengan bantalan LM8UU dengan sekrup M3 X 10mm dengan mesin cuci. Kencangkan terminator dengan kuat menggunakan pengikat kawat kecil.
3X
Ini mengakhiri pembangunan pilar tunggal. 3 pilar harus dibangun secara paralel. Pelat aluminium 241mm X 51mm dipasang pada plastik bawah dan atas untuk membuat bingkai berbentuk prisma segitiga .
Pembuatan platform
- Epoksi ujung kawat pengikat ke batang serat karbon di kedua ujungnya. Set sekrup dan mur M3 X 12mm digunakan untuk mengencangkan ujung kawat pengikat ke angkutan plastik. Ujung lainnya diikat ke dudukan panggung plastik.
- Pastikan sekrup M3 dipasang dengan longgar melalui lubang di ujung kawat pengikat sehingga setiap lengan serat karbon dapat bergeser ke segala arah dengan bebas.
- 3 paku sepanjang 5cm dimasukkan ke dalam dudukan platform plastik untuk menopang baki keramik 152mm X 152mm.
Elektronik
Gambar 2 Diagram Pengkabelan- Untuk diagram pengkabelan lihat Gambar 2
- Motor langkah dan sakelar batas dihubungkan ke terminal yang sesuai pada papan mikrokontroler, yang terhubung ke komputer Linux dengan kabel USB.
- Papan ini diberi daya dengan catu daya komputer daur ulang.
- Untuk mengontrol tukang las kami menggunakan salah satu relay yang terpasang pada i/o bantu RAMPS dan pin daya. Mengubah status pin yang dipasangi papan akan mengubah status relai yang ditetapkan ke pin yang diaktifkan. Kontak relai kemudian disambungkan secara paralel dengan sakelar pemicu di pegangan pistol las. Mengalihkan pemicu pegangan atau relai akan mengaktifkan tukang las. Dengan cara ini alat las tetap dapat digunakan seperti biasa bila tidak dipasang ke printer...
Keamanan
- Peralatan keselamatan didasarkan pada protokol keselamatan pengelasan MIG standar
Area kerja
- Gunakan printer 3D logam Anda pada permukaan datar yang terlindung dari air dan bahan yang mudah terbakar.
- Pastikan Anda memiliki ground yang tepat dengan sambungan logam pada logam ke media Anda.
- Pastikan tabung gas Anda selalu terpasang pada penyangga tegak atau troli dan hanya gunakan selang gas yang dirancang untuk pengelasan.
- Hilangkan kekacauan di area kerja karena Anda akan menghujani percikan api di mana-mana. Minimalkan jumlah kabel di bawah kaki untuk menghindari tersandung.
- Periksa selang secara teratur apakah ada kebocoran, keausan, dan sambungan kendor, serta ganti saluran yang rusak. Semprotkan dengan campuran sabun dan air. Gelembung akan menunjukkan kebocoran.
- Pastikan ventilasi yang baik di area kerja. Asap las berbahaya. Di garasi rumah, biarkan pintu atau jendela terbuka dan jalankan kipas kotak sebagai saluran pembuangan untuk menghilangkan asap dari area pernapasan Anda. Kami juga sudah menggunakan masker.
Perlengkapan keselamatan
- Kenakan kacamata pengaman setiap saat saat berada di laboratorium.
- Saat mencetak dan/melihat printer saat mencetak, kenakan masker tukang las/helm las (penggelapan otomatis atau peneduh lipat dengan sertifikasi ANSI terkini) atau lihat menggunakan webcam. Jangan melihat printer dengan mata tanpa pelindung!
- Gunakan tang untuk mengambil media setelah pencetakan atau sarung tangan kulit tebal
- Selalu kenakan jas lab tahan api dan sarung tangan kulit tugas berat saat menangani komponen cetakan
- Kenakan sepatu kulit - sepatu hak tinggi (jari kaki baja adalah bonus).
Pencetakan 3D logam membuat Anda melakukan pengelasan dalam jangka waktu yang lebih lama dibandingkan biasanya untuk pengelasan rutin. Anda harus memastikan bahwa seluruh kulit Anda ditutupi oleh sesuatu untuk menghindari "luka bakar akibat sinar matahari".
Operasi
Panggung dikontrol seperti printer RepRap Delta 3-D biasa. Untuk penjelasan dasar tentang nomenklatur, coba ini . Unduh firmware Repetier dan perangkat lunak host , gunakan Arduino untuk mengunggah firmware ke stage, dan atur Cura di host. Ini akan bekerja pada semua jenis komputer tetapi kami merekomendasikan Debian yang gratis dan open source . Model dapat dibuat dan dimodifikasi dengan editor 3-D apa pun, seperti OpenSCAD , Blender , atau aplikasi CAD seperti FreeCAD (untuk daftar lebih rinci program CAD open source gratis, buka di sini . Model harus diekspor sebagai file STL. Itu dimuat ke Cura dan diiris ke jalur alat. Mungkin diperlukan beberapa kali percobaan untuk mendapatkan semua pengaturan dengan benar. GCode disimpan ke disk dan dibuka dengan Repetier Host, yang mengirimkannya ke panggung. nyalakan tukang las dengan mencolokkan kabel yang menuju ke saklar (yang harus ditahan dengan pengikat kawat). Saat pencetakan sedang berlangsung, perhatikan jarak antara pistol dan benda mm dan tetap sama. Jika bertambah, kurangi tinggi lapisan, atau perlambat pergerakannya (ini bisa dilakukan selama pencetakan dengan Repetier Host).
Fitur eksperimental
Meskipun keseluruhan pengaturannya masih sangat eksperimental, beberapa bagian lebih eksperimental dibandingkan bagian lainnya. Beberapa fitur tercantum di sini yang sedang diuji dengan berbagai tingkat keberhasilan. Cura akan mencoba menyesuaikan "lebar garis" filamen yang diendapkan dengan mengubah laju gerak makannya. Saat ini tukang las tidak mendukung penyesuaian seperti itu, sehingga beberapa bagian mendapat material lebih banyak dari yang seharusnya, sementara bagian lain mendapat lebih sedikit. Untuk mengatasi hal ini, sebuah plugin untuk Cura dikembangkan yang mengubah perubahan laju gerak makan ini menjadi perubahan kecepatan nosel. Plugin ini dapat ditemukan dengan file scad di github . Plugin ini juga mendukung penambahan perintah khusus saat perjalanan berakhir atau dimulai. Ini dapat digunakan untuk mengaktifkan relai untuk mengalihkan daya tukang las.
Lihat juga
- Open Source Arc Analyzer: Pemantauan Multi-Sensor pada Pembuatan Aditif Busur Kawat
- Mekanisme Pelepasan Substrat untuk Pencetakan Logam Aluminium 3D Las Busur Logam Gas - cara melepaskan cetakan dari media dengan palu
- Monitor Tegangan dan Arus Sumber Terbuka Berbiaya Rendah untuk Pencetakan 3-D Las Busur Logam Gas
- Optimalisasi Kawanan Partikel Parameter Pencetakan untuk Pencetakan 3D Logam Berbasis TIG Sumber Terbuka
- Pengembangan Paduan Aluminium–Silikon Hypoeutektik untuk Pencetakan 3-D Berbasis GMAW Menggunakan Pengecoran Baji
- Lab sumber terbuka
- Pencetakan OSAT 3-D sumber terbuka
- Analisis ekonomi siklus hidup manufaktur terdistribusi dengan printer 3-D sumber terbuka
- Dampak lingkungan dari manufaktur terdistribusi dari pencetakan 3-D komponen dan produk polimer
- Membangun peralatan penelitian dengan perangkat keras sumber terbuka dan gratis
- Universitas Teknologi Delft - MIG+ Prusa I3
- Weld 3D - spin off komersial pertama
- lihat literatur tentang "manufaktur aditif busur kawat" (WAAM)
- Mini Metal Maker - printer 3D yang dirancang khusus untuk tanah liat logam yang kemudian dibakar - instruksi pembuatan $25 jadi semi open source
- Kode mengaktifkan Impresora 3-D untuk Logam
- Aplikasi Pencetakan 3D Logam Berbasis GMAW Open Source
- PALING printer 3-D logam sumber terbuka v2
- Plugin Pengiris Pencetakan Logam 3D
- Pembentukan In Situ Mekanisme Pelepasan Substrat untuk Pencetakan 3-D Logam Las Busur Logam Gas
- Monitor Tegangan dan Arus Sumber Terbuka Berbiaya Rendah untuk Pencetakan 3-D Las Busur Logam Gas
- Tegangan Terintegrasi—Pemantauan dan Kontrol Arus Printer 3-D Sumber Terbuka Sambungan Bola Magnetik Las Busur Logam Gas
- Pembersihan substrat aluminium untuk pencetakan 3-D: PALING
- Menggunakan delta terbalik ke cetakan lilin untuk pengecoran logam
Diskusi Bermanfaat
- Diskusi Forum RepRap
- Diskusi Hal Hal
- Diskusi Reddit
- Diskusi sehari-hari
- Diskusi Rastall G+
- Diskusi Daftar
- Diskusi garis miring
- Google mengelompokkan tip, trik, dan ulasan printer 3d
Media
Media AS
- Ilmuwan Membuat Printer Logam 3D Sumber Terbuka dan Berbiaya Rendah - Michigan Tech News, Phys.org , Science Daily , Science Codex , The Cherry Creek News , Planet Infowars , Business Standard , GentedeHoy (Spanyol) , ItechPost , Reddit , CBS Detroit , Bubblenews , Manajer Lab, 3ders , Hexus
- Sekrup longgar? Printer 3-D akan segera membuatkan Anda printer baru - NBC News
- Mencetak Dengan Logam: Insinyur Membuat Printer 3D Pengelasan DIY Dengan Harga Di Bawah $1.500 - International Business Times
- Ilmuwan Michigan Tech membuat printer 3D logam DIY senilai $1.500 - Gigaomm , CNN Money, ARS Mobilitas
- Printer Logam 3-D Sumber Terbuka dan Berbiaya Rendah Dapat Menghadirkan Teknologi Revolusioner kepada Jutaan Orang - International Science Times
- Printer Logam 3D Baru Bersumber Terbuka dan Terjangkau - Live Science, Yahoo News , Scientific American
- Semua memuji printer logam 3D desktop DIY - DVice
- Sekarang Anda Dapat Mencetak 3D dengan Logam di Rumah - Motherboard
- Menguji logam Anda - Newsweek, Newsweek.com
- Printer 3D Pengelasan Rostock? - Retas Sehari
- Michigan Tech Merilis Printer Logam 3D Sumber Terbuka dengan Harga Kurang dari $2.000 - Industri Percetakan 3D
- Cara Murah untuk Mencetak Bagian Logam - The New York Times
- RT ACM (Asosiasi Mesin Komputasi) , Treehugger , Dunia Printer 3D , Engineering.com , Geeky Gadgets , Gizmodo , Dragons Tales , The Examiner , Karir ICT , Zona VR , Gizmag , Mingguan Komputer , Portal ITPro , Majalah Consett , Frekuensi Pergeseran
- MOU Dengan Sigma Labs : Market Watch, Sacramento Bee , MSN Money , Wall Street Journal , Yahoo Finance, Business Week , ABC 27 , Industri Percetakan 3D , 3Ders , Technorati , Berita Desain
- 3DPI Writer, 5 Aplikasi Pencetakan 3D Terbaik Mike Molitch-Hou Tahun 2013 - Industri percetakan 3D
- 10 proyek Perangkat Keras Sumber Terbuka paling luar biasa yang lahir pada tahun 2013 - Open Electronics
- Pencetakan 3D Tingkat Berikutnya Dengan Metal Manufacturing.net
- Revolusi Pencetakan, Teknologi Pencetakan 3D Baru - The Rundown Live
- Printer 3D Logam Bentuk Gratis adalah 3Doodler pada Steroid - Industri Percetakan 3D
- Pencetakan 3D Grace And Robotic Metal – MX3D-METAL karya Joris Laarman - Dunia Printer 3D
- Penelitian Michigan Tech yang mutakhir - UP Second Wave
- 8 Proyek Open Source yang Luar Biasa Untuk Ditonton! - Elektronik Untuk Anda Kali
- Teknologi Pengubah Permainan - Gantung Para Bankir
- Pencetakan Logam Untuk Konsumen – S1 Dari Aurora Labs - Dunia Printer 3D
- Mencetak Logam dengan Tukang Las MIG - Hack-A-Day
- Siswa Belanda membuat printer 3D logam DIY menggunakan printer Prusa i3 dan tukang las MIG - 3Ders, Siswa Menggabungkan Printer Prusa i3 dengan Tukang Las MIG untuk Membuat Printer 3D Logam yang Terjangkau - Cetak 3D
- Pelajar Belanda membuat printer 3D logam DIY menggunakan printer Prusa i3 dan tukang las MIG #3DPMetal - Adafruit
- Saya Manusia Aluminium - Mobil dan Pengemudi 2017
Media Internasional
Britania
- Pencetakan 3D logam dan enam perubahan penting dalam 'revolusi industri kedua' - The Guardian
- The Register , The Telegraph , The Independent , Techienews , ITPro , Majalah Eureka
Kanada
- Para ilmuwan merilis rencana untuk printer logam 3D sumber terbuka - Teknik Manufaktur/Desain Kanada
- Printer Logam 3D BIAYA RENDAH Baru dengan Inovasi Sumber Terbuka - Substansi
Cina
- Printer logam 3D: Anda ingin menggunakannya untuk apa? - Guokr.com (Singkatnya)
- Printer logam 3D,$1500.Apakah Anda siap? - 3dyf.com (3dyf)
- OS Cina , Beranda TI , CN Beta , AMOBBS
Denmark
- Byg din egen 3D-metalprinter seharga 6.500 kroner - Ingeniøren
Perancis
- Dalam proyek: printer logam 3D... open source - Futura Sciences
- GNT
Jerman
- Peralatan logam dari printer 3D - Scienexx, Linux Magazin
India
- Para ilmuwan membuat printer logam 3-D sumber terbuka dan berbiaya rendah - Jagran Post
- Para ilmuwan membuat printer logam 3-D berbiaya rendah dan bersumber terbuka - Economic Times (Indian Times)
Italia
- Pencetakan 3D logam, sumber terbuka, dan kacang tanah - Tom's Hardware
Jepang
- buatan sendiri yang murah! Michigan Technological University sedang mengembangkan printer logam 3D open source - Social Design News
Lithuania
- Mulai saat ini, printer logam 3D hanya 1,5 per seribu. dolar dapat dibuat di rumah - Mokslasit 15 menit, Technologijos
Malaysia
Norway
- Printer 3D logamnya bisa Anda gunakan sendiri - Teknisk Ukeblad (Technical Weekly)
Polandia
- Cetak Senjata - Rzeczpospolita (rp.pl)
Rumania
Rusia
- Segel Logam 3D Dibuat Terbuka -Lenta.ru, 2045.ru , Kazan Federal U , Inline
- Orang Amerika telah menciptakan printer 3D yang tersedia untuk mencetak pada logam - Imena
- Epoch Times , Komputer , Scienceblog.ru
Spanyol
- Impresora 3D para metal, barata dan codigo abierto - NCYT, Insurgente Press