RepRap 3D-Drucker

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Donnerstag, 13. Januar 2011

Extruder

Hallo zusammen

Der Extruder, welcher momentan eingesetzt wird, hat noch grössere Probleme.
Eines der Probleme ist, dass die Spindel, welche den Vorschub gibt, verbogen ist. Dadurch hat der DC-Motor mühe das Material nach unten zu befördern und das Material fliesst nicht gleichmässig.
Ein weiterer Punkt ist die Dichte unten im rot gekenntzeichneten Bereich des Extruders. Wir hatten nicht beachtet, dass sich die Wärme im ganzen unteren Teil ausbreitet und das Material sehr früh den Aggregatszustand ändert. Da der Druck in alle Richtungen wirkt, drückt es das Material auf der falschen Seite heraus, da es dort weniger Widerstand hat.


Ein sauberer Ausdruck ist somit unmöglich.
Deshalb haben wir uns für einen etwas anderen Extruder entschieden.
Ein Entwurf des neuen Extruders sieht so aus:





Zu beachten ist der grosse Abstand zwischen dem Vorschubteil und dem heissen Teil, welcher durch die kleine Querschnittsfläche der Wärme einen grossen Widerstand bietet.


Zwischen den zwei Teilen wird das Material mit einem Röhrchen geführt welches verhindern soll, dass das Material oben ausläuft.


Vorschub
Den Vorschub geben wir bei dieser Variante über ein gerändeltes Rädchen, welches das Material, ähnlich wie ein Zahnrad, nach unten befördert. Mit einem zweiten Rädchen wird das Material ans treibende Rad gedrückt. Über einen Drehgeber am zweiten Rädchen könnte man bei Bedarf überwachen, ob das Material wirklich nach unten befördert wird.


Beim alten Extruder hatten wir ein M5-Gewinde mit einer Steigung von 0.8 mm als Spindel. Bei unserem neuen Vorschubgeber würden wir ein Rädchen mit etwa 15 mm Durchmesser verwenden, welches einen Umfang von 47.12 mm hat. Das ergibt ein Verhältnis von 1:59, was nicht zu vernachlässigen ist.


Um dieses Verhältnis zu verkleinern müssten wir ein Getriebe oder einen Motor mit einer viel kleineren Drehzahl einsetzen.


Darum werden wir einen Schrittmotor verwenden, welcher wir bei Nanotec bestellen werden. Für die Steuerung der Schrittmotoren werden wir die Stepper Motor Driver v2.3 beim GRRF Shop bestellen.


Wärme
Die Heizpatrone bringen wir so weit unten wie möglich an, damit die Wärme nur dort ist wo wir sie brauchen und zwar am untersten Punkt der Düse. Der ganze heisse Teil ist nun auch massearmer damit er sich schneller erhitzt und wieder abkühlt. Durch die Wahl verschiedener Materialien versuchen wir den Wärmefluss zu beeinflussen.
Wir hoffen, dass der Extruder so funktioniert und wir nicht am Termin vorbeischiessen.

Gruss
Wilhelm

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