RepRap: costruire un bullone tirafilo

Una delle componenti fondamentali per le nostre stampanti è il bullone “zigrinato”, che agganciando il filo va ad alimentare l’hotend; in commercio ce ne sono già di buoni ad un prezzo competitivo, ma potreste trovarvi nella situazione, come la mia, di fare qualche personalizzazione. Ovviamente per fare un buon ingranaggio servirebbe un tornio dotato di fresa e qualche buona punta, ma vediamo come possiamo farne uno in casa perfettamente funzionante. Ho preso molti suggerimenti dalla wiki di reprap.

Cosa ci serve:

-trapano a colonna

-dremel con dischi da taglio e fresa conica

-una lima a cilindro

-una struttura di lavoro (spiego meglio dopo)

-il bullone

Iniziamo col prendere il bullone e montarlo completo di big gear e relative rondelle nel nostro estrusore

Estrusore con bulloneInfiliamo il filo e con un pennarello segniamo a lato del filo:

Segnare il bulloneAll’interno della fascia delimitata dal pennarello andremo a scavare un solco con l’aiuto del trapano a colonna e della lima:

Lavorazione bulloneAdesso andiamo dal nostro amico con la stampante 3D e facciamoci stampare questo progetto: http://www.thingiverse.com/thing:25062

Nel caso usiate il flessibile del dremel, ho modificato la struttura e la potete scaricare da qui: https://dl.dropboxusercontent.com/u/46026962/sito/The_little_bolt_hobbit.zip

Dobbiamo fare dei tagli lungo il fusto dell bullone in corrispondenza del solco precedentemente realizzato; consiglio di sfruttare i denti dell’ingranaggio in modo da ottenere dei tagli equidistanziati:

Lavorazione al dremelUltimati i tagli, ripassiamo tra un dente e l’altro con una punta conica in modo da rendere più tagliente il bordo.

Punta conicaEd ecco il risultato:

Ingranaggio finale

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Estrusore per RepRap

In questo articolo parlerò di come procurarsi “l’hot end”, che è una delle componenti principale del blocco d’estrusione della stampante. Innanzitutto di cosa si tratta?

L’hot end ha la funzione di sciogliere il materiale plastico, depositarlo sul piatto di stampa ed anche controllare la temperatura. Quindi è composto da un corpo scaldante e da un sensore termico. Quando ho iniziato a costruirmi la RepRap mi sono posto la domanda: che pezzi mi conviene costruire, che pezzi mi conviene comprare? E se li compro, dove li posso trovare?

Partiamo dall’ipotesi di volerci costruire l’hot end. Il primo problema da affrontare è quale progetto realizzare. Infatti come la migliore tradizione dei progetti OpenSource, ci sono un infinità di varianti e uno si sente un po’ smarrito. Dopo molte ricerche ho deciso di utilizzare la guida trovata su questo link:

http://reprap.org/wiki/RepRap_Universal_Mini_Extruder#The_hot_end

C’è anche disponibile un videotutorial, che però ha alcune differenze col progetto linkato sopra:

http://www.youtube.com/watch?v=OyZvUZXqL-M

Tra i due tutorial sopra indicati l’unica differenza è la possibilità di usare determinati materiali e determinati strumenti. Partiamo con l’analizzare il primo caso; il materiale che ci serve è:

  • filo di nicromo (molto difficile da trovare; comprato qui)
  • Termistore NTC 100 KOhm (abbastanza comune, lo si trova nei negozi d’elettronica oppure qui o qui)
  • un iniettore
  • un blocchetto d’alluminio o materiale metallico per alloggiare il sensore (termistore)
  • nastro di kapton (molto difficile da trovare nei negozi, comprato su ebay)
  • silicone termico (molto comune nelle migliori ferramenta)
  • cilindro di teflon o peek (li trovate qui o qui; l’unica differenza tra teflon e peek è la maggior qualità nel realizzare una barriera termica)
  • un pezzo di Peek come supporto all’iniettore. Questo materiale è molto difficile da trovare specialmente in lastra. Per il supporto ho comprato questo altrimenti per chi abita nel pordenonese lo può trovare a cilindri da metro da diversi diametri presso Piva Ferruccio

Per questo progetto è fondamentale la possibilità di usare un tornio. Infatti solo grazie a questo macchinario si può ottenere una lavorazione del tondino d’acciaio; ovviamente non tutti hanno un tornio nel garage di casa, quindi la cosa migliore è avere un buon amico che vi dedichi un oretta del suo tempo. Una problematica riscontrata è stata la foratura dell’iniettore; trovare una punta da 0,5 mm è molto difficile e la si trova solo in negozi specializzati. Inoltre questa è molto fragile e si rischia di romperne un paio prima di ottenere il foro desiderato. Ovviamente il risultato ottenuto è un iniettore di ottima qualità, con una distribuzione del calore più omogenea. A questo progetto ho aggiunto una variante che consiste nel fare una spirale con filo di nicromo sul corpo dell’iniettore, invece che limitarmi ad appiccicarla sul blocchetto di supporto del sensore termico.

Particolare del foro d'iniezione

Filo di nicromo avvolto a spirale e fermato col kapton

Una cosa a cui bisogna stare molto attenti quando si avvolge a spirale il filo di nicromo è che le spire non si tocchino, altrimenti il materiale isolante si brucia e va in corto; l’operazione è abbastanza laboriosa e ci vuole moltissima pazienza. Quindi se non avete la possibilità di utilizzare un tornio scartate subito questa ipotesi; non provate neppure a chiedere ad una officina perché o vi ridono in faccia, oppure vi chiedono uno sproposito (quindi conviene comprarlo già fatto!). Anche il cilindro in teflon e peek deve essere lavorato al tornio per avere un risultato ottimale e fondamentalmente serve a creare una barriera termica.

Il blocchetto di Peek serve per realizzare il supporto del iniettore e per poi fissarlo al carrello; non necessariamente deve essere Peek, basta un qualsiasi materiale che sia un isolante termico. Sconsiglio vivamente il legno, perché andremo a lavorare con temperature anche superiori ai 200 gradi e rischiamo che ci prenda fuoco

Il progetto illustrato nel videotutorial è più semplice da realizzare; il materiale necessario:

  • bullone M8
  • un iniettore per le caldaie a gas (dal vostro idraulico di fiducia o presso i centri di assistenza per caldaie)
  • filo di nicromo
  • termistore
  • blocchetto di Peek
  • silicone termico

Per questo progetto è fondamentale poter avere a disposizione un trapano a colonna; se non lo avete o vi rivolgente sempre al vostro amico di fiducia o provate a chiedere in qualche officina. Per fare un buco ad un bullone non vi chiederanno niente e richiede pochissimo tempo. Inoltre il trapano serve anche per realizzare il blocchetto per l’alloggiamento del sensore. Il risultato è un iniettore di buona qualità, ma non ottima. Infatti non è detto che col trapano a colonna si riesca a fare un buco esattamente verticale per tutta la lunghezza dell’iniettore ed inoltre si vanno ad accostare diversi materiali che hanno diversa resistività termica. Quindi si rischia di non avere una distribuzione omogenea del calore ed un estrusione ottimale del materiale plastico.

Perché farsi l’iniettore invece che comprarselo? Bhe il motivo principale è per “sporcarsi un po’ le mani” e vedere come funzionano le cose. Il secondo motivo è che si può variare a piacimento la dimensione del foro d’estrusione e realizzarsi un set diversificato, adatto a diverse tipologie di stampa.

Nel caso non abbiamo torni, trapani o relativi amici in possesso di essi, vi consiglio vivamente di comprare i kit già pronti; io vi suggerisco di comprare da http://www.kentstrapper.com, un po’ perché solo italiani, ma sopratutto perché la maggior parte dei soldi che guadagnano li stanno reinvestendo per migliorare il progetto reprap. Altrimenti potete rivolgervi a http://reprapworld.com.

Chiudo l’articolo allegando le foto del mio hotend montato e con il silicone termico applicato.

HotEnd completo

HotEnd completo

 

 

 

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