Проекты

3D-принтер

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «3D-моделирование, 3D-печать и VR/AR-технологии» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Проектирование, Конструирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1501
Предметы: Физика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

На основе имеющихся данных о 3D-печати разработать и создать новую модель 3D-принтера небольшого объёма с повышенной скоростью печати, рабочей областью печати 300х300 мм, быстрой и удобной модификацией прошивки.

Добиться при минимальном бюджете проекта способности его масштабируемости без существенных затрат на модернизацию и добавление новых функций печати без изменения проекта.

Описание

При рассмотрении существующих категорий 3D-принтеров (Rep-Rap, Delta, RapMen) не выявлено ни одной, которая бы удовлетворяла поставленным задачам. В связи с этим была начата работа над разработкой и созданием новой модели 3D-принтера.

Этапы выполнения работы

1. Определение категории принтера, который ляжет в основу новой модели.

2. Проведение расчётов для создания проекта новой модели 3D-принтера.

3. Выбор кинематической схемы.

4. Создание макета чертежей корпуса новой модели 3D-принтера.

5. Подготовка необходимых инструментов и материалов для создания модели 3D-принтера.

6. Создание модели 3D-принтера.

7. Выбор управляющей платы.

8. Разработка чертежа электрической схемы 3D-принтера.

9. Монтаж электрических и электронных компонентов 3D-принтера.

10. Выбор прошивки для управляющей платы 3D-принтера.

11. Прошивка управляющей платы и модификация конфигурационного файла под созданную модель 3D-принтера.

12. Проверка работоспособности и измерение параметров действующей модели.

13. Внесение коррективов в конфигурационный файл.

14. Тестовые замеры получившихся параметров.

15. Разработка и печать тестовых моделей на действующей модели принтера.

Результат

В результате была разработана новая модель 3D-принтера.

На основании разработки сделан действующий макет 3D-принтера с рабочей областью печати 300x300 мм и скоростью печати 600 см/мин. Использована управляющая плата с возможностью быстрой и удобной загрузки прошивки и модификации конфигурационного файла. Созданный макет 3D-принтера позволяет изменить масштаб по оси Z без существенных материальных затрат и времени. Также без существенных затрат возможна замена экструдеров и добавление ещё одного канала для двухцветной печати.

Оснащение и оборудование

Электронные весы, амперметр, вольтметр, линейка, секундомер, слесарные инструменты, шуруповёрт, электродрель, дистанционный измеритель температуры, паяльное оборудование, измерительное оборудование.

Перспективы использования результатов работы

Возможность перехода на двухцветную печать. Возможность замены исполнительного механизма (например, на лазер).

Награды/достижения

XVI городская научно-практическая техническая конференция школьников «Исследуем и проектируем» − диплом I степени