3D ПРИНТЕРДІ ЖОБАЛАУ ЖӘНЕ ӘЗІРЛЕУ

DESIN AND DEVELOPMENT OF 3D PRINTER

Tugelbay Abylay Estayuly

student, Department " information systems and technologies» Kazakh University of Economics, Finance and international trade,

Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan

Saden Almaz Saktaganuly

student, Department " information systems and technologies» Kazakh University of Economics, Finance and international trade,

Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan

Mukhamedzhanov Nurbek Kairatovich

student, Department " information systems and technologies» Kazakh University of Economics, Finance and international trade,

Republic of Kazakhstan, Nur-Sultan

АННОТАЦИЯ

Бұл мақалада 3Д принтердің құрылымы, мүмкіншілігі, құрамы және құрастырылуы туралы ақпарат берілген.

ABSTRACT

This article provides information about the structure, capabilities, composition and components of a 3D printer.

Түйін сөздер: компрессор, экструдер, arduino mega 2560, 1.4 RAMPS, имитатор, Stepper Motor Drivers, картридер, коммутатор, G-сode, слайсинг, транзистор, джампер, радиатор

Keywords: compressor, extruder, Arduino Mega 2560, 1.4 RAMPS, simulator, Stepper Motor Drivers, card reader, switch, G-SDE, slicing, transistor, jumper, radiator

3D-басып шығару технологиясы жылдан жылға дамып жатыр. Олар киім дүкендерден сатып алмайтын, Интернетте көшіріп, басып шығаратын әлемді сипаттайды. Әркім өз қалауы бойынша заттар жасай алатын әлем. Үш өлшемді басып шығару әлеуетін кеңінен пайдалану қаражат пен уақытты үнемдеуге, сондай-ақ өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді. 3D басып шығару-мүмкіндіктерді кеңейту құралы. Осылайша, зерттеулер белсенді жүргізіліп, жақын болашақта - он жылдан кейін – 3D принтерлерді қолдану ғимараттардың күрделі үш өлшемді проекциялық модельдерін 100 микронға беру дәлдігімен жасауға мүмкіндік береді деп болжауға болады, олар әсіресе ғылыми институттар үшін өзекті, өйткені енді прототип жасауға ғана емес, жүргізіліп жатқан зерттеулерде оған жанасуға да болады.

 3D принтер-бұл ең нақты нысандарды жасауға мүмкіндік беретін құрылғы. Сүлгіге арналған ілгек, газ турбинасына арналған компрессор, смартфонға арналған қаптама, және тағы басқа заттар-мұның бәрін басып шығаруға болады.

3D принтерлеріне арналған шығыс материалдары (филаменттер) катушкаға оралған пластикалық жіптерден тұрады. Шығыс материалдары әртүрлі типтері мен қасиеттері бар. Ең арзан 3D принтердің пластигінің рулонын 15$ сатып алуға болады, бірақ қызықты нұсқалары (мысалы, нақты ағаш немесе тастан толтырғыштары бар ағаш имитаторлары немесе құмтас) қазірдің өзінде бірнеше есе қымбат болуы мүмкін.

3D принтердің механикалық құрылымы.

3D принтер денесі (1) (1-сурет), оған бекітілген бағыттауыштардан (2)тұрады, оның үстіне басып шығару механизмі (3)қадамдық қозғалтқыштардың (4)көмегімен, өнім өсірілетін жұмыс үстелінің көмегі мен қозғалады (5)және ол электроника арқылы бақыланады (6).

1-сурет. 3D принтердің механикалық құрылымы

Жіп (филамент) (1) баспа бас тиегіне (Экструдер) (2) түседі, онда сұйық күйге дейін қызады және экструдер соплосы арқылы сығылады. Қадамдық қозғалтқыштар тісті белдіктердің көмегімен Экструдер (2) қозғалысқа әкеледі, ол бағыттаушы (3) бойынша жылжиды және пластикті платформаға (4) қабат артынан жағады. Төменнен жоғары қарай. Нәтижесінде сіздің бұйымыңыздың (5) қабаттары өседі (2-сурет).

2-сурет. 3D принтердің жұмыс схемасы

1. Ramps 1.4 Arduino Mega 2560 үшін шилд (қондырма) қойылады. Arduino G-кодтарын сигналдарға түрлендіреді және 3D принтерді RAMPS 1.4 арқылы басқарады.

Бізге қажет: 1.4 RAMPS жиынтықтың бөлігі, транзистор, транзисторға арналған радиатор, термиялық майлау, бұранда M3 * 5 6. джамперлер (3-сурет).

3-сурет. RAMPS платасы

2. Қадамдық мотор драйверлерін және радиаторларын орнату:

Бізге қажет: Stepper Motor Drivers - жиынтықтан 4 дана, өздігінен жабысатын немесе ыстықтай ерітетін желімдегі радиаторлар - 4 дана, RAMPS 1.4 платасы (4-сурет).

4-сурет. RAMPS және радиаторлар

3. Arduino Mega 2560 орнату:

Бізге қажет: Arduino Mega 2560 жиынтығы, М3 бұрандалары, M3 жаңғақтары (5-сурет).

5-сурет. Arduino Mega 2560 платасы

4. Картридерді орнату:

Бізге қажет: Картридер, бұрандалар М2,5*20 - 2шт, гайкалар М2.5-4 дана (6-сурет).

6-сурет. Картридер-жадылық картаны оқу құралы

3D принтердің бағдарламасы.

3D принтерде жұмысты (басып шығаруды) бастау үшін болашақ затты барлық үш өлшемде салу қажет. Бұл СAD-редакторлар немесе АЖЖ (автоматтандырылған жобалау жүйелері) деп аталатын арнайы бағдарламалардың көмегімен жасалады. Бұл ретте модельдерді салу міндетті емес барлық мүмкін ілмектердің, қаптардың немесе тіпті квадрокоптердің дайын нұсқаларын түрлі интернет-сайттардан көшіріп алуға болады. Интернетте қажетті модель жоқ болса, әрдайым оны кәсіпқойлардан тапсырыс беруге болады.

7-сурет. Принтер интерфейсі

3D-басып шығаруға келгенде, мұндай модельдер "слайсингке" ұшырайды, яғни арнайы бағдарламалардың көмегімен жеке қабаттарға бөлінеді, оларды слайсерлер деп атайды. Ең алдымен, берілген затты жұқа қабаттарға шартты түрде кесу керек, ал олардың әрқайсысы қайтадан шартты түрде суретке түсіру керек. Алынған суреттердің стопкасын принтерге беруге болады, және ол әрбір суреттің көшірмесін жасайды, қабаттың сыртынан бастапқы берілген затты толық шығармайынша жұмыс жасайды. 3D принтерлер әртүрлі және түсті материалдармен мүсін шығара алады

Мүсінге 3D принтері үшін арнайы бағдарлама жасайды. Бұл бағдарламада принтерге модельді қалай басып шығару керек - экструдер қайда қозғалады, пластикті қысу жылдамдығы, модельде қабаттардың қалыңдығы қандай болады және т.б. параметрлер айтылады. Барлық принтер бағдарламасы G-сode деп аталатын файлға сақталады. Одан әрі флеш карта немесе USB сым арқылы бағдарлама 3D принтеріне жүктеледі және басып шығарылады.

Шыбық баспа еріткішке беріледі, онда жұқа шүмек арқылы балқиды және сығылады. Басы екі жазықтықта қозғалады. Әр қабатты аяқтаған соң, принтер баспаның басын көтереді немесе платформаны түсіреді, содан кейін жаңа қабатты басып шығара бастайды. Мәселен, қабаттың артындағы қабат, кесік артында кесік, түпнұсқа заттың көшірмесі өсіріледі.

Біз айтып өткендей, 3D-принтерлер көп және олар әртүрлі. Аса күрделі өнеркәсіптік машиналар, жоғары дәлдіктегі лазерлердің көмегімен ұсақ металл ұнтақтарынан жасалған қабаттар жүздеген мың доллар тұруы мүмкін. Тіпті ағымдағы дағдарыс кезеңінде де, толық жиналған, жұмыс камерасын қыздыру, сенсорлық дисплей және автоматты калибрлеу сияқты қосымша функциялары бар машиналар сирек олардың бағасы 500$ жоғары .

Қортынды

Зерттеу, құрастыру және баспа аддитивті құрылғыны жобалау порталды типті 3D-принтер жасалды. Жұмыс барысында құрылымдық схеманың қажетті элементтері, принтердің нақты жүргізілуін сәйкестендіру, жекелеген бөлшектер мен тораптар анықталды. Бұндай компьютерлік техниканы сату үшін интеграцияланған басқару жүйесі мен түрі ұсынылады және бағдарламаланатын контроллер, қосылған қадамдық қозғалтқыштар, LTP-порттар коммутаторы арқылы компьютерге арналған USB сымымен бірге  қойылады .

Қондырғыға қосылған контроллер қолданбалы бағдарламалар пакетін пайдаланылады, қадамдық қозғалтқыштарды басқаруды жүзеге асыруға мүмкіндік беретін, полимерлі филаментті қыздыру және экструзия процесімен іске асырылды.

Қолданылған әдебиеттер:

1. Д. Горьков «3D-печать с нуля». 3D-Print-nt.ru, 2014 г, 400 с.
2. Э. Канесс, К.  Фонда, М. Дзеннаро «Доступная 3D печать для науки, образования и устойчивого развития» . МЦТФ, 2013 г., ISBN  92-95003-48-9, 194 с.
3. 3DTODAY [Электронный ресурс]URL: https://3dtoday.ru/wiki/3Dprinter (дата обращения: 16.12.2019)