Разработка уникального сахарного 3д принтера.

rastavoron
Идет загрузка
Загрузка
09.08.2020
4208
35
печатает на Prusa i3 Kit
Бизнес

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

28

Привет друзья. Решил я пока пишется  более подробно рассказать о сахарном  3д принтере.  И  попытаться донести что все таки заниматься  разработкой оборудования  и делать это основным бизнесом  не очень то и интересно.

Много лет назад ко мне обратился  знакомый  , которому нужно было распечатать формочки для заливки шоколада. Назовем  его кондитер. Ну  так  вот пока мы  с ним общались на  тему  специфики его бизнеса. Мне пришла  в голову  интересная разработка  3д принтера  который  печатает сахаром. Ну  и я  как  всегда  без задней мысли  рассказал  ему  как  я  вижу  создание  данного оборудования. Он  конечно выслушал меня , восхитился  забрал  свой напечатанный  заказ формочек под шоколад  и  пропал на пару лет. 

 Вдруг через какое то время  он заезжает ко мне  в гости и рассказывает, что у него  друг из Москвы  выслушал то что он  смог запомнить из моего разговора  и решил  воплотить самостоятельно данный 3д принтер, но у него ничего не получилось и он бы хотел нанять меня для того что бы  я  сделал  этот аппарат. Ну  я конечно же  нуждаясь в деньгах согласился. 

 Вскоре приехал этот товарищ из Москвы  и привез с собой аппарат ,который они самостоятельно сделали. Это был ящик с неподвижным  алюминиевым  столом  и  2-мя осями координат XY, на  которых была повещена кастрюля с нагревательными элементами , имеющая по середине отверстие закрывающееся электромагнитным клапаном. Он спросил можно ли  как то это чудо переделать , а то оно не печатает.

Осмотрев агрегат я пришел к выводу  что это скорее литьевая машина  ,чем 3д принтер и  сказал что надо делать все  с нуля. Сделал смету по запчастям , получил аванс  и принялся за работу.

Ну а теперь подробнее об аппарате :

Так как я  уже давно сотрудничаю с китайскими партнерами по запчастям я решил составить список необходимого мне материала   и так же,  что бы  не тратить время на корпус заказать изготовление  егоного у них родимых.

 И так  вскоре пришли  все запчасти  и я принялся за проект. Подход  я выбрал уникальный.

Корпус  и механика со столом  были  как у обычного принтера, электроника  тоже.  Но вот стол  я  решил  сделать ,что бы он  вместо нагрева наоборот охлаждался  до минусовых температур. Для этого я использовал элементы  пельтье  с отводом нагрева  и охлаждением. В итоге  у меня  получился  стол из алюминия который при охлаждении покрывался  инием. Цель была достигнута. 

Дальше мне необходимо было  создать головку в которой бы расплавлялся обычный сахар и через  обычное  фдм-овское сопло мог вытекать. Для этого я  сделал  в первой версии  круглую алюминиевую колбу, в которой внутри были  перегородки из алюминия, так  как сахар необходимо было нагревать и в середине,  что бы  он не  ком ковался. Намотал нагревательный элемент  и  сделал резьбу под стандартное сопло.

Далее мне  нужно было решить вопрос  подачи расплава  и  ретракт. Для  этого я  решил  использовать систему подачи воздуха в головку с контролируемым давлением , а ретракт обеспечил  с помощью 2-го канала идущего от компрессора в головку  снабженного эжектором  позволяющим производить всасывание  расплава сахара. Вся система была укомплектована электромагнитными клапанами и  управлялось собственным ПО.

Первые же испытания показали что я не ошибся  и  печать получается идеальной. Но чем  выше обьект ,тем  больше  вероятность брака, так  как сахар очень медленно остывает и  растекается. Поэтому для головки  я  сделал систему  охлаждения в  2-х вариантах (оба рабочие)  элемент пельтье и 2 вариант мини холодильная установка на фреоне.  Оба варианта  обдували  холодным воздухом  расплав выходящий из сопла. Это позволило печатать любые формы из сахара и объекты.  Ну  вот собственно и  аппарат готов. 

Ну что сказать для пот держания штанов  заниматься разработкой оборудования  конечно можно, но  чувствовать себя  поистине человеком  можно  только когда  ты  выпускаешь что либо серийно и не  в гаражных условиях.

    Это не единственная наша разработка и  я буду рассказывать в своем блоге о разных интересных проектах.

 Жду единомышлеников  , которые уже имеют богатый опыт и теперь готовы  заработать на  этом богатстве.

 Так же рады  инвесторам , которые понимают что владение технологиями  -это управление завтрашним днем. И  прекрасно помнят историю великих людей  прошедших путем  владения технологий.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

28
Комментарии к статье

Комментарии

09.08.2020 в 11:42
2

Пишите мне очень важно ваше мнение. Пока сломал руку решил попробовать себя в написании статей. Так что жду  комментариев и критики. ))

09.08.2020 в 17:16
0

Для охлаждения детали в вашем случае отлично подойдёт вот такая конструкция,https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B8%D1%85%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82 благо ваши китайские партнёры производят их в ассортименте. Для стола тоже можно использовать тот же воздух, пропуская его через фрезерованные каналы и после использовать на охлаждение детали, а воздух горячего конца для поддержания расплава. Так в качестве идеи

10.08.2020 в 12:59
0

Мужик! Хочешь больших денег? Обращайся в личку! Ты мой кумир!

09.08.2020 в 12:09
1

1) как в мех обработке? надфиль, наждак?

2) какими соплами пробовали печать?

3) по времени печати как обычный принтер или быстрее медленнее?

p.s. можно было бы использовать как сопло для поддержек но проблемно совместить холод и тепло


09.08.2020 в 12:22
0

Понимаю юмор)) но все равно отвечу.

1) Особенность укладки слоев расплавленным сахаром придает изюминку изделию и не требует постобработки.

2) под каждое сопло необходимо настраивать параметры давления и ре тракта. Печатали от 0,3 до 0,8

3) честно не обратил внимания. Приблизительно  одинаково.

4) ну использование его может быть как создание  уникальных леденцов, сахарных тарелочек  и ваз для  мороженного, варенья, алкоголя.

09.08.2020 в 12:51
1

Здравствуйте. Я собираюсь использовать элемент пельтье для охлаждения PET пластика при экструзии. Ваш сахарный принтер я бы сделал немного иначе. Я думаю надо было применить миниатюрный экструдер для подачи сахара. Пневматика вариант посложней.

09.08.2020 в 13:23
0

Имеете ввиду расплавленный сахар подавать шнеком ?  Это очень дорогое удовольствие  в итоге бы получилось.

09.08.2020 в 14:37
0

А вы обратите внимание на ось позиционирования старого флоппика )) Готовый шнек в сборе ))

10.08.2020 в 06:09
0

Нет, маленько не так. Использовать принцип прямой подачи сахара в экструдер, как при печати гранулами. Только вместо гранул сахар. Я смотрел видео, где шнек для прямой подачи делали из самореза. Думаю здесь тоже бы получилось.

09.08.2020 в 15:14
0

тут проблема в тех задании необходим вместительный резервуар в котором плавиться сахар потом необходим  насос  который работает с горячими  жидкостями ,трубка с подогревом  , датчик высокотемпературный для измерения обьема   ну и маленькая головка со шнеком. Она  будет самой дешевой деталью всей конструкции. 

09.08.2020 в 16:17
0

 И попытаться донести что все таки заниматься разработкой оборудования и делать это основным бизнесом не очень то и интересно.

А почему не интересно?

09.08.2020 в 16:35
0

Потому что когда ты изобретаешь в свое  удовольствие независимо от денег это одно, а когда это заказ то как правило что то идет не по плану  и  частенько расходы начинают превышать ожидаемые и  клиент этого не понимает и не возмещает, поэтому приходится  выходить из ситуации  снижая свой заработок.

09.08.2020 в 19:57
1

А я бы разбил процесс на два этапа...

1. Подготовка сахарного "филамента".

2. Непосредственно сама печать.

09.08.2020 в 20:41
0

я выше писал что это очень дорого получиться

09.08.2020 в 20:16
0

Писец ты заморочился🤪но это круто и очень грамотно, молодец! Супер!!!! 

09.08.2020 в 20:42
0

Это еще мелочи есть более крутые разработки в области FDM

10.08.2020 в 02:28
0

делись своими результатами! 

будут дискуссии, а как следствие возможные новые решения.

работа на сахарным впечатляет!👏

10.08.2020 в 09:15
0

Отличная работа!

Я думаю, такое устройство должно имет достаточный коммерческий потенциал для мелкой серии.

10.08.2020 в 10:44
0

Очень интересная и грамотная работа. И применение модулей Пельте очень кстати.

Я, как поклонник эффекта Пельте, вообще полагаю, что, поскольку он имеет и обратный результат ( генерирует эелектричество при достаточно значительной разнице температур), то, когда будут созданы сверхпроводящие линии передач, то, размещением частей модуля Пельте на полюсах и экваторе, можно будет нахаляву генерировать неограниченное количество энергии. 

10.08.2020 в 10:53
0

Говоря об этих вечных коммерческих кондитерских бизнес проектах, отвлекаемся от главного. Не там собака порылась. 

Что доказал автор данной работой? Он показал возможность точной и повторяемой печати сахаром из расплава (минуя даже и стадию филамента). Вплоть до получения полноценных изделий. 

Что есть сахар с точки зрения 3д печати? Сахар есть  сладкая, твердая, дешевая, безопасная, непахучая, повсеместнодоступная, водорастворимая(!!!!) субстанция. Все. Этого достаточно. 

Таким образом, мы убедились в возможности применения сахара в качестве альтернативной водорастворимой поддержки. Вот основное достижение данной работы. Там же лежит и коммерциализация. 

Второй экструдер (для поддержек) вовсе необязательно должен быть аналогом основного. Это может быть цилиндр с тем же сахарным расплавом, клапаном и доп.обдувом (по методике автора). Даже и достаточно далеко отстоящим от основного хотенда (что запросто для IDEX кинематики). 

Эффект тут в ценнике на водорастовримую твердую субстанцию, годную для печати. На порядки дешевле PVA. И легкорастворимую.

 

10.08.2020 в 11:00
0

Да согласен цена  водорастворимой поддержки копеечная.Эх вернуть бы мне линию по нитке я бы столько новых материалов бы  выпустил и  сделал их более доступными. ))

10.08.2020 в 11:05
0

а если просто нить тянуть? Жженый то сахар ломкий. А вот патока (карамель) весьма даже такая упругая. Тогда можно гнать гибкую водорастворимую сахарную нить для поддержек.

Хотя, непосредственная печать из насыпанного в бункер сахарного песка - еще прикольнее. 

Так - надо эту нить тянуть да продавать да продвигать. Так - продавать только узел хотенда, для апгрейда принтера печатью поддержек. 

И вопрос еще - что перспективнее. 

10.08.2020 в 11:10
0

Для нити поддержки есть другие разработки. Сейчас на повестке  огромный принтер , команда и  инвестиции.))

10.08.2020 в 11:22
0

этих команд и огромных принтеров уже девать некуда. А вот универсальных дешевых водорастворимых поддержек как небыло так и нет. 

Особенно для материалов с высокой температурой. А тут и липкое (адгезия ко всему должна быть прекрасная) и дешевое. 

Кстати, "огромные принтера" тоже нуждаются в поддержках. И ПВА там будет золотое при такихто габаритах. А сахар - самое то. 

Еще одна задача суперактуальная (я обгуглился - нету нигде пока решения) - регенерация поддержек из раствора снова в сухой остаток. Это же очевидно: весь материал растворился в раствор, зачем его утрачивать? Когда есть смысл высушить и использовать по новой (я это искал изза высокой стоимости ПВА, очевидное и необходимое решение.). Но, видимо, пока попросту у народа руки не дошли до регенерации ПВА из раствора снова в филамент. 

А с сахаром то - милое дело! Не надо и Менделеева звать! Растворил в теплой воде - потом тупо выпаривается или выкипает этот сироп (каждому известно). И снова можно печатать из расплава. Круговорот сахара в 3д печати.

По-моему, тема и технолгия вполне достойна для, например, докладика-сообщения на томже Формнексте-2020 (вроде не отменяют изза вируса). И грамота за инновацию в кармане гарантирована. 

10.08.2020 в 11:35
0

при цене сахара >$1 за кг, и прекрасной растворимости - это идеальный материал для поддержек должен быть. И жженый он оч. даже твердый. То что надо, наверное. 

Что мне самому удивительно - даже не пришло в голову про сахар. Пока не прочитал это сообщение. А вроде раздумывал про водорастворимые поддержки. Видимо, слишком знакомый материал, както слишком просто. Да и технлогии печати сахаром вроде как нет. А тут - вот оно. 

Подумал, что основным тут именно сам узел печати является. Из расплава и без филамента. Ибо, если "тема зайдет", то народ врядли будет покупать сахарный филамент намного дороже, чем просто обычный сахар в магазине. Будут стараться приобрести узел печати и просто зарыть для себя тему затрат на поддержки. 

Кароче, надо пробовать печатать PLA и PETG по площадкам из литого жженого сахара и смотреть результаты. 

14.08.2020 в 13:56
0

Как вы планируете совместить горячий стол для пластика и холодный для сахарных поддержек?

14.08.2020 в 16:07
0

честно говоря, не вникал про температуру стола для сахара. НО. Если и впрям, он может быть использован как поддержка и (наряду с этим) достаточно и холодного стола, тогда на такой базе можно вообще собрать dream mashine ))) Просто всякий раз печатается прослойка из сахара (на холодном столе), а далее шпарится все как обычно. Хоть с поддержками хоть без.

Кстати, своим вопросом вы еще одну важную тему затронули (и тут тоже нужны двухэкструдерники), а именно: намазывание стола клеем не из тюбика а из экструдера. (сам я не намазываю, прекрасно обхожусь ультрабазой).

Таким образом, если сахар - универсальный такой материал (и нетоксичен и дешев и растворим и совместим и на холодную липнет и т.п.) - тогда просто любой принтер 2 экструдера (где 1 экструдер под сахар) - решает разом всю кучу проблем основных для FDM ( адгезия к столу, потребность в горячем столе, растворимые поддержки, стоимость технологии, стоимость расходников).

10.08.2020 в 11:30
0

Да не верю я уже в гос поддержку. При карамелизации  сахар тоже деградирует .ну может пару циклов  и можно будет использовать его, но  поверь есть вариант сделать нить недорогой для поддержки. Просто пока озвучивать не буду, вдруг  когда нибудь опять линией обзаведусь,но обещаю сделаю поддержку дешевле ))

10.08.2020 в 11:41
0

да при его цене (сахара) нет и смысла даже заморачиваться с рециклингом (что было бы уместно с темже PVA). Дороже электричество для выкипания втстанет. 

Смыл и досвидания. Копеешный продукт и экологичный. (а это кстати - один нынче из основных аргументов в любом маркетинге). 

10.08.2020 в 11:52
0

Ну в любом случае без финансирования сложно что либо воплощать в жизнь.

11.08.2020 в 11:49
0

Кикстартер не рассматривали для привлечения инвестиций?

11.08.2020 в 12:05
0

нет , так как не очень понимаю как там все устроено

11.08.2020 в 19:42
0

да какие там инвестиции. а главное - во что именно? И в "куда"? Что за компания, как это патентно оформлено? Принтер? Водорастворимые поддержки?

Где рынок сбыта? Сегодня только мировой рынок всех интересует (дивесификация) и уж темболее уз далекой страны какието поставки курочек в гнезде. 

Это все "инновации" закончились лет эдак дцать назад. Ничем. 

Разве что вот тут бывают ребята пиарятся - из Импринты и Филаментарно. Все чегото выдумывают. Они же имеют и сбыт своих изделий. 

Чисто гипотетически если рассуждать, то их может заинтересовать (с одной стороны - новый тип водорастворимой поддержки, если будет ввиде филамента традиционного). Либо новый тип дополнительного экструдера для печати из расплава (тех же поддержек) или сладких петушков из жженого сахара. Или логотипов (хотя проще отливать в форму).

Но отечественный принтер с возможностью поддержек - он в грантовую программу может вписаться, главное чтобы 3д-кружковцы и моделисты не объелись этих сахарных поддержек и чегонить не слиплось там в процессе удаления. 

Вот и все инвестиции и рынки сбыта, имхо, разумеется. ))) 

11.08.2020 в 20:33
0

да инвестиции собственно не на это нужны это лишь малая часть опытов  и  один элемент большого процесса  и большого продукта  на мировой рынок, но начинать его надо здесь и сейчас. такие  технологии и в нашем хозяйстве пригодяться.

14.08.2020 в 18:58
0

Если я не ошибаюсь, ваша линия была в Воронежском ЦТКАТ?

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Laser tolerance 2

Качок

Датчик измерения угла натяжения 3D нити

Подборка моделей для любителей Apple

Пара креплений для элементов умного дома от Xiaomi

Околоидеальный принтер. Часть 1