Программно-управляющий модуль для управления экструдером по пластику

ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. Обзор существующих экструдеров способов реализации 8
1.1. Обзор экструдеров 8
1.1.2 Принцип работы экструдеров 11
1.1.3 Виды заправляемого пластика в экструдер 12
1.2 Виды нагревательных элементов 14
1.2.1 Кольцевые нагреватели 14
1.2.2 Сопловые нагревательные хомуты 15
1.2.3 Нихромовая спираль 15
1.3 Виды моторов 16
1.3.1 Коллекторные 16
1.3.2 Бесколекторные 16
1.3.3 Шаговые двигатели 17
1.3.4 Серводвигатели 18
1.4 Виды пластика 19
1.4.1 PLA 19
1.4.2 АБС 19
1.4.3 PETG 20
1.4.4 Нейлон 20
1.5 Виды считывания температуры 20
1.5.1 Термоэлектрические датчик температуры (термопара) 21
1.5.2 Терморезистивные датчики 22
1.5.3 Полупроводниковые термодатчики 23
1.5.4 Акустические термодатчики 24
1.5.5 Пирометры (тепловизоры) 24
1.5.6 Пьезоэлектрические термодатчики 25
1.6 Ввод-вывод пользовательской информации 25
1.7 Модули управления системы 26
1.7.1 Arduino uno 27
1.7.2 Nucleo 28
ГЛАВА 2 Программное и управляющее решения для создаваемого модуля 30
2.1 Используемые компоненты 30
2.2 Подключение всех комплектующих 30
2.3 Реализация программного управления устройством 32
2.3.1 Широтно-импульсная модуляция 32
2.3.2 Пропорциональная, интегрирующая, дифференцирующая 35
2.3.3 Считывание информации с датчиков 39
2.4 Обеспечение устройство питанием 41
2.5 Собранное устройство 41
Заключение 43
Список используемой литературы 44
Приложение 1: 48
Приложение 2: 52
Купить

В настоящее время, в различных отраслях деятельности, активно используется 3D печать. Такие принтеры заправляются филаментом, который можно приобрести или произвести самостоятельно. Так как доступность 3D печати для макетирования всевозможных изделий с каждым годом возрастает, появляются мобильные экструдеры, которые помогают избежать лишнего похода в магазин за новым пластиком, а так же дают возможность забракованную версию ранее напечатанной детали, переработать обратно в пруток, который пойдет вновь в печать.
Такой подход к пластику помогает экономить деньги, пластик, а так же бороться с пластиковыми отходами давая им вторую жизнь. Экструдеры умеют переплавлять определенные виды пластика в измельченном виде или гранулах. Уже, успело появиться, достаточно видов экструдеров, как самодельных, так и изготовленных на производстве.
Плюсом мобильных экструдеров несомненно является возможность контролировать процесс. Так как нет уверенности, что в производстве филамента не подмешивают в расходные материалы примеси сделанный ради снижения себестоимости. Так же будет возможность экспериментировать с различными материалами, даже с теми , что валяются прямо под ногами. Взять, хотя бы, тот же ПЭТ, из которого изготавливаются пластиковые бутылки. Это и бесплатный расходный материал, и способ улучшить экологию. Гранулы ABS-пластика стоят намного дешевле, чем готовый пруток аналогичного веса. Примерно в таких ценовых рамках: тысяча-полторы рублей за готовую катушку с килограммом нити и 50-70 рублей за килограмм пластиковых гранул.
Принцип работы многих экструдеров схож и каждый имеет свои недостатки, в большинстве моделей находящихся в продаже, такие как:
• автоматизированная настройка под виды экструдируемого пластика;
• точная регулировка температуры нагревательного элемента;
• высокая стоимость;
• сложность реализации;
• не существует отдельного устройства для управления экструдером с различными видами комплектующих частей.
Целью дипломной работы будут поставлена задача исправления выше перечисленных недостатков.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
• обзор существующих технических решений;
• произвести проектирование экструдера и системы управления;
• изготовить прототип;
• провести испытания.
Купить