Lets print 3D

Следующий проект — ацетоновая баня для постобработки ABS. Это устройство будет применяться для обработки деталей из ABS пластика после их печати на 3D принтере. Сначала деталь проходит механическую обработку (наждачная шкурка, надфиль, нож). Далее необходимо обработать деталь химическим способом. Эта процедура спекает внешние слои детали тем самым делая её прочнее. Также деталь становится глянцевой и красивой.

Для химической обработки деталь помещается в герметичный контейнер. Также в контейнер ставится ёмкость с небольшим количеством ацетона. Далее необходимо заставить ацетон испаряться. Температура его кипения составляет 56 градусов Цельсия. По феншую, емкость с ацетоном должна иметь подогреватель с регулятором температуры. Но я пока буду ставить ёмкость на нагревательный стол принтера. Также желательно создать циркуляцию паров ацетона в контейнере. Именно для этого и будет разработано устройство под названием ацетоновая баня. Миниатюрная пластиковая турбина будет циркулировать пары ацетона в контейнере. Для того, чтобы турбина не расплавилась в ацетоне, она будет изготовлена из PLA пластика. Он весьма терпим к ацетону и сможет работать в его среде. Детали с внешней стороны контейнера не будут подвержены парам ацетона. Поэтому можно выполнить их из ABS пластика.

Разработка модели крыльчатки.

Основание крыльчатки — это диск диаметром 34 мм и толщиной 2 мм. Первым делом на плоскости диска строю профиль одной лопасти крыльчатки. Затем вытягиваю лопасть на высоту 10 мм. Далее размножаю лопасть по кругу путем копирования в количестве 16 штук. После этого объединяю лопасти крышкой. В центре диска размещаю стойку, которая будет служить ступицей для оси двигателя. И наконец, в центре стойки вырезаю отверстие для вала двигателя. Диаметр отверстия на одну десятую миллиметра меньше диаметра вала двигателя. Крыльчатка будет запрессована на вал с некоторым усилием и в дополнительной фиксации не нуждается.

Разработка модели корпуса турбины.

Крыльчатка будет вращаться в корпусе воздушного насоса. Это классический центробежный насос часто именуемый как улитка. Только выход воздушного потока будет направлен в двух противоположных направлениях, а не в одном как обычно в таких насосах. Профиль корпуса выполняю один чертежом. После этого вытягиваю полученный профиль и получаю готовый корпус. Последнее, что нужно сделать — это закрыть корпус с одной стороны крышкой. В крышке нужно предусмотреть отверстие по центру для вала двигателя.

Макет контейнера и двигателя.

Для полной визуализации сборки создаю модель крышки контейнера. По центру крышки предусмотрены отверстия для вала двигателя и крепежные отверстия. Затем создаю макет контейнера. А также модель микродвигателя.

Разработка модели крышки турбины.

Крышка турбины имеет такие же размеры как и сам корпус. Отличие заключается в наличии большого отверстия по центру крышки. В это отверстие будет всасываться воздух в турбину. После этого добавляю в отверстия фаски под крепежные винты.

Разработка модели держателя двигателя.

Для начала сделаю корпус-держатель для микродвигателя. Основание корпуса содержит крепежные отверстия. По центру основания добавляю отверстие для вала двигателя. После этого размещаю на основании корпус держателя двигателя. Затем, на боковой стенке держателя, вырезаю окно для вывода контактов двигателя. На верхнем торце держателя добавляю отверстия для винтов фиксации крышки. И наконец, на крепежных отверстиях, добавляю фаски для крепежных винтов.

Разработка модели крышки двигателя.

Крышка двигателя повторяет контуры держателя двигателя. Дополнительно на крышке создаю направляющий канал для проводов питания двигателя. Последний штрих — фаски крепежных винтов.

Виртуальная сборка моделей.

Перед печатью традиционно проведу виртуальную сборку деталей. Сначала размещаю держатель двигателя на крышке контейнера.

После этого вставляю двигатель в держатель. Затем закрываю двигатель крышкой. «Завинчиваю» виртуальные винты. С внутренней стороны крышки контейнера устанавливаю корпус турбины. Затем «привинчиваю» держатель двигателя к корпусу турбины через крышку контейнера насквозь четырьмя винтами. Далее напрессовываю крыльчатку на вал двигателя. После этого устанавливаю крышку турбины. И, наконец, «привинчиваю» крышку винтами. В результате виртуальные детали полностью собраны.

Принцип движения воздуха в турбине.

Подготовка и печать моделей.

Крыльчатка.

Корпус турбины.

Крышка корпуса турбины.

Держатель двигателя.

Крышка держателя двигателя.

Сборка деталей.

Крыльчатка. Вид 1.

Крыльчатка. Вид 2.

Крыльчатка. Вид 3.

Корпус турбины. Вид 1.

Корпус турбины. Вид 2.

Крышка турбины с крепежными винтами.

Держатель двигателя. Вид 1.

Держатель двигателя. Вид 2.

Пищевой контейнер из полипропилена.

Разметка отверстий на крышке контейнера.

Сверловка отверстий.

Двигатель с подпаянным проводом.

Двигатель с проводом и штекером питания.

Двигатель в держателе. Вид 1.

Двигатель в держателе. Вид 2.

Крышка двигателя с винтами. Вид 1.

Крышка двигателя с винтами. Вид 2.

Двигатель закрыт крышкой.

Двигатель установлен на крышку контейнера. Корпус турбины установлен. Вид 1.

Двигатель установлен на крышку контейнера. Корпус турбины установлен. Вид 2.

Крыльчатка турбины установлена. Вид 1.

Крыльчатка турбины установлена. Вид 2.

Крышка турбины установлена. Вид 1.

Крышка турбины установлена. Вид 2.

Сборка завершена.

Питаться устройство будет с помощью регулируемого блока питания, который я описывал в статье — Регулируемый блок питания 2-29V.  Для умеренного вращения турбины достаточно 1,5-2 вольта. Я пробовал кратковременно подавать на двигатель 10 и более вольт. Турбина начинает оправдывать свое название. Обороты и поток воздуха увеличиваются на столько, что можно сделать пылесос. Но двигатель в таком режиме долго не проживет.

Тесты буду проводить на своих последующих проектах. Эффективно ли будет это устройство, время покажет.

Загрузить STL файлы проекта можно здесь:

Параметры печати PLA:

Параметры печати ABS: