7. Koło Naukowe Konstruktor

Fabrykator 3D
Obecnie na rynku funkcjonuje wiele modeli drukarek 3D do użytku
domowego. Jednak te konstrukcje są nie doskonałe. Posiadają one istotne wady
takie jak: trudność kalibracji, rozwarstwianie wydruków, czy zbyt mała ilość
obsługiwanych ekstruderów. Celem naszego projektu jest stworzenie jednej
uniwersalnej maszyny, która pozwali na połączenie kilku urządzeń w jedno oraz
wyeliminowanie wad w obecnie stosowanej technologii druku 3D . Motywacją
do stworzenia projektu jest zapotrzebowanie na taki produkt wśród naszego
Koła Naukowego oraz odbiorców indywidualnych.
Projekt zakłada zbudowanie urządzenia do podstawowej obróbki materiałów
łatwo obrabialnych, które będzie przydatne w warsztacie każdego koła
naukowego Politechniki Warszawskiej oraz wśród domowych konstruktorów
i pasjonatów modelarstwa.
Do podstawowych funkcji jego działania można zaliczyć:
 Drukowanie 3D (drukowanie w technologii FDM, z różnych materiałów
termoplastycznych jednocześnie)
 Wycinanie w materiałach łatwo obrabialnych przy pomocy lasera ( cięcie
drewna, szkła akrylowego, tektury, skóry, grawerowanie)
 Frezowanie (możliwość frezowania ścieżek elektronicznych na płytkach
PCB, frezowanie w drewnie, szkle, szkle akrylowym)
 Skanowanie 3D (możliwość zeskanowania obiektu, a następnie
wydrukowania go)
 Drukowanie z past i ceramiki (możliwość drukowania z: czekolady,
ceramiki, ciasto do pizzy itp.)
 Biodruk (możliwość druku z żelatyny/agaru)
Zaletą urządzenia jest możliwość uzyskania stabilnej temperatury pracy
w komorze roboczej urządzenia w zakresie temperatur 15-120ºC. Chcemy to
osiągnąć po przez umiejscowienie w komorze roboczej grzałek z możliwością
sterownia temperaturą oraz chłodzenia po przez wykorzystanie ogniw peltiera.
Praca w takich temperaturach zapewni możliwość drukowania obiektów
zarówno z czekolady jak i materiałów termoplastycznych wrażliwych na
temperaturę otoczenia (ABS). Unikniemy przez to rozwarstwienia materiałów
oraz uzyskamy wysokiej jakości wydruk.
Szczelność komory zapewnia możliwość regulowania wilgotności powietrza
wewnątrz urządzenia, jak i możliwość filtrowania powietrza z dymu powstałego
podczas użycia lasera. Dzięki temu wydruk z naszego urządzenia będzie
pozbawiony zanieczyszczeń materiału a filtr pozwoli uniknąć zadymienia
pomieszczenia, w którym znajduje się Fabrykator 3D.
Komora drukarki posiada pole robocze o wymiarach (x/y/z) 300/300/400 mm.
Takie pole robocze pozawala na wykonie podstawowych modeli i jest
wystarczające jak na potrzeby indywidualnego odbiorcy i naszego koła. Kolejną
zaletą jest możliwość łatwej wymiany głowicy roboczej, jak i pola roboczego
bez konieczności rozkręcania śrub mocujących. Zapewniamy tym łatwość
i szybkość obsługi urządzenia. Zaprojektowanie autorskiego układu
elektronicznego działającego w oparciu o mikrokontroler ARM firmy STM,
pozwoli nam na łatwe obsługiwanie dostępnych głowic przy użyciu kolorowego
panelu dotykowego, jak i automatyczną kalibrację urządzenia wraz
z poziomowaniem stołu roboczego.
Wbudowanie modułu skanera 3D pozwoli nam uzyskać coś w rodzaju maszyny
xero dla obiektów 3D. Obiekt po umieszczeniu w urządzeniu zostanie
zeskanowany, a następnie będzie możliwość wydrukowania go, bądź
przechowywania jego wersji cyfrowej na karcie SD.
Ukończony projekt pozwoli również na pracę laboratoryjną i badawczą
w dziedzinie druku 3D z wykorzystaniem nowych materiałów. Dzięki temu
będziemy mogli opracować nowe techniki druku i dopracować naszą
technologię druku w urządzeniu Fabrykator 3D.
Podsumowując, nasz projekt wyróżnia się z pośród obecnej technologii
wielofunkcyjnością, łatwością obsługi oraz zaawansowaną elektroniką. Dzięki
temu Fabrykator 3D będzie urządzeniem innowacyjnym pozwalającym na
usprawnienie pracy w kole naukowym.