Jumaat, 4 Julai 2014

Filament Extruder Lagi

Catatan kali ini adalah rekod membina semula filament extruder. Bagi sesiapa yang tidak tahu apa itu filament extruder, filament extruder adalah sebuah mesin yang tujuannya adalah untuk menghasilkan plastik dalam bentuk filament yang kemudiannya boleh digunakan untuk mencetak objek dengan 3d printer.

Sebelum terus kepada catatan binaan kali ini, saya jelaskan masalah yang dihadapi oleh filament extruder semasa yang menyebabkan terpanggil untuk membina semula :

  • Ketahanan plastik : Saya berhijrah dari binaan filament extruder daripada kayu dan besi kepada plastik untuk memudahkan menghasilkan komponen-komponen binaan yang tepat mengikut dimensi. Mudah ada 3d printer untuk cetak komponen dengan tepat. Tetapi, plastik tetap plastik. Walaupun reka bentuk komponen plastik telah dikukuhkan, ternyata plastik tidaklah sekuat kayu. Akibatnya, komponen kerap rosak dan perlu diganti. Komponen seperti gear yang dicetak dengan plastik hanya mampu bertahan untuk tempoh seminggu sebelum giginya hilang atau patah. Proses mencetak yang agak lama dan kekerapan untuk mencetak semula komponen-komponen merupakan penyumbang utama kepada ubah semula kepada kayu atau besi.
Patah lagi.
  • Reka bentuk : Perkembangan reka bentuk filament extruder telah banyak memberi idea-idea baru yang boleh ditiru. Reka bentuk filament extruder yang dahulu, seperti Lyman V1 ada kelemahan seperti sukar nak diselenggara. Untuk menyelenggara, komponen-komponen utama hendaklah ditanggal dan ini bukannya satu perkara yang mudah. 


Matlamat kali ini :
  • Bina semula daripada kayu atau besi dengan reka bentuk baharu. Memotong dan menebuk lubang pada kayu atau besi adalah jauh lebih cepat daripada mencetak dengan plastik bagi reka bentuk yang sama. 
  • Reka bentuk semula filament extruder hendaklah mengambil kira aspek penyelenggaraan, memudahkan cara untuk mengganti komponen-komponen yang rosak. Pada ketika ini reka bentuk yang akan menjadi inspirasi (Russ Filament Extruder) dan mempengaruhi binaan kali ini. Hanya perlu longgarkan beberapa skru, semua komponen boleh ditanggalkan terus untuk tujuan penyelenggaraan.
  • Mengurangkan penggunaan plastik. Kerana daripada pengalaman, agak sukar komponen plastik untuk menahan tekanan tinggi daripada proses extrusion ini.
  • Recycle semula komponen-komponen yang sudah ada (heater, temperature controller, auger, paip besi, dll.)

Hasilnya :

Siap juga akhirnya..harap kali ini menjadik..
Belum ada nama yang sesuai bagi filamen extruder kali ini. Baru sahaja siap. Baiklah, terus kepada ciri-ciri binaan kali ini :

  • Kayu yang digunakan berasal daripada kayu untuk potong makanan. Chopping board. Ada jual banyak di pasar raya. Bersaiz 6 x10 dan telah potong dua. Kayu ini agak tebal lebih kurang 13mm. Saya sengaja tidak gunakan plywood kerana mudah melengkung apabila tekanan tinggi.
  • Threaded rod bersaiz M8 digunakan untuk memegang kesemua blok kayu. Threaded rod ini adalah lebihan daripada printer jenis prusa dan senang nak cari. 
  • Kali ini tidak lagi menggunakan gear, direct drive daripada wiper motor (geared motor) kepada augerbit 5/8". Untuk itu perlukan adapter yang bersesuaian, kebetulan ada jual adapter saiz 12 dan 13 yang mana memang terus ngam. Kalau diperhatikan dengan betul adapter-adapter ini masih ada ruang untuk bergerak (play) dan mengikut gerakan augerbit dalam paip.
  • Untuk menahan tekanan yang terhasil dari proses extrusion, thrust bearing digunakan untuk menahan augerbit dari bergerak ke belakang dan merosakkan motor. Thrust bearing terletak di hadapan blok kayu yang ditengah.


Closeup pada adapter 12 dan 13. Antara adapter tu gunakan besi bentuk empat segi saiz 0/5"
  • Pada saya binaan kali ini jauh lebih mudah dari sebelumnya. Saya tidak perlu tunggu lama untuk print komponen-komponen seperti gear yang besar untuk augerbit. Saya juga tidak perlu ada kelengkapan welding untuk menyediakan tapak besi. Hanya tebuk beberapa lubang pada kayu dan terus boleh disambungkan dengan threaded rod untuk membentuk rangka yang kukuh.
  • Untuk servis, hanya tanggalkan skru pada wiper motor dan akan berderailah semua sekali komponen dalam itu, dari adapter hinggalah ke auger bit boleh ditarik keluar. 



Kesimpulan :

  • Kos upgrade kali ini agak rendah kerana hanya melibatkan kayu dan threaded rod yang mana sudah ada.
  • Direct drive mengelakkan masalah gear plastik yang kerap patah dan rosak. Tetapi ketahanan motor untuk tujuan kali ini masih belum dapat dipastikan lagi. Mungkin perlu upgrade kepada gear motor yang berkuasa tinggi dan RPM yang lebih rendah. Ini juga tidak menjadi masalah kerana tapak kayu boleh di tebuk semula untuk menyesuaikan motor baharu. Hanya perlu pastikan shaft motor selari dengan augerbit.
  • Lebih mudah dari aspek binaan, dan juga untuk penyelenggaraan. Rasanya sesiapa yang ada 3d printer boleh bina ini.

Sekian dahulu.

Selamat membina.




****

*Binaan semula kali ini adalah berdasarkan pengalaman yang dikumpul daripada binaan-binaan terdahulu. Rekod binaan terdahulu seperti berikut :









27 ulasan:

  1. salam,

    terbaik bro, saya pun dalam process nak bina satu, electronic hampir complete controller motor sahaja belum beli

    wipe motor planning nak cari dkt kedai potong jer, thrust bearing local biasa ada jual ke size apa yg perlu saya cari?

    design baru bro ni nampak simple cuba paip tu tak akan berpusing ke kalau motor jalan? sebab saya tengok cuma ada host clip jer pegang paip tu

    TQ

    BalasPadam
    Balasan
    1. Salam Zuan,

      1. Bro kalau sudah siap nanti harap dapat dikongsikan pengalaman. Saya juga ingin belajar dari saudara.

      2. Wiper motor dan thrust bearing ada dijual locally. Tidak menjadi masalah.

      3. Kalau diperhatikan dengan teliti, saya gunakan 2 skru untuk pegang host clip pada kedudukannya. Oleh itu paip tidak berpusing. Untuk mengelakkan paip terkeluar dari blok kayu, saya tebuk lubang dan thread kayu dengan 1/2 NPT tap.

      Sekian, terima kasih sudi komen binaan ni.

      Padam
  2. Salam bro, lame tak singgah sini..Saya pon nak buat filament extruder jugak untuk projek PHD saya... (kene buat filamen sendiri)... Bro, saya cadangkan pakai stepper motor untuk control ( Arduino + Potentiometer + Stepper driver + Stepper motor) tapi maybe mahal.. idea ini boleh guna kalau ade stepper motor lebih dan malas nak beli DC geared motor yang baru.

    BalasPadam
    Balasan
    1. Bro Idris, idea yang menarik juga. Sekarang ini saya bercadang untuk membina puller bagi filament yang baru sahaja extrude untuk ditarik filament kepada diameter yang dikehendaki. Untuk proses ini saya akan gunakan idea bro stepper motor + diameter sensor + arduino, untuk kawalan kelajuan motor yang menarik filament secara automatik. Tapi masih atas kertas aja. belum cadang nak beli parts lagi.,

      Berbalik kepada penggunaan stepper motor untuk pusingkan auger bit. Saya tidak pasti kalau boleh gunakan stepper motor untuk putarkan auger bit ni. Kerana setakat ini bila menggunakan gear motor (wiper motor) pun boleh gagal. Gagal ini berpunca daripada plastik dalam gear motor tu dibuat daripada nylon. Kalau gear dalam tu besi mungkin lain ceritanya.

      Sekarang ini saya ini memang tengah cari jalan ganti wiper motor. Terfikir nak guna drill press aja..

      Padam
  3. Salam,

    mane nak source auger bit, dah byk kedai hardware masuk semua jual yg pendek xda panjang :)

    BalasPadam
    Balasan
    1. kedai mana tu? hehe puchong agak luas tu :)

      Padam
    2. Nama kedai kurang pasti. Tapi kedainya ada di sini. Search guna maps.google.com

      3.012947, 101.613890

      Padam
  4. Salam,

    Nak tanya pendapat dari segi penggunaan elektrik 3D printer ni tinggi x sama ade 3d printer yang sedia dijual atau DIY 3Dprinter?

    BalasPadam
    Balasan
    1. Pada pendapat saya penggunaan elektrik bagi 3d printer tidaklah begitu tinggi. Saya pernah ukur guna meter, kalau running dgn heat bed dalam 250watt..tanpa heatbed 80watt..

      Soalan kedua tu kurang jelas tapi saya cuba. Printer yang saya bina adalah DIY 3d printer. Di antaranya ada menggunakan design opensource dan ada yg design sendiri. Printer ini ada dijual dalam bentuk KIT (pasang sendiri) / fully assemble.

      Padam
    2. Ouh.. terima kasih atas jwapan saudara.. Saya baru ingin mencuba2 bidang 3d printer ni.. Teringin nak mula dengan fully assemble 3d printer lepas tu dengan diy printer.. cuma risau 3d printer ni guna elektrik tinggi lagi2 kita kena biarkan printer ni lama2 nak print model..

      Padam
    3. Bagi menjimatkan lagi kos, pilihan plastik juga memainkan peranan penting. Contohnya untuk cetakan menggunakan ABS memerlukan tapak yang panas (110c) dengan cara memanaskan heat bed sekali gus meningkatkan penggunaan elektrik. Manakala menggunakan PLA boleh lebih jimat kerana objek yang diprint tidak memerlukan tapak yang panas (heat bed). Kalau 80watt ini lebih kurang sama seperti sebiji mentol. Tidaklah begitu banyak (subjektif).

      Printer boleh beli fully assemble (biasanya lebih mahal) atau kit mengikut kemampuan. Rujukan ada dalam senarai pembekal di blog ini..

      Selamat membina :-)

      Padam
  5. Boleh recommend screw tolak pellet guna dalam extruder ?

    BalasPadam
    Balasan
    1. Nama screw tu Wood Auger Bit. Kalau nak cantik dengan paip 1/2inci ni pakai wood auger bit 5/8 inci atau 16mm. Panjang wood auger bit ni ikutlah pada ukuran paip yang digunakan. Kalau tidak silap dalam 250mm.

      Nak beli bleh kedai hardware ni. Nama kedai kurang pasti. Tapi kedainya ada di sini. Search guna maps.google.com cari koordinat gps di bawah

      3.012947, 101.613890

      Padam
  6. salam tuan

    kt mana nak carik heating element n nossle tu ye? elektronik tu, mmg guna sebijik mcm yg lyman punya ke? kt mana nk source elektronik tu ye? saya ada tgk list supplier yg tuan post, tapi, ada tak recomandasi personal tuan, supaya saya boleh bina mesin extruder ni hampir dgn projek tuan

    thx in advance :)

    BalasPadam
    Balasan
    1. Saya tidak guna sebijik mcm lyman punya. Jalan Pasar banyak rasanya.. atau terus beli dari china http://www.aliexpress.com/item/30mmx30mm-220V-85W-Injection-Mould-Wired-Band-Heater-Heating-Element/1751371006.html

      Padam
    2. ooo. cari kt aliexpress. paham2. terima kasih :)

      tapi nak cari nossle kt situ, tak jumpa la. apa keyword nak cari ye? saya dah try nozzle, heater nozzle, extruder nozzle mcm2 lg huhu

      Padam
    3. Nozzle untuk filament extruder mungkin nama yang tepat adalah adalah pipe end plug. Saya juga kurang pasti nama standard. Ada banyak nama untuk ni. Ada orang panggil brass stop, pipe plug, end plug dan mcm2 lagi.

      http://www.shivshaktiindustries.com/brass_fitting_parts/brass_stop_pipe_plug.html

      Padam
    4. ooo.. kena drill sendiri ek? huhu

      thx sgt2 tuan bagi info2 yg sgt berguna. sedikit sebanyak dpt gak membantu ramai lagi rakan2 lain yg berminat dalam bidang ni :)

      Padam
  7. Salam, idea filament extrusion yang sangat menarik, ada gunakan thrust bearing ke dlam design ni? one more thing, saya sedang dalam proses membina prusa i3, saudara ada jual printed plastic parts for prusa i3?

    BalasPadam
    Balasan
    1. Saya gunakan thrust bearing dalam design ini. Kalau saudara ingin membina. saya nasihatkan beli bearing ni lebih sikit. Sebabnya boleh jadi haus bearing dia. Saya boleh bantu cetak. Email saya kita bincang lanjut.

      Padam
  8. Ulasan ini telah dialihkan keluar oleh pengarang.

    BalasPadam
  9. hi, minat tuk buat projek nie, ada tak step by step tutorial dan bill of material? masih newbie nie, belum mempunyai 3d printer sebab belum cukup budjet; so mau try dulu buat filament extruder nie...thanks in advance

    BalasPadam
    Balasan
    1. Hi, minta maaf. Belum ada step-by-step instruction. Boleh rujuk dokumentasi Lyman untuk panduan. http://www.thingiverse.com/thing:34653

      Padam
  10. Salam tuan,
    brass nozzle besi kat hujung tu apa namanya? Beli tang mana?
    lubang dia berapa tebal? kena tebuk sendiri ka?

    BalasPadam
    Balasan
    1. Kalau tidak silap namanya brass solid stop plug. Ade juga yang panggil pipe end plug. Susah nak jelaskan pada tokei. Saya cadang print gambar dan tunjuk. Diameter lubang saya drill 2.5mm. Bleh drill pakai drill tangan tu.

      Padam
    2. Kalau tidak silap namanya brass solid stop plug. Ade juga yang panggil pipe end plug. Susah nak jelaskan pada tokei. Saya cadang print gambar dan tunjuk. Diameter lubang saya drill 2.5mm. Bleh drill pakai drill tangan tu.

      Padam