Šta se može uraditi na inkjet štampaču. Sakupljamo CNC mašinu sa štampača sopstvenim rukama

Postavljanjem pokretnih mehanizama koji pokreću glavu u CD/DVD drajv pod uglom od 90, dobijamo XY platformu sa vrlo malom površinom gradnje, ali sa veoma visokom preciznošću pozicioniranja
Upotreba laserskog pozicioniranja glave iz mehanizma CD drajva za izgradnju visoko precizne XY platforme nije nova ideja: builders.reprap.org/2010/08/selective-laser-sintering-part-8.html

Korak 5: Sklapanje X-Y platforme sa korišćenim Ear CD drajvovima

Prvo skupljamo hrpu starih diskova. Otvorite ladicu spajalicom. Možda ćete morati proći kroz nekoliko pogona prije nego što pronađete onaj sa koračnim motorom. Najmanje polovina onih koje smo rastavljali je imala motor. jednosmerna struja. Ako neko zna kako ih razlikovati, neka nam javi.


Lako ih je razlikovati jedno od drugog rastavljanjem drajva: DC imaju dvije žice, a Stepper 4 i kratki kabel.


Za razliku od DC, koračni motori su dizajnirani da pokreću određeni broj koraka, pri čemu je svaki korak dio potpune revolucije. To ga čini pogodnim za visoko precizno pozicioniranje, bez potrebe za izgradnjom sistema povratne informacije, koji provjerava položaj glave. Na primjer, 3D štampači obično koriste koračne motore za postavljanje glave za štampanje.


Nakon provjere nekih serijskih brojeva na internetu, naišli smo na dobro dokumentiran bipolarni koračni motor označen PL15S-020. Ostali pronađeni motori su vrlo slični njemu, tako da vjerovatno imaju iste parametre.


Tehnički podaci: robocup.idi.ntnu.no/wiki/images/c/c6/PL15S020.pdf

Ovaj koračni motor radi 20 koraka po okretu (ne mnogo, ali dovoljno), a vodeći vijak ima nagib od 3 mm po okretu. Dakle, svaki korak je jednak 150 µm pokreta laserske glave - nije loše!
Na Arduino.cc stranici smo pronašli sklopove za bipolarne koračni motori, kao i primjer koda za upravljanje njima. Naručili smo nekoliko SN754410NE H-mostova za implementaciju kola prikazanog na posljednjoj slici.

Stari CD / DVD uređaji imate mnogo drugih zanimljivih dodataka! Uključujući ladicu mehanizma za otvaranje/zatvaranje koja sadrži DC motor sa zupčanikom male brzine, motor vretena koji rotira CD ima općenito visokoučinkoviti DC motor bez četkica, koji se može koristiti u avionima i helikopterima igračkama. Plus, puno prekidača, potenciometara, prokletih lasera, pa čak i solenoida! Uglavnom, izvucite sve!!!

Korak 6: Sastavite sve zajedno

Materijali:
- Dva mehanizma za pomicanje laserske glave sa koračnim motorima (po mogućnosti istim) sa starih pogona. Cijena: po nekoliko dolara.
- Jedan InkShield kit, sa kertridžom i držačem kertridža. Cijena: 57 dolara
- Opciono: opcioni HP C6602 kertridž sa mastilom. Cijena: $17
- Arduino Uno. Cijena: 30 dolara
- Dva SN754410NE H-Bridge motora. Cijena: $5
- Arduino komplet za prototipiranje i/ili mali bread board. Cijena: 4-21 USD
- Žice, vijci, stalci, kućišta. Cijena: od besplatnog do $$$, ovisno o mašti.




Ukupni troškovi proizvodnje bili su oko 150 dolara uključujući transport i rukovanje. Fotografija iznad prikazuje dva različiti modeli. Druga verzija ima visokokvalitetnu akrilnu gornju ploču i veliki unutrašnji prostor.














Mehanizam za kretanje CD drajva na dnu pomera plavu ploču na kojoj nešto štampate (na primer, agaroznu ploču). Gornji pogonski mehanizam, postavljen pod pravim uglom, pomera glavu inkjet štampača. Koristili smo Shapelock i nekoliko vijaka za pričvršćivanje donje platforme laserska glava, i pričvršćivanje držača kertridža na gornju glavu lasera. Elektronika se sastoji od Arduino Uno na dnu, bijelog InkShield-a (povezanog na držač inkjet kertridža lijepim bijelim trakastim kablom) i proto ploče sa koračnim motorima na vrhu.








Papirne trake, karirani papir, na donjoj i gornjoj platformi omogućavaju nam praćenje položaja duž X i Y osi. Ukupna površina ispisa je oko 1,5 inča u oba smjera, s rezolucijom od 150 mikrona po koraku. Treba napomenuti da je rezolucija koračnih motora slična rezoluciji glave za štampanje: 96 dpi 265 mikrona, ali tačke na štampanoj glavi štampača su jasno razdvojene - više kao 150-200 mikrona.

Korak 7: Uspjeh

Ovo je naš prvi Bioprinter koji zaista radi.. Dopunili smo kertridž tečne kulture E. coli + pGLO. Malo izmijenjeni "I<3 InkShield» DEMO Arduino, которое шло с InkShield, и напечатали пару строк «I <3 BioCurious» снова и снова на агаровой пластине. Агара была заполнена почти до самого верха, чтобы свести к минимуму расстояние печати.
Kao što vidite, štampanje sa živim E.coli ćelijama radi odlično! Vjerovatno smo pustili da se kolonija bakterija predugo razvija, pa su slova malo mutna. Dobili smo prskanje malih kolonija u uglovima kaveza - vjerovatno zbog nekog prskanja iz glave mlaza. Možemo poboljšati kvalitet podešavanjem viskoziteta ili gustine ćelija kulture ubačenih u kertridž.
Ali generalno, nije loše za prvi tajmer!
Nakon štampe smo dezinfikovali površinu i unutrašnjost patrone izbjeljivačem, a zatim provukli malo izbjeljivača kroz glavu. Zatim su sve oprali destilovanom vodom.
Vjerovatno bi bila dobra ideja za ulaganje ultrazvučni čistač nakita, koji može uništiti i organsku materiju na najnepristupačnijim mjestima.

Korak 8: Naučena lekcija i planovi za budućnost

Pristupili smo ovom projektu sa gotovo nula iskustva sa bioprintingom, koračnim motorima, inkjet kertridžima, pa čak i Arduino programiranjem! Stoga, naravno, nisu sve naše akcije bile optimalne. Evo nekih stvari koje bismo sljedeći put mogli učiniti drugačije:

Učenje kako koračni motori rade bilo je zaista dragocjeno iskustvo, ali mogli bismo uštedjeti mnogo vremena i truda prilagođavanjem neke od RAMPS (RepRap Arduino MEGA Pololu Shield) tehnologije koja je već bila dobro razvijena za ovu svrhu u zajednici 3D printanja. Konkretno, Pololu koračni motor je već imao ugrađene mogućnosti mikrokoraka.

Izgradnja vlastite XY platforme je sjajna! Ali mi koristimo ove koračne motore za nešto što nikada nisu trebali učiniti, što počinje da se pojavljuje. Već imamo neke probleme s donjim stepenom koji ponekad curi, vjerovatno zbog čestih ručnih resetiranja i habanja plastičnih dijelova. Bilo je dovoljno lako kupiti nove koračne motore da ih zadrži uključenim, dodati neke mikroprekidače za krajnje graničnike i funkcijski kod za resetiranje položaja u softveru.

Kada počnete da tražite nove koračne motore i RAMPS elektroniku, postavlja se pitanje zašto ne biste počeli sa 3D štampačima? Ako smo umorni od naše trenutne verzije bioprintera, to je vjerovatno zbog odabranog smjera. Trošak će se vjerovatno povećati za red veličine i tako, iako ...

Posjedovanje jedne glave za štampanje ima svoja ograničenja. Ako zaista želimo da se bavimo nekom vrstom inženjeringa tkiva, želeli bismo da budemo u mogućnosti da štampamo više vrsta ćelija. Mogli bismo potencijalno staviti dva inkjet kertridža jedan pored drugog. Rešenje Big Boysa u ovoj oblasti je upotreba šprica pumpi. Zamislite da pored štampača imate nekoliko pumpi za špriceve, od kojih svaka ubacuje svoj materijal za štampanje kroz tanku cev, sa iglama postavljenim na glavu štampača. Sačuvajte ažuriranja…

Sada je slon u prodavnici porculana... Šta dođavola radiš sa svojim bioštampačem?! Mislim da se BioCurious nikada neće takmičiti sa kompanijama kao što je Organovo u pogledu štampanja ljudskog tkiva ili organa. S jedne strane, čuvanje životinjskih ćelija zahtijeva mnogo više truda. Sa biljnim ćelijama je mnogo lakše raditi! Ne želite da ovo propadne, pa ostanite sa nama za neke od naših sljedećih vodiča!

U međuvremenu, evo nekoliko ideja:

Ispišite gradijente nutrijenata i/ili antibiotika na sloju ćelija kako biste proučavali kombinatorne interakcije - ili čak da biste odabrali različite izolate iz uzorka okoliša.
- Odštampajte šablone faktora rasta na sloju eukariotskih ćelija za proučavanje diferencijacije ćelija.
- Ispišite dvije ili više vrsta mikroorganizama na različitim udaljenostima jedan od drugog kako biste istražili metaboličke interakcije.
- Postavljanje računskog zadatka kao 2D modela konstrukcije mikroorganizma na agar ploči.
- Proučavanje reakcijsko-difuzijskih sistema
- Štampanje 3D struktura ponovnim štampanjem slojeva. Sada možete razmotriti renderovanje svega gore u 3D!
- Štampanje ćelija u rastvoru natrijevog alginata, na površini impregniranoj kalcijum hloridom, za stvaranje 3D gel strukture (slično procesu sferifikacije u molekularnoj gastronomiji)

Ima li još ideja? Ostavite ih u komentarima!

Korak 9: Dodato: Dakle, šta želite da uradite za pravu nauku?

Bioprinter prikazan ovdje je očigledno samo prototip. Ali pošto smo imali vrlo ozbiljne zahtjeve da ovo koristimo u akademskim laboratorijama, evo nekoliko smjernica:

Grupa Dolphin Dean na Univerzitetu Clemson radi na bioštampanju koristeći modificirani HP DeskJet 500. Definitivno pogledajte njihov video na JoVE o stvaranju prolaznih pora ćelijske membrane pomoću standardnog inkjet štampača! Mnogo informacija o tome kako se nositi sa inkjet štampačima koji se koriste kao laboratorijska oprema, kako očistiti kertridže, pripremiti odgovarajuće suspenzije ćelija i neke intrigantne aplikacije za štampanje koje nisu 3D.

Još nismo dobili zadovoljavajuće dokaze da HP C6602 kertridži mogu štampati eukariotske ćelije. Vjerujemo da je to najvjerovatnije zbog začepljenja glave za štampanje produktima raspadanja ćelija. Obavještavaćemo vas o upotrebi ultrazvučnih čistača…

staro gvožđe

Dodaj oznake

Da biste vlastitim rukama napravili CNC mašinu od štampača, trebat će vam sljedeći materijali pri ruci:

• rezervni dijelovi za nekoliko pisača (posebno pogon i igle);
• disk sa tvrdog diska;
• nekoliko listova iverice ili šperploče, vodilice za namještaj;
• kontrolor i vozač;
• materijali za pričvršćivanje.

1. Osnova je kutija od iverice. Možete uzeti gotove ili sami napraviti. Odmah uzimamo u obzir da unutrašnji kapacitet kutije mora sadržavati sav elektronski nadjev, pa se visina ploče računa od visine ploče sa dijelovima, pričvršćivačima i kundakom do površine stola. Montaža osnove i okvira od iverice vrši se pomoću samoreznih vijaka. U tom slučaju svi dijelovi moraju biti ravnomjerni i pričvršćeni pod pravim kutom.

2. Na poklopcu postolja potrebno je pričvrstiti osovinu mašine. Ima ih tri - x y z. Prvo popravite y os. Za izradu vodilice koristi se klizaljka za namještaj na kugličnim ležajevima.

Bolje je koristiti dvije vodilice za dvije horizontalne ose, inače će osi imati značajan zračnost. Za vertikalnu os ulogu vodilice imaju ostaci tvrdog diska, onog njegovog dijela gdje se laser kretao.

Drška iz štampača se koristi kao vodeći vijak. U ovom slučaju, za horizontalne x i y ose izrađuju se vijci sa navojem od 8 mm. Za vertikalnu z-os korišten je vijak s navojem od 6 mm. Pogoni starih štampača koriste se kao koračni motor. Jedan pogon za svaku osovinu.

3. Ukosnica je pričvršćena za ravan pomoću metalnog ugla.

Osovina motora je spojena na klin preko fleksibilne spojnice. Sve tri osovine su pričvršćene za bazu preko okvira od iverice. U ovom dizajnu, glodalo će se kretati samo u okomitoj ravnini, a pomicanje dijela se vrši zbog horizontalnog kretanja platforme.

4. Elektronska jedinica se sastoji od kontrolera i drajvera. Kontroler je napravljen na sovjetskim mikro krugovima K155TM7, za ovaj slučaj su korištena tri komada.

Iz svakog mikrokola, žice idu do pokretača svakog od tri motora. Drajver je napravljen na tranzistoru. Nagomilavanje koristi KT 315, tranzistori KT 814, KT 815. Iz ovih tranzistora se električni signal dovodi do namotaja električnog pogona.

Pri normalnom radnom naponu, motori se mogu pregrijati zbog nedostatka sabirnica u elektronici. Da bi se to spriječilo, za svaki motor mora se koristiti hladnjak računara.

Video: jednostavna CNC mašina "uradi sam" za početnike.

Elektronsko punjenje

Ovdje postoje dvije opcije:

1. Naoružaš se lemilom, fluksom, lemom, lupom i razumiješ čipove sa štampača. Pronađite kontrolne ploče pisača 12F675 i LV1745. Radite s njima kreirajući cnc kontrolnu ploču. Moraćete da ih pričvrstite na poleđinu CNC mašine, ispod napajanja (preuzimamo i sa dugotrajnog štampača).
2. Koristite fabrički kontroler CNC mašine. Ofhand - petoosni cnc kontroler. Domaća elektronika je divna, ali Kinezi jako spuštaju cijene. Tako da laganim klikom miša naručujemo cnc od njih, jer u Rusiji ne možete kupiti takav cnc uređaj. CNC kontroler 5 Axis CNC Breakout Board vam omogućava da povežete 3 ulaza krajnjih motora, dugme za gašenje, automatizovano upravljanje dremelom i čak 5 drajvera za upravljanje koračnim motorom domaće mašine.

Ovaj CNC se napaja preko USB kabla. U domaćoj verziji CNC-a, trebate napajati kontrolnu ploču na osnovu čipova pisača iz napajanja CNC mašine.

Koračni motor za domaću CNC mašinu morat će se odabrati sa snagom do 35 volti. Kod drugih snaga, CNC kontroler rizikuje da pregori.

Uklonite napajanje iz štampača. Povežite ožičenje između napajanja, prekidača za uključivanje/isključivanje, cnc kontrolera i dremela.

Povežite kabl od laptopa/PC-a na kontrolnu ploču mašine. Inače, kako ćete učitati poslove u mašinu. Usput, o zadacima: preuzmite program Math3 za crtanje skica. Za neprofesionalne industrijske dizajnere, CorelDraw će biti dovoljan.

Domaćom CNC mašinom možete rezati šperploču (do 15 mm), tekstolit do 3 mm, plastiku, drvo. Proizvodi neće biti duži od 30-32 cm.

Zdravo dragi prijatelji! Danas ćemo vam reći kako napraviti CNC iz štampača. Glavni razlog zašto se sada tako često na Internetu predlaže da se domaći uređaji konvertuju iz štampača ili skenera je taj što su mnoge moderne PC periferne jedinice toliko složene sa funkcionalne tačke gledišta da, kada se konvertuju, omogućavaju vam da kreirate mašine koje mogu obavljati nevjerovatne zadatke.

Počnimo sa proizvodnjom

Da biste počeli da pravite CNC mašinu od starog štampača, biće vam potrebni neki delovi koji dolaze sa inkjet štampačima:

• Pogoni, klinovi, vodilice od štampača (preporučljivo je koristiti nekoliko starih štampača; štampači ne moraju da štampaju);
• Pogon sa disk jedinice.
• Materijal za izradu kućišta je šperploča, iverica itd.
• Vozači i kontroleri;
• Materijali za pričvršćivanje.

Rezultirajući alatni strojevi s numeričkom kontrolom moći će obavljati različite funkcije. Sve, na kraju krajeva, zavisi od uređaja koji će se nalaziti na izlazu mašine. Najčešće se inkjet štampači koriste za izradu gorionika (ugradnjom plamenika na izlaz uređaja) i mašina za bušenje za izradu štampanih ploča.

Osnova je drvena kutija od iverice. Ponekad koriste gotove, ali neće biti teško to učiniti sami. Treba napomenuti da će elektronske komponente i kontroleri biti smješteni unutar kutije. Najbolje je sastaviti cijelu strukturu samoreznim vijcima. Ne zaboravite da dijelovi moraju biti postavljeni jedan u odnosu na drugi pod uglom od 90 stepeni i pričvršćeni što je moguće čvršće jedan za drugi.

Izrada domaće mašine

Prije pretvaranja štampača ili skenera u mini mašine koje mogu obavljati poslove glodanja, potrebno je što preciznije sastaviti okvir konstrukcije i njene glavne komponente.

Na gornji poklopac uređaja potrebno je ugraditi glavne osovine, koje su važne komponente među svim profesionalnim mašinama. Trebalo bi da postoje samo tri ose, početak rada mora se obaviti sa pričvršćenom y-osom. Za izradu vodiča koristi se klizač za namještaj.

Zasebno bilježimo stvaranje CNC-a iz skenera. Konverzija ovog uređaja je ista kao da imate stari inkjet štampač pri ruci. U svakom skeneru postoje koračni motori i ukosnice, zahvaljujući kojima se obavlja proces skeniranja. U mašini će nam biti od koristi ovi motori i klinovi, umesto skeniranja i štampanja vršiće se glodanje, a umesto glave koja se kreće u štampaču koristiće se kretanje glodalice.

Za vertikalnu os, u domaćem CNC-u, potrebni su nam dijelovi iz pogona (vodič po kojem se laser kretao).

U štampačima postoje takozvane šipke, one igraju ulogu olovnih vijaka.

Vratilo motora mora biti spojeno na svornjak pomoću fleksibilne spojnice. Sve sjekire moraju biti pričvršćene na podloge od iverice. U konstrukcijama ovog tipa, glodalo se kreće isključivo u okomitoj ravnini, dok se pomak samog dijela događa horizontalno.

Elektronske komponente budućih alatnih mašina

Ovo je jedan od najvažnijih koraka dizajna. Elektronika domaćih mašina je ključni element u kontroli svih motora i samog procesa.

Radovi koje će obavljati buduća mašina i procesi koji se dešavaju u mehanizmima za glodanje i bušenje su veoma raznovrsni i precizni, tako da nam je potreban pouzdan kontroler i vozač.

Domaća mašina može funkcionirati na domaćem K155TM7, trebaju nam 3 komada.

Svaki drajver ima žice iz svog mikrokola (kontroleri su nezavisni).

Koračni motori u kućnom uređaju trebali bi biti dizajnirani za napon koji ne prelazi 30-35 V. Često se dešavalo da s povećanom snagom sovjetski kontrolerski čipovi izgore.

Napajanje je idealno za skener. Mora biti spojen na jedinicu na tipku za napajanje, kontroler i sam uređaj (freza, bušilica, gorionik i tako dalje).

20.11.15

Svi mehanizmi se vremenom pokvare. Često je, sa solidnim godinama, jednostavno neisplativo. Ako se ranije postavljalo pitanje efikasnog odlaganja takvih uređaja, sada je relevantnije koristiti ih za stvaranje novih praktičnih i korisnih uređaja. Šta se može učiniti od pokvarenog štampača?

Dodatni prihod

Servis firmi koje ih koriste kao izvor rezervnih delova za popravku pokvarene kancelarijske opreme. Međutim, na tome možete i sami zaraditi. Da biste to učinili, pisač se mora prodati ne kao cjelina, već po dijelovima. Naravno, teško je govoriti o bilo kakvom višku profita, ali dobit će i dalje biti veća nego pri prodaji cijelog uređaja u neradnom obliku.

Moguće je da će u bliskoj budućnosti štampači moći sami da se reprodukuju. Dakle, postojeći 3D uređaj pod nazivom "Mendel" je u stanju da formira gotovo sve dijelove za vlastitu proizvodnju od termoplasta.

Ormar ili fioka za ručni rad

Pokvareni štampač može biti dobar ormar ili škrinja.

Još zanimljivije rješenje je napraviti od njega kutiju za ručni rad. Da biste to učinili, unutarnji prostor uređaja podijeljen je na ćelije pomoću šperploče prekrivene tkaninom. Za potrebne detalje izrađuju se džepovi od tkanine. Ogledalo se može zalijepiti na stražnju stranu poklopca tekućim ekserima, a tijelo farbati bojama.

Skladiste

Veliki štampač može postati skrovište. Da biste to učinili, s njega se uklanja svo elektroničko punjenje, a unutra se postavlja okvir od šperploče ili žice. Gornji dio je obložen tkaninom. Možete pohraniti knjige, lične predmete, pa čak i namotane žice u keš memoriju.

Bar

Slično rješenje je korištenje pisača kao šipke. Istovremeno, unutrašnja presvlaka treba da bude mekana, a u kućištu se može obezbediti osvetljenje radi praktičnosti. Takav bar može barem iznenaditi svojom originalnošću.

Kutija za kruh ili komplet prve pomoći

Tijelo štampača se može koristiti kao kutija za kruh. Za to se unutra postavlja kutija od šperploče. Mora se unaprijed osigurati da se može ukloniti kroz gornju ili prednju ploču radi čišćenja. Sličan dizajn se može koristiti kao pribor za prvu pomoć.

Organizator

Neki štampači su veličine tako da umeću horizontalne ili vertikalne pregrade unutar ormarića, između kojih su fascikle za dokumente uredno postavljene. Da biste to učinili, morate ukloniti sve zidove, izbočine i pričvršćivače iz njegove unutrašnjosti. Ponekad je potrebno dodatno otpiliti prednju ploču. Najvažniji elementi u ovom slučaju su stražnji i bočni zidovi, dno, paneli za prijem i uvlačenje papira.

vjetrogenerator

Generator vjetra male snage može se napraviti od koračnog motora pisača. Prvi korak je odlazak do ispravljača. Za to se koriste dvije diode za svaku od četiri faze motora. Izlazni napon je stabiliziran kondenzatorom i regulatorom napona. Oštrice dužine 20-25 cm su izrezane iz PVC cijevi i pričvršćene za osovinu. Rep je napravljen od bilo kojeg laganog materijala. Snaga takvog uređaja ovisi o jačini vjetra. Vjetrogenerator je prilično pogodan za kućnu upotrebu. Pomoću njega možete puniti baterije vašeg fotoaparata ili telefona.

Proizvodnja ploča

Od starog inkjet štampača možete napraviti uređaj za štampanje na tekstolitu. Takav zadatak zahtijeva specifično znanje, pa ga mogu obaviti stručnjaci iz područja radio elektronike. Prema njihovim riječima, Epson modeli iz porodice C80 su najprikladniji za ovu svrhu.

Modeli automobila i motocikala

Najoriginalniji način korištenja pokvarene uredske opreme pronašao je španjolski dizajner Enrique Conde. Od njih stvara modele motocikala, helikoptera i automobila, zadivljujući svojom spektakularnošću i realizmom. Ovaj hobi je bliži umjetnosti i zahtijeva određene vještine.

Dakle, pokvareni štampači nisu dobri samo za deponiju. Uz određene promjene i poboljšanja, oni mogu nastaviti koristiti svojim vlasnicima.