На 3D-принтере можно напечатать рабочий двигатель постоянного тока. 3D принтер двигатель


На 3D-принтере можно напечатать рабочий двигатель постоянного тока

Друзья, небольшое вступление!Перед прочтением новости, позвольте пригласить вас в крупнейшее сообщество владельцев 3D-принтеров. Да, да, оно уже существует, на страницах нашего проекта! Подробнее >>>

Раньше часто задавались вопросом, что можно напечатать на 3D-принтере? Сегодня в Интернете можно найти сотни тысяч уникальных новаторских дизайнов. На таких сайтах, как Shapeways, Thingiverse и Threeding, выложена обширная коллекция моделей для 3D-печати. Дизайнер может взять любую модель, улучшить ее, а потом передать следующему дизайнеру, чтобы он добавил что-то от себя. Таким образом, открытость и свобода 3D-печати привели к появлению действительно потрясающих идей и проектов.

Так что сейчас вопрос звучит следующим образом: «Чего нельзя напечатать на 3D-принтере?» Мы уже видели оружие, протезы и мудреные механические часы. Теперь, благодаря усилиям дизайнера с Instructables, этот список пополнился рабочим двигателем постоянного тока, который может напечатать любой желающий. Правда, он не будет работать без нескольких дополнительных деталей, которые вставляются в него в процессе печати.

«Я спроектировал и напечатал бесщеточный электродвигатель постоянного тока. Для управления использовал Arduino, – объясняет Питрак, создатель двигателя. – Все части двигателя, за исключением магнитов, соленоидной катушки и датчиков Холла, были напечатаны на 3D-принтере Makerbot Replicator 2».

Двигатель состоит из четырех частей: верхней части корпуса, нижней части корпуса, ротора и соленоидов. Все это можно напечатать на большинстве 3D-принтеров. Однако в процессе работы принтер нужно останавливать, чтобы встроить в будущий двигатель кое-какие компоненты.

«Магниты и датчики Холла устанавливаются в специально спроектированные для этого пустоты. Доходим до пустоты, ставим принтер на паузу, устанавливаем деталь и продолжаем печатать», – объясняет Питрак.

По окончании печати все детали должны быть хорошо закреплены. Полную инструкцию по сборке двигателя можно найти на Instructables, а программу для Arduino – на github.

Статья подготовлена для 3DToday.ru

3dtoday.ru

Ракетный двигатель, напечатанный на 3D-принтере / Хабр

Технологии трехмерной печати неуклонно развиваются и находят все более разнообразные применения. Если изначально 3D-принтеры годились только для создания макетов и прототипов, то сейчас вполне можно печатать сразу функциональные детали.

Вот свежий пример серьёзных возможностей 3D-печати: товарищ с ником RocketMoonlighter продемонстрировал жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), напечатанный на 3D-принтере. В любительском ракетостроении применяются, в основном, твердотопливные ракетные двигатели. Главная причина этого — простота конструкции. В то же время, жидкостные двигатели, позволяющие добиться лучших характеристик, недоступны простому любителю, так как устроены гораздо сложнее и требуют специального оборудования для изготовления.

3D-принтеры как раз отлично подходит для производства деталей нестандартной формы, со сложной внутренней структурой. Но найдется ли материал, пригодный для 3D-печати, способный выдержать температуру и давление внутри ракетного двигателя? Существует технология прямого лазерного спекания (Direct metal laser sintering), позволяющая печатать непосредственно из металлического порошка, причем готовая модель почти не отличается по прочности от цельного куска металла.

Сердце двигателя — камера сгорания — напечатана методом прямого лазерного спекания из нержавеющей стали. Естественно, в домашних условиях такое пока нереально, поэтому был сделан заказ одной из фирм, занимающихся промышленной 3D-печатью. Стоимость заказа составила несколько тысяч долларов.

Технические характеристики

  • Горючее — пропан, окислитель — оксид азота (I) N2O.
  • Расчётная тяга — 5 кгс.
  • Давление в камере сгорания — 8,5 атм.
  • Зажигание — автомобильная свеча.
  • Охлаждение — регенеративное, охлаждающий агент — окислитель.
Несколько видео испытаний двигателя:

Источники

rocketmoonlighting.blogspot.com/2011/03/what-its-all-about.html — блог автораwww.rocketmoonlighting.com/projects/printed-chamber — технические характеристикиwww.youtube.com/user/RocketMooonlighter — канал на YouTube

UPD:

По просьбе Nickel3000 добавил видео самого процесса DMLS-печати. Тут не ракетный двигатель, но тоже детали из нержавейки:

habr.com

Электродвигатель на 3d принтере и DLP-проекты в 3д печати

Вдоволь наигравшись с настольным 3D принтером, многие пользователи впадают в уныние. Казалось бы, столь функциональная машина, может сотворить что угодно, а на деле получаются лишь гайки, пирамиды, бижутерия и посуда. В такие моменты на помощь приходят тематические порталы, вроде make-3d.ru , в библиотеках которых хранится обширная коллекция уникальных 3D-моделей.

Пистолеты, протезы, квадрокоптеры, игрушечные автомобили уже не вызывают подлинного восхищения среди мастеров послойного направления. Чем же себя развлечь на досуге, скажите вы? Дизайнер из компании Instructables пошел несколько иным путем – методом проб и ошибок ему удалость печатать работающий электродвигатель постоянного тока. Устройство может с легкостью эксплуатироваться в домашних целях для обеспечения бытовых нужд.

Бесщеточный электродвигатель работает на основе программного обеспечения Arduino. Чтобы собрать прибор понадобятся магниты, датчики Холла и соленоидная катушка. Все остальные запчасти можно напечатать самостоятельно. К слову, автор проекта использовал для этих целей Makerbot Replicator 2.

Если этого вам показалось недостаточно, то пора перейти к изучению других технологий трехмерной печати. Первое, что приходит на ум – это печать металлом, однако аппараты, работающие с металлической глиной пока доступны в единичных экземплярах. Вместо них можно опробовать революционную технологию печати с помощью цифровой обработки светом. Компания QSQM Technology Corporation вскоре выпустит партию первых в мире принтеров, использующих для формирования трехмерных фигур DLP-проектор.

Устройство получило название Uncia. На данный момент разработчики собирают средства на продвижение проекта, но уже сейчас известно, что первые образцы 3D-принтеров, работающих на основе технологии цифровой обработки светом, будут стоить в районе 600 долларов. Урезанная модификация DLP принтера без проектора обойдется покупателям всего в 299 долларов. А вы готовы, к чему-то совершенно новому?

Кстати, что вы обычно печатаете? Чаще всего, пользователи пытаются смоделировать сложные габаритные модели, но все их начинания упираются в объем печатной камеры или платформы построения. Тогда почему бы не поэкспериментировать в обратном направлении? Попробуйте напечатать миниатюру. Боб Нейсмит, один из ведущих 3D дизайнеров современности, наловчился печатать миниатюрные фигурки с потрясающей детализацией размером всего 30 микрон по осям X и Y на 15 микрон по оси Z. Нужно сказать, что подобные изделия пользуются большим спросом.

Для того чтобы заняться изготовлением миниатюрных объектов, нужно иметь под рукой стереолитографический 3D-принтер. В компании Zealot Miniatures используют для этого современный 3D-принтер B9 Creator. Примеры работ можно увидеть ниже:

Возможно, пора опробовать новый материал? Новая немецкая компания Diamond Plastics осуществила небольшую революцию в мире селективного спекания. Немецкие инженеры разработали уникальный пластиковый порошок Laser HDPE HX 17, пригодный для использования на принтерах для металлопечати. Спирт, кислоты и бензин, как и прочие агрессивные вещества, не портят изделия, напечатанный с помощью HDPE HX 17.

Кроме того, новый материал обеспечивает наивысшее качество печати пластиковых фрагментов, что не под силу обычным FDM принтерам. Материал имеет темно-серый окрас и гладкую текстуру. С помощью Diamond Plastics HDPE HX 17 можно печатать фрагменты толщиной всего 50 микрон.

Лучший способ себя развлечь – принять участие в конкурсе. В последние годы разговоры о колонизации солнечной системы приобрели весьма серьезный характер. В NASA не отрицают, что в недалеком будущем астронавты отправятся на Марс. Вполне возможно, что им придется даже соорудить там временные базы. Пока это всего лишь теория, но некоторые из сторонников теории инопланетного происхождения решили поэкспериментировать на данную тему. В результате появилась целая коллекция реалистичных марсианских баз, напечатанных на 3D принтере.

Инициатором проекта выступили компания MakerBot, NASA и сайт Thingiverse. Пользователи со всего мира присылали модели баз, которые им кажутся наиболее реалистичными. Всего в результате конкурса было собрано 225 проектов. Мы подготовили для вас подборку самых интересных решений, которые всколыхнули Интернет.

make-3d.ru

Электродвигатель впервые полностью напечатали на 3D-принтере

Немецкие инженеры продемонстрировали первый в мире электрический двигатель, на 100% изготовленный с помощью 3D-принтера.

Немецкие инженеры продемонстрировали первый в мире электрический двигатель, на 100% изготовленный с помощью 3D-принтера.

 

 

Как считают разработчики, использованные в процессе 3D-печати керамические материалы позволят значительно расширить диапазон рабочих температур.

Проектом по созданию первых полностью 3D-печатных электромоторов занимаются исследователи Хемницкого технического университета. В своих экспериментах команда использует доступный метод экструзионной 3D-печати, называемый «робокастингом» или «Direct Ink Writing» – построение слоев вязкими материалами.

В качестве расходников использовались различные пасты, состоящие из связующего вещества и наполнителей из керамики, железа и меди. После печати элементы моторов подвергались обжигу. С отладкой аддитивного процесса помогала баварская компания ViscoTec, занимающаяся производством насосных и дозирующих систем и выпускающая специализированные экструдеры для работы с вязкими материалами.

 

 

 

 

Свое начало проект ведет из исследования, направленного на повышение эксплуатационных температур электромеханических устройств. Так, в прошлом году члены команды Йоханнес Рудольф и Фабиан Лоренц продемонстрировали 3D-печатные катушки индуктивности с максимальной рабочей температурой выше 300°С. Как правило, температурные ограничения вытекают из характеристик используемой изоляции. Для решения этой проблемы немецкие инженеры решили заменить полимерную изоляцию керамическими материалами.

 

«На протяжении последних двух с половиной лет мы работали над повышением диапазона рабочих температур электрических машин. За счет использования керамической изоляции можно значительно превысить порог в 220°С, характерный для традиционных изоляторов. Максимальные рабочие температуры электромашин в таком случае будут определяться ферромагнитными свойствами железных компонентов с практическим пределом в районе 700°С», – поясняет Йоханнес Рудольф.

Один из плюсов использования керамики вместо полимеров заключается в более высокой теплопроводности, позволяющей более эффективно рассеивать тепло, генерируемое в проводниках. Как поясняет Лоренц, хотя специфика аддитивного процесса и приводит к снижению электропроводности медных компонентов, вытекающая потеря эффективности из-за возрастающего сопротивления компенсируется снижением температуры обмотки. Наработки команды будут продемонстрированы 23-27 апреля на выставке Hannover Messe 2018. 

опубликовано econet.ru  Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Nullblog: 3D принтер RepRap. Часть 4

В этой статье речь пойдет об электронной части 3D принтера RepRap, а именно: о шаговых двигателях и драйверах для них, концевиках (endstops), управляющей плате, блоке питания и о том как всё это соединить между собой.

Шаговые двигатели

В движение RepRap приводится с помощью шаговых двигателей. Их вращение дискретно, то есть вал двигателя делая полный оборот последовательно проходит некоторое количество фиксированных положений (шагов). Т.к. размер шага известен, то такой двигатель очень легко заставить повернуться на нужный угол - нужно просто подать ему команду повернуться на количество шагов соответствующее требуемому углу. Возможность точного позиционирования избавляет от необходимости в обратной связи и сложных алгоритмах управления, а это делает шаговые двигатели очень удобными для использования в машиностроении. Для RepRap обычно используются двигатели которые совершают 200 шагов на полный оборот (т.е. один шаг равен 360 / 200 = 1.8 градусам).

В RepRap Prusa Mendel используется четыре шаговых двигателя для позиционирования каретки (по одному на оси X и Y, и два на ось Z), и один для подачи прутка в экструдер. В типичном варианте все используемые двигатели имеют форм-фактор NEMA17. Это именно форм-фактор (по сути - размеры двигателя), а не какая-то конкретная модель двигателя.

Шаговые двигатели используются биполярные (они, в основном, имеют 4 вывода). Можно использовать и униполярные, просто не задействовав лишние выводы. Подробнее об этом, и вообще о выборе двигателей для RepRap можно почитать здесь.

При выборе двигателя нужно обратить внимание на его момент удержания (holding torque). Для двигателей приводящих в движение каретку достаточно 1.4 кг*см (если верить RepRap Wiki), а для двигателя экструдера нужно минимум 4 кг*см.

Также нужно обратить внимание на то, какой ток потребляет двигатель, поскольку самый часто используемый драйвер шаговых двигателей - A4988 (да и A4983) имеет ограничение в 2А. Поэтому если двигателю нужен ток выше 2А, то в лучшем случае он просто не будет выдавать нужный момент. Напряжение особого значения не имеет, т.к. его регулирует драйвер шагового двигателя, что бы поддерживать необходимый ток.

Для перемещения каретки я использовал двигатели SY42STh57-1684B. Это биполярный NEMA17 двигатель с моментом удержания в 4.4 кг*см, рассчитанный на ток в 1.68А. Кроме того, это весьма популярная модель, и такие двигатели можно найти в местном магазине.Для экструдера я взял двигатель еще мощнее, а именно - Kysan 1124090 с моментом удержания в 5.5кг*см и током 1.5А.

Драйверы шаговых двигателей

Для управления шаговыми двигателями обычно используется специальный чип - драйвер шагового двигателя.  Можно, конечно, попробовать обойтись и без него, и управлять двигателем напрямую с микроконтроллера, но такой способ потребует большого количества дополнительных деталей, и, в целом,  не эффективен. Кроме того, в специализированных чипах-драйверах есть уже готовая поддержка микрошагового режима. В микрошаговом режиме ротор двигателя может не только дискретно переключаться между шагами, но и "зависать" в промежуточных положениях между двумя шагами. Такой режим работы существенно увеличивает точность позиционирования, и, кроме того, уменьшает шум и вибрацию, присущие шаговым двигателям.

Обычно для 3D принтеров используют популярные драйвера шаговых двигателей - Allegro A4988 и A4983. Они поддерживают ток до двух ампер, и микрошаговый режим 1/16 (т.е. между двумя шагами имеется 16 дополнительных микрошагов, а для двигателя с 200 шагами это целых 3200 микрошагов на оборот). Чип A4988 поддерживает некоторые дополнительные возможности, такие как, например, встроенная система отключения при перегреве и "low current microstepping" (см. ниже) так что лучше брать его.

Но сами эти чипы слишком мелкие что бы их припаять руками, и требуют некоторую обвязку из резисторов и конденсаторов. К счастью, есть готовые модули для управления шаговым двигателем, например Pololu или StepStick. Я в своем принтере использовал чипы Pololu. Со StepStick нужно быть осторожным, поскольку, в отличие от Pololu, это не конкретный производитель, а скорее просто открытая инструкция по сборке. Реализация же, как и её качество, может очень сильно варьироваться.

Если у вас модуль на основе A4988 я бы рекомендовал обратить внимание на  эту статью. Если вкратце - для некоторых двигателей (в статье идет речь о двигателе с сопротивлением 1,65 Ом, и на моих двигателях описанная проблема также присутствовала) могут пропускаться микрошаги. Проблема и решение описаны в даташите к чипу в разделе "Low Current Microstepping". Собственно решение - пин ROSC должен быть закорочен на землю.  В модуле Pololu этот пин подключен к земле через резистор R4, его нужно аккуратно закоротить перемычкой.

При работе чип драйвера ощутимо нагревается, поэтому я бы советовал установить на каждый чип по радиатору, или организовать активное охлаждение. Я на каждый чип приклеил по небольшому радиатору на теплопроводный клей "Радиал".

Вообще нужно по одному драйверу на каждый шаговый двигатель. Но, несмотря на то, что двигателей в RepRap Prusa Mendel  используется пять - драйверов нужно четыре, т.к. два двигателя оси Z включены параллельно, и используют один драйвер.

Концевики

В английском языке это устройство называется endstop, а вот точного перевода на русский я так и не нашел, поэтому будем называть его концевиком, хотя правильнее было бы что-то вроде "датчик крайнего положения".

В простейшей реализации концевик представляет собой обычную кнопку, которая нажимается при достижении кареткой крайнего положения. Необходимость в таком устройстве возникла потому что шаговые двигатели лишены обратной связи - двигатель может повернуться ровно на N шагов (или микрошагов) по или против часовой стрелке, но сообщить свое текущее положение он не в силах. Поэтому перед каждой печатью принтер устанавливает каретку в начальное положение (условную точку с координатами (0, 0, 0)), а уже относительно неё рассчитываются остальные координаты. Для установки каретки в начальное положение принтер просто крутит двигатели в сторону уменьшения координат, пока не получит сигнал срабатывания от каждого концевика.

Обычно используются три концевика - по одному на каждую ось, для индикации начального (т.е. с минимальными координатами) положения. Можно поставить шесть (по два на ось, для индикации минимального и максимального положений), но особых преимуществ от этого я не вижу.

Существует два наиболее распространенных варианта концевиков - механические (по сути - просто кнопка), и оптические (срабатывает когда специальный флажок попадает в зазор между светодиодом и фоторезистором). Оптические концевики не содержат движущихся частей и более точны, поэтому предпочтительнее использовать их. Есть еще магнитные концевики, с датчиками Холла, но они не сильно распространены.

Более подробно о концевиках можно почитать здесь. Я для своего принтера сделал оптические концевики по вот этой схеме. Но если не хочется возиться с паяльником, как и все остальное их можно купить.

Блок питания

Обычно для питания принтера используют напряжение 12В. Для питания самого микроконтроллера нужно 5В, но он может питаться и от USB.

Самый простой и практичный вариант - обычный компьютерный блок питания. Его просто найти, он дешево стоит, и выдает нужные нам напряжения (12В и 5В, на самом деле есть еще 3.3В, но они нам не нужны). Что касается мощности - я бы советовал брать блок питания способный отдавать около ток 20А. Один только стол с подогревом требует 10-12 ампер, а еще двигатели, хотэнд, да и вентилятор для обдува модели рано или поздно установить придется. Я себе для RepRap купил блок питания мощность 400W. Заявленный максимальный ток для 12В у него 18А, и пока мне его вполне достаточно.

При использовании компьютерного БП есть небольшой нюанс - у него нет кнопки включения, т.к. предполагается что включать его будет компьютер. Эту проблему легко решить - обычно компьютерные БП включаются путем замыкания двух контактов 20-пинового ATX коннектора,  а именно PS_ON и GND.

Распиновка коннекторов ATX
Я для этих целей сделал перемычку из куска провода:
Перемычка для включения компьютерного блока питания
Но будьте внимательны, т.к. цвета проводов на разных БП могут отличаться. А некоторые блоки питания вообще не включатся без нагрузки (хотя, на самом деле, все БП не рекомендуется включать без нагрузки).

Более подробно о использовании компьютерного блока питания для RepRap можно прочитать здесь.

Контроллер

Вот мы и добрались до самого интересного, "мозга" принтера. Здесь под контроллером я подразумеваю плату (или несколько плат), которая непосредственно управляет работой принтера, а именно - крутит шаговые двигатели, управляет температурой хотэнда и стола, скоростью вращения вентиляторов.

На высоком уровне работа контроллера выглядит следующим образом - в его память загружается (обычно посредством USB-подключения к компьютеру, но можно использовать и SD-карты памяти) программа на языке G-code, описывающая всё что принтеру нужно сделать для печати модели, а контроллер эту программу выполняет, команда за командой.

Условно контроллер можно разделить на две части: "логическую" и "силовую". В качестве логической части обычно выступает микроконтроллер с простейшей обвязкой (чаще всего используют микроконтроллеры AVR, но есть варианты контроллеров и с ARM процессорами). Силовая часть содержит все что необходимо для управления мощной нагрузкой - драйвера шаговых двигателей, и, обычно, полевые транзисторы для стола с подогревом и хотэнда.

Вариантов контроллеров для RepRap очень много, вот здесь можно посмотреть на таблицу сравнения некоторых из них. Кроме наличия/отсутствия некоторых возможностей контроллеры также отличаются простотой сборки, например, тот же Generation 7 Electronics рассчитан на полностью самостоятельное изготовление, а, скажем, Smoothieboard сделать самому вряд ли удастся.

Я для себя выбрал RAMPS - RepRap Arduino Mega Pololu Shield. Фактически RAMPS это только силовая часть, а в качестве логической выступает Arduino MEGA (я использовал Arduino Mega 2560 REV3), сверху которой "бутербродом" устанавливается сам RAMPS.

Arduino, RAMPS и StepStick.
RAMPS можно собрать самостоятельно, что я сначала и хотел сделать, но прикинув стоимость деталей в розницу на ближайшем радио-рынке, стало понятно что дешевле обойдется купить уже готовую плату. На тот момент самой новой была версия RAMPS 1.4, её я и купил.

Основной причиной выбора именно связки Arduino+RAMPS в качестве контроллера послужила её большая популярность, на момент написания статьи это был, наверное, самый популярный и проверенный вариант.

Подключение

Теперь о том как всё вышеперечисленное соединить воедино. Для начала советую заглянуть на описание подключения в статье о RAMPS 1.4. Вот замечательная картинка оттуда:
Схема подключения RAMPS 1.4
А теперь по порядку.

Шаговые двигатели

Пины для подключения шаговых двигателей на RAMPS обозначены так - 1A, 1B, 2A, 2B. Пины 1A, 1B - одна обмотка двигателя, а 2A, 2B - другая.Что бы определить какой вывод двигателя куда подключать, сначала стоит заглянуть сюда, там есть описание выводов для популярных двигателей, возможно найдется и для вашего. Если нет - можно посмотреть в даташит по двигателю, или же измерить сопротивление между выводами - если два вывода принадлежат к одном обмотке, сопротивление между ними будет намного меньше, чем если бы они принадлежали к разным. Правильность подключения можно будет проверить на этапе калибровки - если при подаче сигнала двигатель не будет вращаться, или будет вибрировать - достаточно поменять два любых провода местами и попробовать снова (и так до достижения желаемого результата). О подключение шаговых двигателей также можно прочитать здесь.

Двигатели оси Z подключаются параллельно, к одному драйверу.

Концевики

На RAMPS предусмотрено шесть разъемов для подключения концевиков, их порядок следующий- X min, X max, Y min, Y max, Z min, Z max. Подключать концевики нужно соблюдая полярность. Если смотреть на разъемы концевиков со стороны разъемов питания RAMPS, то порядок пинов будет следующий - Signal, GND, +5V.

Термисторы

RAMPS поддерживает три датчика температуры, разъемы для них подписаны - T0, T1, T2. В T0 обычно подключают термистор хотэнда. А T2 я подключил термистор стола с подогревом. Полярность отсутствует.

Нагреватели

Разъемы для подключения нагревательных элементов подписаны D8, D9, D10. Резистор хотэнда я подключил в D10, а резисторы подогревающие стол в D8. Обратите внимание, что провода по которым идет ток для подогрева стола должны быть рассчитаны на ток минимум в 10А, в противном случае может оплавиться изоляция и произойти КЗ.

Питание

Для подачи питания в RAMPS предусмотрено два разъема - 12V5A и 12V11A. Вход 12V5A используется для питания шаговых двигателей, и нагревателей D9, D10. Вход 12V11A используется для питания нагревателя D8, к которому подключен стол с подогревом. Подключать, разумеется, нужно оба. Входы 12V5A и 12V11A лучше питать от разных выходов компьютерного блока питания.

Заключение

В подключенном виде контроллер выглядит примерно вот так:
Собранный и подключенный контроллер RepRap.
На этом этапе можно попробовать включить БП  розетку, правда ничего интересного не произойдет, т.к. на контроллере пока отсутствует прошивка.

В следующей (последней) части я расскажу о прошивке контроллера, калибровке и настройке принтера, программном обеспечении для 3D печати, а также постараюсь дать полезные советы по созданию моделей и улучшению качества печати.

null-b.blogspot.com

Напечатай двигатель Стирлина или ветрогенератор на 3d принтере

Компания RepRap разработала схемы 3d печати для ветрогенераторов и компактных двигателей Стирлинга. Целью компании являлось создание действующих механизмов, без использования токарных, фрезерных станков и сварочных аппаратов. Что из этого получилось? По заявлению производителя Reprap Windturbine уже не игрушка или демонстрационная модель, а полностью работоспособная, надежная машина для постоянного производства электрической энергии.

В результат 2 лет усовершенствований, 4-х серий прототипов, сотен тест-драйвов на специально оборудованном стенде, многочисленных расчетов и лабораторных испытаний, появилась модель RepRap-Windturbine версии 5.2.

3d печать RepRap WindTurbine

Характеристики:

  • 3-лопастной ротор D = 0,84 м
  • Защита от штормового ветра > 50 км / ч
  • Ограничение по мощности
  • Защитный тормоз генератора путем замыкания фаз обмоток
  • Генератор переменного тока выполнен на неодимовых магнитах, мощность до 55Вт
  • 12В блок зарядки

График мощности ветрогенератора Вт, в зависимости от скорости ветра м/с

О сборке

Чертежи RepRap Windturbine проработаны для хорошей повторяемости при печати на разных 3d принтерах. Для сборки понадобятся электродрель и обычные ручные инструменты. Подробное руководство по сборке содержит информацию о теоретических основах и шаг за шагом, с помощью более чем 160 цветных изображений, объясняет сборку всей конструкции ветровой турбины. Специальные навыки для этого не требуются.

Генератор

Современный, с двойными шарикоподшипниками, 3-фазный, с 9-ю соленоидами и 24-ю неодимовыми магнитами. Имеет максимальную непрерывную номинальную мощность 55 Вт и c нужными размерами для работы в качестве дополнительного штормового тормоза. Для намотки катушек разработан элемент, который также напечатан на 3D принтере и, конечно, метод намотки указан в руководстве по сборке.

Генератор RepRap WindTurbine

Коллектор

Коллектор имеет 3 контактный съем электричества. Собран с использованием пружинок от шариковой ручки, небольших кусочков сантехнической медной трубы, щеток от шуруповерта, и элементов напечатанных на 3d принтере, конечно.

Коллектор ветрогенератора RepRap WindTurbine

Лопасти

Лопасти вырезают из тонкого алюминиевого листа с помощью бумажного шаблона. Для правильной гибки профиля используется напечатанный транспортир. Такие лопасти очень легко и быстро создать, при этом получается очень прочная конструкция и лучше, с аэродинамической точки зрения, чем можно было бы ожидать.

Двигатель Стирлинга на 3d принтере

Конечно такой генератор является больше игрушкой или прототипом, но также, его очень приятно и легко создать. Такой двигатель может в солнечную погоду, работать непосредственно солнечных лучей. Для увеличения мощности и для работы в менее солнечные дни могут быть установлены дополнительные зеркала. Без солнечного света, в темноте или в помещении, такие двигатели Стирлинга также могут работать. Например, от чашки горячего чая, или от нагревателя вашего 3D-принтера.

  • Размер 270 мм х 330mm х 370 мм
  • Необходимый размер печати 3d принтера 180 мм х 150 мм х 65 мм (X, Y, Z).
  • Материал ABS, лучше ABS und PLA

Напечатанный на 3D принтере двигатель Стирлинга

Видео

Источник: http://www.reprap-windturbine.com/

Читайте также:

www.joule-watt.com

На 3D принтере распечатали двигатель внутреннего сгорания

Аэрокосмическая 3D печать была успешно протестированна одним из центров NASA в Вирджинии. С помощью неё исследователи сумели распечатать гиперзвуковой двигатель внутреннего сгорания. Он уже прошёл тестовый 20-дневный период в аэродинамической трубе и высокотемпературные условия гиперзвукового полёта.

Камера сгорания для этого 3D двигателя была собрана в Нью-Йорке на заводе Ronkonkoma и в лаборатории ракетного центра Западной Вирджинии. Для этого использовали технологию «добавочного слоя» Fusion (PBF). В этот новый слой заложен порошек из металлического сплава, по которому потом принтер или лазерный луч проводит цифровой шаблон. Каждый новый слой заливают, закрепляя тем самым предыдущий, после чего избытки масс удаляются, детали сглаживаются и полируются.

Все участвующие в изговлении компании наперебой утверждают, что хоть процесс и не отлажен, ещё и требует некоторых новых затрат временных и финансовых, но он позволяет построить абсолютно иные конструкции, которые ранее казались не практичными. При этом само производство обходится дешевле.

ГПВРД используется для поддержания стабильного горения и, соответственно, движения в том аппарате, в котором используется. Обычно, подобный двигатель работает на скорости 6125 км/ч. Тесты показали, что двигатель распечатанный на 3D принтере, может перейти этот порог.

«Новый тип производства открывает новые возможности для наших разработчиков и инженеров» — говорит Пэт Нолан, вице-президент и генеральный менеджер подразделения противоракетной продукции Orbital ATK в части Systems Group обороны: «Успешное испытание будет поощрять наших инженеров продолжать изучать новые конструкции и использовать эти инновационные инструменты для снижения затрат и сокращения времени производства.»

www.fainaidea.com