Αναβάθμιση τρισδιάστατου εκτυπωτή, υψηλών ταχυτήτων, τεχνολογίας FFF με σχεδιασμό βασισμένο σε υλικολογισμικό ανοιχτού κώδικα και προηγμένο ηλεκτρομηχανικό υλικό

Τρίκκας, Αντώνιος; Trikkas, Antonios

dc.contributor.author	Τρίκκας, Αντώνιος	el
dc.contributor.author	Trikkas, Antonios	en
dc.date.accessioned	2025-03-17T11:16:58Z
dc.date.available	2025-03-17T11:16:58Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61344
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29040
dc.rights	Default License
dc.subject	Τρισδιάστατη εκτύπωση	el
dc.subject	High speed 3d printer	el
dc.subject	Εκτυπωτής FFF	el
dc.subject	Core XY	en
dc.subject	Λογισμικό ανοιχτού κώδικα	el
dc.title	Αναβάθμιση τρισδιάστατου εκτυπωτή, υψηλών ταχυτήτων, τεχνολογίας FFF με σχεδιασμό βασισμένο σε υλικολογισμικό ανοιχτού κώδικα και προηγμένο ηλεκτρομηχανικό υλικό	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Τριασδιάστατη εκτύπωση	el
heal.classification	Core XY	en
heal.classification	High speed 3d printing	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-01
heal.abstract	Η εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής έγινε λόγω της ταχείας εξέλιξης της τρισδιάστατης εκτύπωσης νήματος (FDM) και η έρευνα για εκτυπώσεις πολύ υψηλών ταχυτήτων χωρίς θυσία ποιότητας. Η τεχνολογία FDM είναι μια από τις πολλές μεθόδους τρισδιάστατης εκτύπωσης, όπως η DLP, SLS, PolyJet κ.α., η τεχνολογία αυτή όμως είναι η πιο διαδεδομένη λόγω της μεγάλου κοινού και του χαμηλού κόστους ενασχόλησης. Πολλές εταίρες στην Ευρώπη και στην Αμερική έχουν δημιουργήσει τρισδιάστατους εκτυπωτές νήματος, με κάποιες από αυτές να πραγματοποιούν έρευνα πάνω στην δημιουργία εκτυπωτών υψηλών ταχυτήτων. Οι εκτυπωτές FDM κατηγοριοποιούνται με βάση την αρχιτεκτονική κίνησης τους , καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων, Robot Delta, CoreXY και πολικό σύστημα συντεταγμένων. Για έναν υπερταχύ εκτυπωτή που απαιτείται στιβαρότητα στον σκελετό του ιδανική αρχιτεκτονική κίνησης είναι η CoreXY. Το κύριο χαρακτηριστικό της αρχιτεκτονικής είναι ο σκελετός οποίος είναι κυβικής γεωμετρίας ελαχιστοποιώντας τις ελαστικότητες, αλλά και η κινηματική του η οποία περιλαμβάνει 2 μοτέρ κίνησης τα οποία όταν περιστρέφονται ομόρροπα η κίνηση είναι διαγώνια ενώ αν θέλουμε να κινηθούμε στον έναν άξονα τα μοτέρ πρέπει να περιστρέφονται αντίρροπα. Αυτό φέρει ως αποτέλεσμα απαίτηση μισής ροπής για την ίδια ταχύτητα κίνησης συγκριτικά με έναν εκτυπωτή καρτεσιανού συστήματος συντεταγμένων. Η λειτουργία όλων των εκτυπωτών απαιτούν κάποια ηλεκτρονικά εξαρτήματα και ένα λογισμικού ελέγχου. Τα δυο πιο διαδεδομένα λογισμικά ελέγχου είναι το MARLIN και το KLIPPER, και τα δυο λογισμικά είναι opensource άρα έχουν το πλεονέκτημα το ότι είναι ταχέως αναπτυσσόμενα. Για την συγκεκριμένη διπλωματική χρησιμοποιήθηκε ένας εκτυπωτής του εμπορίου αρχιτεκτονικής CoreXY, και έγινε η αναβάθμιση του σε μηχανικά και ηλεκτρονικά μέρη ώστε να πέτυχουμε πολύ μεγάλες ταχύτητες εκτύπωσης. Αρχικά φτιάχτηκε ένας εξωτερικός πίνακας που περιλάμβανε όλα τα ηλεκτρονικά και ηλεκτρολογικά εξαρτήματα του εκτυπωτή, για άμεση πρόσβαση και επίβλεψη. Κατασκευάστηκε καινούρια επιφάνεια εκτύπωσης από αλουμίνιο υψηλών προδιαγραφών το οποίο κατεργάστηκε για να επιτευχθεί απόλυτη επιπεδότητα. Εγκαταστάθηκε καινούρια πλακέτα ελέγχου η οποία είχε την δυνατότητα τροφοδοσίας των κινητήρων με 48V για πολύ μεγαλύτερες ροπές. Επίσης εγκαταστάθηκε καινούριο σύστημα ψύξης του προς εκτύπωση αντικείμενου και αισθητήρας ύψους για διατήρηση ίδιας απόστασης μύτης/επιφάνειας εκτύπωσης. Έπειτα εγκαταστάθηκε καινούριο λογισμικό ελέγχου, συγκεκριμένα το klipper, το οποίο μας έδωσε την δυνατότητα παραμετροποίησης του εκτυπωτή σε σημαντικά σημεία, όπως το ρεύμα που θα δέχεται το κάθε μοτέρ ώστε να έχουμε την επιθυμητή ροπή, τις ταχύτητες κίνησης, τις επιταχύνσεις/επιβραδύνσεις, αλλά και δυνατότητα χρήσης του εργαλείου Input Shaper.. Τέλος έπειτα από όλες τις αναβαθμίσεις έγιναν δοκιμαστικές εκτυπώσεις σε διάφορες ταχύτητες ώστε να παρατηρηθεί η ποιότητα εκτύπωσης ο χρόνος εκτύπωσης και η διαστασιολογική απόκλιση. Η μέγιστη ταχύτητα εκτύπωσης ήταν τα 350 [mm/s].	el
heal.advisorName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false