RU219926U1

RU219926U1 - Устройство для переработки отходов пластика после 3d-печати

Info

Publication number: RU219926U1
Application number: RU2023108600U
Authority: RU
Inventors: Роман Камоевич Бадалян; Илья Александрович Мотайленко; Матвей Александрович Сафронов; Сиражутдин Вадимович Эфендиев
Filing date: 2023-04-05
Publication date: 2023-08-14

Abstract

Полезная модель относится к области переработки отходов, а именно к устройствам для переработки остатков пластика, образовавшихся после 3D-печати, для последующего его использования в 3D-печати. Технический результат заключается в возможности использования в бытовых условиях за счет своей компактности, а также в производстве качественной нити, достигаемой из-за синхронизированных друг с другом двигателей экструдера и катушки. Устройство для переработки отходов пластика, оставшихся после 3D-печати, в нить для 3D-принтера, состоит из основания, на котором распложен экструдер с хомутовым нагревателем, термодатчиками, термопредохранителями и шаговым двигателем, усиленным червячным редуктором, на валу которого закреплен шнек с помощью соединительной муфты, камера экструдера выполнена с загрузочным отверстием и соединена с заглушкой при помощи стального перехода, предназначенного для уменьшения диаметра, заглушка, удерживающая шнек и сопло, выполнена с резьбой, согласно полезной модели к основанию прикреплен держатель катушки для намотки нити, выполненный с двигателем, при этом работа двигателей регулируется с помощью блока управления.

Description

Полезная модель относится к области переработки отходов, а именно к устройствам для переработки остатков пластика, образовавшихся после 3D-печати, для последующего его использования в 3D-печати.

В настоящее время 3D-технологии и 3D-печать активно применяются во многих сферах жизни человека. При этом после 3D-печати остается пластик, который сложно утилизировать в бытовых условиях.

Известен комплекс устройств для переработки пластика Filabot. Этот комплекс состоит из измельчителя, экструдера, вентиляторов, устройства охлаждения и катушки для нити. Из-за большого количества составных и несинхронизированных друг с другом частей он не удобен для быстрого использования в бытовых условиях. Также он имеет повышенный расход электроэнергии.

Также известен экструдер Recyclebot. Он содержит двигатель, экструдер, блок управления, устройство намотки, катушку для нити. Он обладает большими размерами и также не удобен для использования в бытовых условиях. Также отсутствует кожух, который должен защищать пользователя от ожогов и травм.

К похожим устройствам можно отнести Портативный шнековый экструдер для производства древесно-полимерной нити (RU 190068 U1 Российская Федерация, МПК B29B 7/92). Он состоит из двух секций цилиндрической формы: в первую секцию загружаются пластиковые гранулы, нагреваются за счет хомутового нагревательного кольца, при помощи шнека и винтовой передачи проталкиваются на экструзию, в конечном этапе из экструдера «вытекает» пластиковая нить. Запатентованное устройство можно разместить в учебных лабораториях и производить пластиковую нить для 3D-печати, также предложенный метод разработки может снизить затраты на производство экструдера за счет общедоступности комплектующих. Однако у конструкции есть особенность: длинный корпус и шнек. Такое решение связано с тем, что пластику необходимо остыть, чтобы стать достаточно пластичным для накручивания на барабан. Недостатком такого экструдера является: применение длинного корпуса и, соответственно, шнека, громоздкость конструкции, дороговизна изготовления и техническая трудность в точном удержании длинного шнека внутри корпуса, что влечет за собой скорый износ и удорожание обслуживания.

Наиболее близким устройством к заявляемой полезной модели является устройство для переработки пластиковых отходов 3D-печати в пластиковый филамент (RU 217262 U1 Российская Федерация, B29B 13/10, B29B 17/04). Оно состоит из корпуса устройства, корпуса экструдера, нагревательного элемента, подающего шнека, двигателя шнека, загрузочной горловины и сопла, при этом содержит в верхней части загрузочной горловины загрузочный бункер, установленный над загрузочной горловиной, дном которого является металлическая пластина с прорезями и отверстием прямоугольной формы в центре, соединенная с загрузочным бункером при помощи линейных направляющих, расположенных параллельно друг другу и позволяющих загрузочному бункеру перемещаться вдоль плоскости металлической пластины с прорезями и отверстием прямоугольной формы в центре пластины, под которым расположен строгальный вал с лезвиями, связанный с двигателем посредством ременной передачи. Данное устройство позволяет перерабатывать отходы после 3D-печати, при этом у него имеется возможность их автоматического измельчения, однако отсутствие в конструкции катушки для наматывания произведенной нити делает ее диаметр неравномерным, что затрудняет эксплуатацию переработанной нити в 3D-печати.

Задачей настоящей полезной модели является разработка устройства для производства пластикового филамента из отходов, оставшихся после работы 3D-принтеров.

Технический результат заключается в производстве качественной нити, достигаемой из-за синхронизированных друг с другом двигателей экструдера и катушки.

Технический результат достигается за счет устройства для переработки отходов пластика, оставшихся после 3D-печати, в нить для 3D-принтера, состоящего из основания, на котором распложен экструдер с хомутовым нагревателем, термодатчиками, термопредохранителями и шаговым двигателем, усиленным червячным редуктором, на валу которого закреплен шнек с помощью соединительной муфты, камера экструдера выполнена с загрузочным отверстием и соединена с заглушкой при помощи стального перехода, предназначенного для уменьшения диаметра, заглушка, удерживающая шнек и сопло, выполнена с резьбой, согласно полезной модели к основанию прикреплен держатель катушки для намотки нити, выполненный с двигателем, при этом работа двигателей регулируется с помощью блока управления.

Заявленная полезная модель поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 – вид сверху, на фиг. 2 – вид сбоку, на фиг. 3 – вид спереди.

На чертежах обозначены: шаговый двигатель с червячным редуктором (1), соединительная муфта (2), корпус экструдера (3); держатели корпуса (4), латунная заглушка с резьбой, удерживающая шнек (5), сопло экструдера (6); катушка (7); держатель катушки (8), блок управления (9), шаговый двигатель катушки (10).

Устройство работает следующим образом. Пользователь устанавливает катушку на держатель катушки. Катушка необходима для наматывания, хранения и последующей эксплуатации филамента. Далее в камеру через сопло загружаются пластиковые отходы (предварительно измельченные). Устройство может перерабатывать пластики PLA, ABS, PETG и другие виды пластика, технические характеристики которых не меняются после повторной экструзии (плавки и выдавливания), следовательно, качество изделий, напечатанных переработанным пластиком, не изменится, при этом PLA, ABS, PETG ‒ самые часто используемые в 3D-печати. Затем камера нагревается при помощи хомутового нагревателя. После достижения требуемой температуры, необходимой для плавления пластика (это регулируется при помощи термодатчиков, в качестве которых могут использоваться термисторы NTC, и термопредохранителей, которые размыкают электрическую цепь, предотвращая нагрев, при достижении предельной температуры нагревателя, из-за которой пластик может перегреться и потерять свою пластичность), включается шаговый двигатель с редуктором и выталкивает расплавленную массу через сопло. На финальном этапе пользователь самостоятельно закрепляет нить на катушке, при этом двигатель, вращающий катушку, активируется при нажатии на кнопку. Работа держателя катушки и экструдера осуществляется благодаря блоку управления с размещенной внутри печатной платой, с помощью чего они и синхронизируются. Наматывание происходит автономно за счет равномерного вращения катушки на валу шагового двигателя.

Claims

Устройство для переработки отходов пластика, оставшихся после 3D-печати, в нить для 3D-принтера, состоящее из основания, на котором распложен экструдер с хомутовым нагревателем, термодатчиками, термопредохранителями и шаговым двигателем, усиленным червячным редуктором, на валу которого закреплен шнек с помощью соединительной муфты, камера экструдера выполнена с загрузочным отверстием и соединена с заглушкой при помощи стального перехода, предназначенного для уменьшения диаметра, заглушка, удерживающая шнек и сопло, выполнена с резьбой, отличающееся тем, что к основанию прикреплен держатель катушки для намотки нити, выполненный с двигателем, при этом работа двигателей регулируется с помощью блока управления.