Поиск по строке: xxx

Датчик скорости бесколлекторного двигателя: Датчик частоты вращения Futaba бесколлекторного двигателя FUSBS-01RB

Опубликовано: 23.05.2023 в 07:05

Автор: admin

Категории: Насосы и насосное оборудование

возвращение квадратурных энкодеров / Хабр

Это уже третья статья, рассказывающая о квадратурных декодерах, на сей раз с применением к управлению бесколлекторными двигателями.

Статья первая: принцип работы квадратурного декодера + код для ардуино.

Статья вторая: квадратурный декодер на stm32.

Задача: есть обычный китайский бесколлекторник, нужно его подключить к контроллеру Copley Controls 503. В отличие от копеечных коптерных контроллеров, 503й хочет сигнал с датчиков холла, которых на движке нет. Давайте разбираться, для чего нужны датчики и как их ставить.

В качестве иллюстрации я возьму очень распространённый двигатель с двенадцатью катушками в статоре и четырнадцатью магнитами в роторе. Вариантов намотки и количества катушек/магнитов довольно много, но суть всегда остаётся одной и той же. Вот фотография моего экземпляра с двух сторон, отлично видны и катушки, и магниты в роторе:

Чтобы было ещё понятнее, я нарисовал его схему, полюса магнитов ротора обозначены цветом, красный для северного и синий для южного:

На датчики холла пока не обращайте внимания, их всё равно нет 🙂

Что будет, если подать плюс на вывод V, а минус на вывод W (вывод U не подключаем ни к чему)? Очевидно, будет течь ток в катушках, намотанных зелёным проводом. Катушки намотаны в разном направлении, поэтому верхние две катушки будут притягиваться к магнитам 1 и 2, а нижние две к магнитам 8 и 9. Остальные катушки и магниты в такой конфигурации роли практически не играют, поэтому я выделил именно магниты 1,2,8 и 9. При такой запитке мотора он очевидно крутиться не будет, и будет иметь семь устойчивых положений ротора, равномерно распределённых по всей окружности (левая верхняя зелёная катушка статора может притягивать магниты 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13).

Давайте записывать наши действия вот в такую табличку:

Угол поворота ротора	U	V	W
0°	n.c.	+	—

А что будет, если теперь подать плюс на U и минус на W? Красные катушки притянут к себе магниты 3,4,10 и 11, таким образом чуть-чуть повернув ротор (я по-прежнему выделяю магниты, за которые ротор тянет):

Давайте посчитаем, на сколько повернётся ротор: между щелями магнитов 1-2 и 3-4 у нас 51. 43° (=360°*2/7), а между соответствующими щелями в статоре 60° (=360°/12*2). Таким образом, ротор провернётся на 8.57°. Обновим нашу табличку:

Угол поворота ротора	U	V	W
8.57°	+	n.c.	—

Теперь сам бог велел подать + на U и — на V!

Угол поворота ротора	U	V	W
17.14°	+	—	n.c.

Теперь опять пора выровнять магниты с зелёными катушками, поэтому подаём напряжение на них, но красный и синий магниты поменялись местами, поэтому теперь нужно подать обратное напряжение:

Угол поворота ротора	U	V	W
25.71°	n.c.	—	+

C оставшимися двумя конфигурациями всё ровно так же:

Угол поворота ротора	U	V	W
34.29°	—	n.c.	+

Угол поворота ротора	U	V	W
42.85°	—	+	n.c.

Если мы снова повторим самый первый шаг, то наш ротор провернётся ровно на одну седьмую оборота. Итак, всего у нашего мотора три вывода, мы можем подать напряжение на два из них шестью разными способами 6 = 2*C²₃, причём мы их все уже перебрали. Если подавать напряжение не хаотично, а в строгом порядке, который зависит от положения ротора, то двигатель будет вращаться.

Запишем ещё раз всю последовательность для нашего двигателя:

Угол поворота ротора	U	V	W
0°	n. c.	+	—
8.57°	+	n.c.	—
17.14°	+	—	n.c.
25.71°	n.c.	—	+
34.29°	—	n.c.	+
42.86°	—	+	n.c.

Есть один нюанс: у обычного коллекторного двигателя за переключение обмоток отвечают щётки, а тут нам надо определять положение ротора самим.

Теперь давайте поставим три датчика холла в те чёрные точки, обозначенные на схеме. Давайте договоримся, что датчик выдаёт логическую единицу, когда он находится напротив красного магнита. Всего существует шесть (сюрприз!) возможных состояний трёх датчиков: 2³ — 2. Всего возможных состояний 8, но в силу расстояния между датчиками они не могут все втроём быть в логическом нуле или в логической единице:

Обратите внимание, что они генерируют три сигнала, сдвинутые друг относительно друга на 1/3 периода. Кстати, электрики используют слово градусы, говоря про 120°, чем окончательно запутывают нубов типа меня. Если мы хотим сделать свой контроллер двигателя, то достаточно читать сигнал с датчиков, и соответственно переключать напряжение на обмотках.

Для размещения датчиков я использовал вот такую платку, дизайн которой взял тут. По ссылке лежит проект eagle, так что я просто заказал у китайцев сразу много подобных платок:

Эти платки несут на себе только три датчика холла, больше ничего. Ну, по вкусу можно поставить конденсаторы, я не стал заморачиваться. Очень удобно сделаны длинные прорези для регулировки положения датчиков относительно статора.

Ещё бы! Единственная разница, что инкрементальные энкодеры дают два сигнала, сдвинутые друг относительно друга на 90°, а у нас три сигнала, сдвинутые на 120°. Что будет, если завести любые два из них на обычный квадратурный декодер, например, той же самой синей таблетки? Мы получим возможность определять положение вала с точностью до четырёх отсчётов на одну седьмую оборота, или 28 отсчётов на оборот. Если вы не поняли, о чём я, прочтите принцип работы квадратурного декодера в первой статье.

Я долго думал, как же мне использовать все три сигнала, ведь у нас происходит шесть событий на одну седьмую оборота, мы должны иметь возможность получить 42 отсчёта на оборот. В итоге решил пойти грубой силой, так как синяя таблетка имеет кучу аппаратных квадратурных декодеров, поэтому я решил в ней завести три счётчика:

Видно, что при каждом событии у нас увеличиваются два из них, поэтому сложив три счётчика, и поделив на два, мы получим равномерно тикающий определитель положения вала, с точностью до 6*7 = 42 отсчёта на оборот!

Вот так выглядит макет подключения датчиков Холла к синей таблетке:

В некоторых приложениях (например, для коптеров) все эти заморочки не нужны. Контроллеры пытаются угадать происходящее с ротором по току в катушках. С одной стороны, это меньше заморочек, но с другой стороны, иногда приводит к проблемам с моментом старта двигателя, поэтому слабоприменимо, например, в робототехнике, где нужны околонулевые скорости. Давайте попробуем запитать наш движок от обычного китайского коптерного ESC (electronic speed controller).

Мой контроллер хочет на вход PPM сигнал: это импульс с частотой 50Гц, длина импульса задаёт обороты: 1мс — останов, 2мс — максимально возможные обороты (считается как KV двигателя * напряжение).

Вот здесь я выложил исходный код и кубовские файлы для синей таблетки. Таймер 1 генерирует PWM для ESC, таймеры 2,3,4 считают соответствующие квадратурные сигналы. Поскольку в прошлой статье я крайне подробно расписал, где и что кликать, то здесь только даю ссылку на исходный код.

На вход моему ESC я даю пилообразное задание скорости, посмотрим, как он его отработает. Вывод синей таблетки лежит тут, а код, который рисует график, тут.

Поскольку у меня двигатель имеет номинал 400KV, а питание я подал 10В, то максимальные обороты должны быть в районе 4000 об/мин = 419 рад/с. Ну а вот и график подоспел:

Видно, что реальные обороты соответствуют заданию весьма приблизительно, что терпимо для коптеров, но совершенно неприменимо во многих других ситуациях, почему, собственно, я и хочу использовать более совершенные контроллеры, которым нужны сигналы с датчиков холла. Ну и бонусом я получаю угол поворота ротора, что бывает крайне полезно.

Я провёл детство в обнимку с этой книжкой, но раскурить принципы работы бесколлекторников довелось только сейчас.

Оказывается, что шаговые моторы и вот такое коптерные моторчики — это (концептуально) одно и то же. Разница лишь в количестве фаз: шаговики (обычно, бывают исключения) управляются двумя фазами, сдвинутыми на 90°, а бесколлекторники (опять же, обычно) тремя фазами, сдвинутыми на 120°.

Разумеется, есть и другие, чисто практические отличия: шаговики рассчитаны на увеличение удерживающего момента и повторяемость шагов, в то время как коптерные движки на скорость и плавность вращения, что сказывается на количестве обмоток, подшипниках и т.п. Но в итоге обычный бесколлекторник можно использовать в шаговом режиме, а шаговик в постоянном вращении, управление у них будет одинаковым.

Update: красивая анимация от Arastas:

Как работает бесколлекторный мотор — HPI Racing

HPI предлагает для всех типов
радиоуправляемых электроавтомоделей великолепную бесколлекторную
систему Flux Brushless
System! Бесколлекторная система Flux идеально подходит
для шоссейных автомоделей, моделей багги и внедорожников в
масштабе 1/10 и позволяет разогнать эти машины до скорости
почти 100 километров в час!

Flux Brushless System состоит из
электронного регулятора скорости и бесколлекторного
двигателя.

Бесколлекторный двигатель — это лучший выбор почти для всех
электроавтомоделей в масштабе 1/10. С таким мотором ваша модель
станет сверхбыстрой на трассе и сможет развивать бешенную скорость!
Со стандартным никель-металлогидридным аккумулятором, состоящим из
6-и элементов, или с 2S LiPo (7,4 вольт) аккумулятором вы можете
получить до 60 км/ч даже со стандартным редуктором! Мощность
бесколлекторного мотора Flux эквивалентна высокофорсированным
коллекторным 9 – 10 витковым двигателям,
работающих от шести элементных NiMH батарей, а это огромная
мощность!

Особенности
бесколлекторных двигателей
Flux:

Мощный, высокоскоростной бесколлекторныый
мотор – эквивалент
коллекторного 9,5 виткового
двигателя.
Отлично сочетание
огромной мощности и
необычайной эффективности.
Такой же размер, как у стандартного
мотора 540-го типа.
Необслуживаемая конструкция.
Внешние контакты для
легкой перепайки проводов.
Крупногабаритные
шарикоподшипники.
Высокий крутящий момент, термостойкий
неодимовый ротор.
Специальная конструкция статора обеспечивает
плавное линейное увеличение крутящего
момента.
Простой и удобный монтаж через 4
точки.
Ресурс в разы больше, чем
в сопоставимых коллекторных моторах.
Легко заменяемые подшипники и
ротор.
Совместим с любым бездатчиковым регулятором
скорости для бесколлекторных двигателей.

Электронный регулятор скорости —
«мозг» системы Flux.
Регулятор скорости серии Fluxимеет разъемы для
подключения мотора, разъем типа Dean для подключения и трехжильный
кабель с разъемом для соединения с приемником, так что вы
сможете легко установить регулятор в любом удобном
месте на вашей модели. Регулятор способен работать с
бесколлекторными двигателями разных размеров и мощности, а так же
совместим как с NiMH аккумуляторами, так
и LiPo батареями, что позволяет
получить максимальную мощность от вашей
системы Flux Brushless System!
Регулятор Flux —
небольшой по размеру, но огромный по
допустимой мощности! На сайте
HPI вы можете получить рекомендации по
программированию регулятора скорости с помощью
компьютера!

Особенности
регулятора скорости Flux:

Программируемый электронный регулятор скорости с функцией
заднего хода для бесколлекторных / коллекторных
электродвигателей.
Отсечка при низком напряжении для
LiPo аккумуляторов**
Эффективный алюминиевый
радиатор.
Пропорциональный тормоз с контролем
усилия.
Огромная рабочая мощность (70A *
непрерывно / 380A в
пике).
Плавный старт бездатчиковых двигателей
(патенты находятся на рассмотрении)
Dean’s разъем для подключения батареи.
Надежный выключатель.
Просто программируется.
Возможность легко настроить параметры
с помощью кабеля HPI link (в комплект не
входит).
Работает с бесколлекторными и
стандартными коллекторными двигателями.

Система Flux Brushless
System, разработанная HPI,
предназначена для любителей и
спортсменов, которые хотят иметь мощную,
универсальную и доступную бесколлекторную
систему. Двигатели Flux
чрезвычайно мощные, очень надежные и
эффективные, а это самой легкий путь к победе!
У бездатчиковых двигателей HPI гораздо меньше
проводов, которые можно повредить во время гонки, и это избавляет
вас от лишних забот. Вы можете приобрести
двигатель в комплекте с регулятором скорости или
купить их по отдельности!

Перспективы
модернизации

Владельцы
Flux Motiv могут обновлять параметры регулятора
с помощью компьютера и
бесплатного программного обеспечения!
Программисты постоянно делают
обновления программного обеспечения
Flux Motive и вы можете
загружать их, используя набор HPI PC USB programming
kit. Этот комплект позволяет
подключить регулятор скорости прямо
к компьютеру, работающему под Windows, и сохранить
настройки профиля, внести изменения в
настройки, обновить прошивку и многое
другое!

Давайте сначала узнаем, как
работает коллекторный
двигатель.

Чтобы узнать, почему бесколлекторные
двигатели настолько эффективны и имеют высокую
мощность, необходимо знать, как работает
стандартный коллекторный мотор.

Обычные коллекторные
электродвигатели, которые вы можете найти в
машинахSprint 2 или E-Firestorm имеют
всего два провода (положительный и
отрицательный), которыми двигатель подключается к регулятору
скорости. Внутри корпуса двигателя можно увидеть
два изогнутых постоянных магнита, а по центру
установлен вал с якорем, на котором намотаны обмотки
из медной проволоки. С одной стороны вала якоря
устанавливается моторная шестерня, с другой стороны вала расположен
так называемый коллектор из медных пластин, через который с помощью
угольных щеток ток подается к обмоткам якоря.

Две угольные щетки постоянно скользят по вращающемуся медному
коллектору. Как вы можете видеть на рисунке выше, напряжение по
проводам через щетки и коллектор поступает к обмоткам якоря,
возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с
постоянными магнитами статора и заставляет якорь вращаться.

Как начинает вращаться стандартный коллекторный
двигатель.
Когда на обмотки якоря поочередно поступает постоянный
электрический ток, в них возникает электромагнитное поле,
которое с одной стороны имеет «северный» а с другой
«южный» полюс. Поскольку «северный» полюс
любого магнита автоматически отталкиваются от
«северного» полюса другого магнита,
электромагнитное поле одной из обмоток якоря, взаимодействуя с
полюсами постоянных магнитов статора, заставляет якорь вращаться.
Через коллектор и щетки ток поступает на следующую обмотку якоря,
что заставляет якорь вместе с валом мотора продолжать вращение, и
так до тех пор, пока к мотору подается напряжение. Как
правило, якорь коллекторного мотора имеет три обмотки (три полюса)
— это не позволяет двигателю застревать в одном положении.

Недостатки
стандартных коллекторных
двигателей
Недостатки коллекторных двигателей выявляются, когда
нужно получить огромное количество
оборотов от них. Поскольку
щетки должны постоянно находиться в контакте с
коллектором, в месте их соприкосновения возникает трение,
которое значительно увеличивается, особенно на высоких
оборотах. Любой дефект коллектора
приводит к значительному износу щеток и нарушению контакта, что в
свою очередь снижает эффективность мотора.
Именно поэтому серьезные гонщики
протачивают и полируют коллектор двигателя и меняют
щетки почти после каждого
заезда. Коллекторный узел стандартного
мотора так же является источником радиопомех и требует особого
внимания и обслуживания.

Теперь посмотрим, как работает бесколлекторный
двигатель.
Основной особенностью
конструкции бесколлекторного двигателя является то, что он по
принципу работы похож на коллекторный мотор, но все устроено как
бы «наизнанку», и в нем отсутствуют коллектор и щетки.
Постоянные магниты, которые в коллекторном моторе установлены на
неподвижном статоре, у бесколлекторного мотора расположены вокруг
вала, и этот узел называется ротор. Проволочные обмотки
бесколлекторного мотора размещены вокруг ротора и имеют несколько
различных магнитных полюсов. Датчиковые бесколлекторные моторы
имеют на роторе сенсор, который посылает сигналы о положении ротора
в процессор электронного регулятора скорости.

Почему бесколлекторный двигатель эффективней, чем
коллекторный мотор
Из-за отсутствия коллектора и щеток в бесколлекторном моторе нет
изнашивающихся деталей, кроме шарикоподшипников ротора, а это
автоматически делает его более эффективным и надежным. Наличие
сенсора контроля вращения ротора также значительно повышает
эффективность. У коллекторных двигателей не возникает искрения
щеток, что резко снижает возникновение помех, а отсутствие узлов с
повышенным трением благоприятно сказывается на температуре
работающего мотора, что так же повышает его эффективность.

Существуют ли недостатки у бесколлекторных
двигателей?
Единственный возможный недостаток бесколлекторной системы –
это несколько более высокая стоимость, однако каждый, кто испытал
высокую мощность бесколлекторной системы, почувствовал прелесть
отсутствия необходимости периодической замены щеток, пружин,
коллекторов и якорей, тот быстро оценит общую экономию и не
вернется к коллекторным моторам … никогда!

Действительно ли бесколлекторный двигатель не требует
«никакого обслуживания?
Да! Они таковы, экономят время, поэтому гонщики всего мира теперь с
удовольствием могут передохнуть между заездами. Вам больше не
придется после каждой гонки демонтировать двигатель, разбирать его,
шлифовать коллектор, менять щетки, вновь собирать и заново
устанавливать . .. отсутствие этих забот — это огромное
удовольствие!

Единственное, что вам возможно потребуется делать, это содержать
двигатель в чистоте, и при необходимости менять подшипники. Эти
процедуры выполняются редко, так что их нельзя классифицировать как
регулярное техническое обслуживание.

Почему без датчика?
Помимо базовых размеров и различных параметров, бесколлекторные
двигатели могут подразделяться по типу: с датчиком и без датчика.
Двигатель с датчиком используют очень маленький сенсор на роторе и
кроме трех толстых кабелей, по которому мотор получает питание,
имеют дополнительный шлейф из тонких проводов, которые соединяют
двигатель с регулятором скорости. Дополнительные провода передают
информацию с датчика о положении ротора сотни раз в секунду. Эта
информация обрабатывается электронным регулятором скорости, что
позволяет мотору работать плавно и эффективно, насколько это
возможно. Такие моторы используют профессиональные гонщики, однако
такие двигатели намного дороже и сложнее в использовании.

Бездатчиковая бесколлекторная система, как можно догадаться, не
имеет датчиков и дополнительных проводов, а ротор таких двигателей
вращается без точной регистрации его положения и оборотов
регулятором скорости. Это позволяет сделать двигатель и регулятор
скорости проще в изготовлении, проще в установке и в целом дешевле.
Бездатчиковые системы способны обеспечить такую же мощность, как
датчиковые, просто с чуть-чуть меньшей точностью, а это идеальное
решение для любителей и начинающих спортсменов.

В HPI пришли к выводу, что нашим клиентам не нужна точность,
которая доступна для датчиковых систем, для них важнее надежность,
и мы решили использовать популярную бездатчиковую систему для
комплектов серии Flux.

Мы надеемся, что данная
статья объяснит все, что вам нужно
знать о системе HPI Flux Brushless.

Как работает электронный регулятор скорости бесколлекторного двигателя постоянного тока? И что нужно учитывать при выборе подходящего?

При управлении скоростью вращения бесщеточного двигателя постоянного тока (BLDC) существует несколько методов, которые можно применять в зависимости от решаемых задач. Проблемы управления скоростью двигателя BLDC различаются в зависимости от конкретного применения. В этой статье обсуждается, как регуляторы скорости для бесщеточных двигателей постоянного тока регулируют скорость вращения, их типичные методы, преимущества и основные области применения.

Основы управления скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока

В бесщеточном двигателе постоянного тока соотношение между приложенным напряжением и крутящим моментом нагрузки определяет скорость вращения. Это означает, что при использовании двигателя вы можете управлять скоростью вращения двигателя, изменяя приложенное напряжение.

Каждый бесщеточный двигатель постоянного тока имеет приводную цепь для вращения двигателя, а скорость бесщеточного двигателя постоянного тока изменяется путем управления приводной цепью.

Управление напряжением с обратной связью — типичный метод управления скоростью двигателей постоянного тока

Метод управления напряжением широко используется для управления скоростью двигателей постоянного тока.

Схематически управление напряжением двигателя постоянного тока состоит из цепи привода двигателя, контроллера и датчика скорости. Сигнал от датчика скорости возвращается к контроллеру для управления скоростью двигателя на уровне заданной (опорной) скорости или близкой к ней.

Принципиальная схема управления скоростью двигателя постоянного тока с помощью управления напряжением

Два типа управления напряжением привода двигателей постоянного тока

Существует несколько методов изменения напряжения привода двигателя постоянного тока — PWM и PAM.

Метод ШИМ

ШИМ означает широтно-импульсную модуляцию. Этот метод подает напряжение на двигатель постоянного тока в виде импульсов. Путем модуляции ширины импульса (величины нагрузки) изменяется напряжение (среднее напряжение), управляющее двигателем.

ШИМ реализуется с относительно простой конфигурацией схемы и обычно используется в двигателях постоянного тока.

Метод PAM

PAM расшифровывается как амплитудно-импульсная модуляция. Этот метод изменяет напряжение, подаваемое на двигатель, путем модуляции уровня напряжения импульсов.

Метод PAM имеет более сложную конфигурацию схемы, чем метод PWM. Он часто используется в двигателях постоянного тока большого размера, которые приводятся в действие высоковольтными двигателями или двигателями постоянного тока со скоростью 100 000 об/мин или выше, чтобы повысить эффективность этих двигателей.

Вопросы, о которых следует помнить при выполнении управления скоростью двигателей постоянного тока

Проблема при проектировании устройства или продукта с двигателем постоянного тока заключается в том, насколько близко вы можете достичь и поддерживать заданную скорость во время работы устройства или продукта.

Вот примеры проблем с регулированием скорости двигателей постоянного тока.

Изменения крутящего момента нагрузки

Момент нагрузки изменяется при изменении состояния нагрузки или внешних/внутренних условий (температура, влажность, старение двигателя). Эти изменения повлияют на фактическую скорость двигателя.

Остаточное отклонение

Остаточное отклонение — это разница между заданной скоростью и фактической скоростью, которая может возникнуть, даже если скорость постоянно контролируется.

Это становится проблемой, когда требуется высокая точность скорости.

Реакция (латентность)

Момент инерции двигателя вызывает разность фаз, при которой скорость вращения реагирует на крутящий момент привода с задержкой. Когда вы увеличиваете входное напряжение, чтобы получить более высокую скорость вращения, скорость изменяется с задержкой из-за этой характеристики.

Это становится проблемой, когда фактическая скорость должна быстрее достичь целевой скорости.

Высокоточные методы управления для решения проблем управления скоростью двигателей постоянного тока

Ниже приведены методы более точного контроля напряжения, их преимущества, соображения и области применения. Какой метод применить, зависит от проблемы, которую вы должны решить.

Аппаратное управление скоростью

Аппаратное управление скоростью двигателей постоянного тока реализовано в конфигурации схемы с использованием ИС и использует два типа обратной связи: обратную связь по скорости и обратную связь по фазе.

Обратная связь по скорости применяет сервопривод FG или дискриминатор скорости. Оба выполняют управление с обратной связью, вычисляя разницу между скоростью, измеренной датчиком, и заданной скоростью.

PLL — это типичный метод управления фазовой обратной связью. PLL расшифровывается как Phase Locked Loop. Он определяет приложенное напряжение путем оценки разности фаз между импульсным сигналом положения, обнаруженным датчиком, и импульсным сигналом целевого положения.

Причина, по которой аппаратное управление использует как обратную связь по скорости, так и обратную связь по фазе, заключается в том, что остаточное отклонение все еще слишком велико при использовании только обратной связи по скорости. Поэтому фазовая обратная связь включена для уменьшения остаточного отклонения.

Сигналы обратной связи по скорости/фазе преобразуются в аналоговое напряжение с помощью контурного фильтра, и напряжение подается на двигатель методом ШИМ или PAM. Контурный фильтр также отвечает за определение характеристик управления, а характеристики регулируются аппаратными компонентами, составляющими схему фильтра, такими как резисторы и конденсаторы. Таким образом, характеристики управления являются фиксированными и должны быть заранее правильно отрегулированы для продукта, в котором используется двигатель.

Этот метод управления можно использовать только в приложениях, где регулируемая переменная задана заранее. Поскольку этот метод можно реализовать при относительно низких затратах, он используется в большинстве продуктов на рынке, которые не регулируют регулируемую переменную индивидуально.

Приложения: Устройства, работающие с постоянной скоростью, такие как копировальные аппараты и т. д.

Блок-схема управления PLL с сервоприводом FG или дискриминатором скорости

Программное управление скоростью

При программном управлении скоростью контроллер, сконфигурированный с микрокомпьютером, выполняет ПИД-регулирование. ПИД — это аббревиатура от «Пропорциональный, интегральный и дифференциальный». Он возвращает три управляющих элемента — разницу между фактической скоростью и заданной скоростью, ее интеграл и дифференциал. Интеграл соответствует разности положений (разнице фаз) и играет роль в уменьшении остаточного отклонения. Дифференциал соответствует разнице ускорений и работает на улучшение реакции. Использование микрокомпьютера означает, что характеристики управления являются переменными. Поэтому вы можете настроить их на каждом отдельном устройстве, использующем двигатель.

Двигатель с этим методом стоит относительно дорого, потому что в нем используется микрокомпьютер. Однако в последние годы стали широко доступны недорогие микрокомпьютеры, и многие двигатели используют этот метод.

Приложения: Устройства, требующие дополнительной настройки параметров. Роботы и т. д.

Блок-схема ПИД-регулятора

Выберите бесколлекторный двигатель постоянного тока с методами управления скоростью, подходящими для вашей задачи и области применения

Как уже говорилось, существует множество методов управления скоростью бесщеточных двигателей постоянного тока. Выберите двигатель с соответствующими методами управления скоростью, учитывая требования к скорости (максимальная/минимальная, изменения, точность и т. д.), нагрузки, условия окружающей среды и стоимость двигателя.

Что такое двигатель BLDC с датчиком и как он лучше всего работает?

Итак, что такое двигатель BLDC с датчиком?

Бесколлекторный двигатель постоянного тока с датчиком представляет собой бесщеточный двигатель постоянного тока со встроенными датчиками положения (называемыми датчиками Холла). Эти датчики могут использоваться контроллером бесщеточного двигателя (бесщеточный ESC) для контроля точного положения ротора и, следовательно, являются полезным методом поддержания скорости бесщеточного двигателя. Эти датчики также особенно полезны на этапе запуска, поскольку они позволяют применять оптимизированную последовательность в зависимости от точного положения ротора.

Бесщеточный двигатель постоянного тока с датчиком работает в замкнутом контуре в качестве стандартного метода работы

Преимущества использования бесщеточного двигателя постоянного тока с датчиком

Существует несколько основных преимуществ использования бесщеточного двигателя постоянного тока с датчиком. Основное преимущество сенсорной системы по сравнению с другими подобными системами заключается в том, что они могут развивать гораздо более высокие скорости и работать намного дольше, чем большинство других типов двигателей (за исключением бесщеточных двигателей без датчиков).

Второе из этих преимуществ заключается в том, что их, как правило, легче настраивать и эксплуатировать, чем бесщеточные двигатели без датчиков. Во многом это связано с тем, что датчики позволяют контроллеру точно знать, где находится ротор, и, следовательно, иметь возможность действовать соответствующим образом. Это начальное знание положения ротора устраняет многие потенциальные препятствия, связанные с бесщеточными системами без датчиков, такие как проблемы при запуске, а также при необходимости может использоваться в качестве меры безопасности

Недостатки использования бесщеточных двигателей с датчиками

Однако у таких двигателей есть недостатки.

Во-первых, они (вообще говоря) дороже бессенсорных двигателей постоянного тока из-за дополнительных компонентов и дополнительной сложности конструкции. В результате дополнительной сложности они также более подвержены проблемам, особенно в приложениях, где есть потенциальные проблемы с влажностью или грязью, поскольку любое вмешательство в работу датчика в конечном итоге поставит под угрозу все управление двигателем.

Какой контроллер лучше всего использовать с бесщеточным двигателем с датчиком?

Неудивительно – сенсорный контроллер двигателя BLDC! Чтобы просмотреть наш существующий ассортимент, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими бесщеточными контроллерами двигателей постоянного тока с датчиками здесь. У нас есть несколько моделей, которые варьируются в зависимости от ваших требований к мощности, но также имеют такие функции, как управление двигателем в четырех квадрантах в качестве дополнительных опций.

В зависимости от области применения также можно управлять двигателем с помощью бессенсорного контроллера бесщеточного двигателя.

У меня есть бесщеточный двигатель постоянного тока с датчиком, могу ли я использовать контроллер бесщеточного двигателя без датчика?

Простой ответ – да, хотя контроллер бесщеточного двигателя без датчиков явно не сможет использовать датчики Холла.

3D printer nylon: Нейлон для 3d принтера купить в Москве

Опубликовано: 23.05.2023 в 01:51

Автор: admin

Категории: Популярное

Печать нейлоном

Статья относится к принтерам:

Felix 3.0 1X MakerBot Replicator 2X WANHAO Duplicator 4X

Советы из этой статьи научат Вас печатать нейлоном (Nylon) как профи. Нейлон (Nylon) -это более прочная и долговечная альтернатива таким материалам, как PLA и ABS пластики.

Все, кто когда либо печатал на 3D принтере, знакомы с такими материалами как PLA и ABS пластики. Если вы печатали PLA пластиком, вы, наверное, знаете, что, это довольно сильный, он еще и очень хрупкий материал. Вы не можете оставить детали на солнце или в любом другом месте, где температура поднимается выше 54*С.

Если вы печатали ABS пластиком, вы знаете, что это гораздо более прочный, чем PLA материал, но 3D печатные ABS-детали не имеют силы отлитых формованных деталей, и часто не являются достаточно сильными для функциональных частей.

Пробуем Нейлон (Nylon).

Нейлон (Nylon) — это невероятно прочный, долговечный и универсальный материал для 3D-печати. Гибкий когда тонкий, но с очень высокой межслойной адгезией, Нейлон (Nylon) хорошо применим при изготовлении таких моделей, как подвижные шарниры или другие функциональные части и механизмы. Низкий коэффициент трения и высокая температура плавления Нейлона (Nylon) — отличный выбор при печати таких вещей, как шестерёнки.

Вот что нужно знать, чтобы начать печать нейлоном (Nylon).

1) Температура плавления нейлона — 240С и выше, убедитесь в том, что экструдер вашего принтера можно нагреть хотя бы до 260С.

2) Нейлон (Nylon) должен быть высушен.

Нейлон (Nylon) очень гигроскопичен. Это означает, что он легко поглощает воду из воздуха. Нейлон (Nylon) может поглотить более чем на 10% от своего веса воды, менее чем за 24 часа. Для достижения успешной печати нейлоновыми нитями требуется сухая нить. При печати Нейлоном (Nylon), который не сухой, вода взрывает нить, вызывая пузырьки воздуха во время печати, что препятствует хорошей адгезии слоя и значительно ослабляет модель. Оно становится хрупкой.

Сухой Нейлон (Nylon) печатается с маслянисто-гладкой или глянцевой поверхностью. Для того чтобы просушить Нейлон (Nylon), его надо поместить в духовку с температурой 80-95С на 6-8 часов. После сушки храните в герметичном контейнере, предпочтительно с осушителем (силикагелем).

Модель напечатанная сухим нейлоном слева, мокрым нейлоном справа.

3) Нейлон (Nylon) может покоробиться.

Мы обнаружили, что Нейлон (Nylon) деформируется примерно также, как и ABS.

При печати Нейлоном (Nylon) обязательно требуется принтер с подогреваемым столом. А клей-карандаш на основе ПВА нанесенный на подогреваемый стол — это лучший способ адгезии. Клей или скотч-лента достаточна недорогой расходный материал и его достаточно просто найти. Мы обнаружили, что разогретый до 75С подогреваемый стол, совместно с тонким слоем клея отлично работает при печати Нейлоном (Nylon).

Не используйте вентиляторы охлаждения слоев.

Для лучшего результата 3D печати избегайте сквозняков или прохладных мест.

Рекомендуемые параметры печати:

Температура экструзии — 240-260C (каждый тип Нейлон (Nylon) нити немного отличается. Следуйте рекомендациям производителя).

Температура подогреваемого стола — 70-80C (используем клей ПВА)

Скорость печати: 30-60мм/с

Высота слоя: 0,2 – 0,4 мм

Для печати мы используем нейлон производства Taulman3D, американской компании которая посвятила себя разработке инновационных материалов для 3D печати. На сегодняшний день доступно 3 вида нейлона под марком Taulman3D.

Taulman3D 618 Nylon специально разработан для 3D печати, его отличительными особенностями является: хорошее соединение с поверхностью, высокая водонепроницаемость, хорошее сопротивлению разрыва и возможность впитывать краску. Модели напечатанные этим материалом имеют натурально белый цвет с прозрачной поверхностью. Пластик также легко можно окрасить, как до печати, так и после.

Taulman3D 645 Nylon обладает неповторимыми характеристиками. Ожидаемый предел прочности равен 16,533 фунта на квадратный дюйм (114 мПа), устойчивость на разрыв – 120%. Taulman3D 645 Nylon обладает всеми теми же качествами, что и Taulman3D 618 Nylon, но с улучшенными характеристиками. Рекомендованная температура печати от ~230°C до 265°C.

Taulman3D 645 Nylon — последняя разработка компания с улучшенными свойствами адгезии между слоями и повышенной прочностью.

Приобрести продукцию Taulman3D можно в нашем интернет магазине.

Печать нейлоном (Nylon) на 3D принтере особенности технологии

Нейлон известен как прочный, универсальный материал. Это синтетический состав, образованный из полиамидов, представляющих собой полимеры, связанные амидными связями. Когда дело доходит до 3D-печати, Nylon часто считается «продвинутым» ресурсом, поскольку для работы с ним требуются определенные навыки и оборудование. Для распечатки на 3D-принтере материал берут в форме порошка или нити.

Физические свойства нейлона

Нейлон – популярный выбор в промышленной 3D-печати, поскольку он долговечен и устойчив к истиранию. Если поверхность, напечатанная из Nylon, достаточно тонкая, то она может продемонстрировать хорошую гибкость при сохранении прочности.
Низкий коэффициент трения состава означает, что он хорошо подходит для изготовления подвижных запчастей. Нейлон часто используется для создания функциональных прототипов, шарниров, шестерен и аналогичных деталей.

Химические свойства нейлона

Чтобы полностью понять нейлоновую 3D-печать важно учитывать и другие характеристики. Филамент имеет высокую температуру плавления и гигроскопичен, то есть хорошо впитывает влагу. Последнее свойство может быть как преимуществом, так и недостатком. Плюс в том, что поверхность напечатанной детали хорошо поддается окрашиванию. Минус – нить поглощает влагу из воздуха, что влияет на процесс печати и характеристики готовой детали.

Выбор технологии

Трехмерная печать нейлоном на 3D-принтере имеет особенности — она может быть реализована методом послойного наплавления (FDM) с использованием нейлоновой нити, посредством селективного лазерного спекания (SLS) либо способом многоструйного сплавления (MJF) с применением порошка.

FDM

Использование Nylon для 3D-печати было дорогой процедурой, потому что MJF- и SLS-принтеры дорогие, а FDM принтеры стали дешевой альтернативой. Сегодня можно задействовать FDM-принтер и специальную нейлоновую нить, которая расплавляется, а затем экструдируется через сопло на платформу построения слоями, пока деталь не будет готова. Хотя 3D-печать нейлоном на FDM оборудовании намного доступнее, чем SLS или MJF, качество распечатанного объекта не так впечатляет.

Кроме того, не все FDM-аппараты могут работать с нейлоновым филаментом. Важно иметь качественный (цельнометаллический) хотэнд, выдерживающий температуру выше 250°C. Nylon также склонен к короблению, поэтому сцепление с поверхностью становится отдельной проблемой.
Нейлоновая нить выпускается различных видов, наиболее распространенными из которых являются PA 6 и PA 66. Оба варианта обладают стандартными показателями прочности, устойчивости к истиранию и низким коэффициентом трения, но имеют один существенный недостаток – высокое влагопоглощение.

Формула волокна из анида (нейлон-66) и капрона (нейлон-6).

Фото: ru.wikipedia.org

Хранение и нейлоновая печать

Гигроскопичность материала может отрицательно сказаться на филаменте. Нить начинает терять свои свойства, разлагаться в течение нескольких часов. Чтобы предупредить такой сценарий, принципиальное значение имеет правильное хранение.

Простой пластиковый герметичный контейнер – хорошее решение, когда нить не используется, но что делать при печати? Идеальный выход – блок для хранения с контролем влажности, который также подает нить в экструдер. Если материал на катушке впитала много влаги, то ее можно высушить в специальной камере или духовом шкафу.

SLS

Метод селективного лазерного спекания подразумевает использование лазера для послойного спекания порошка. Большинство таких 3D-принтеров ориентированы на полимеры.
Одним из основных материалов, используемых в данном оборудовании, является Nylon, в частности, нейлоновые порошки PA 11 и PA 12. Первые применяются для деталей, требующих стойкости к ультрафиолету и ударам, вторые выбирают для получения повышенной прочности и жесткости элементов. Существуют также порошковые варианты армированного полиамида, известные как составы из нейлоновых композиционных материалов, которые, помимо Nylon, обычно содержат частицы стекла, алюминия или углеродного волокна.

SINTERIT

Фото: Sinterit

Характеристики:

Категория	Порошок для SLS-печати
Тип материала	Нейлон 11
Упаковка	Пластиковая бутылка
Цвет	Серый
Относительное удлинение при разрыве	27%
Предел прочности	46 МПа / 50 МПа (первичный порошок)
Твердость по Шору по шкале D	76
Коэффициент освежения материала	60 [%] — для повторного использования оставшегося порошка PA11 добавьте 60% СВЕЖЕГО порошка
Предназначен для	Lisa Pro

Фото: Sinterit

Характеристики:

Категория	Порошок для SLS-печати
Тип материала	Polyamide 12 порошок
Упаковка	Пластиковая бутылка
Гранулирование	18 — 90 [мкм]
Цвет	Темно-серый / антрацит
Относительное удлинение при разрыве	10%
Предел прочности	32 [МПа]
Температура размягчения (метод Вика, тип A50 / B50)	172/155 [° C] \| 342/311 [° F]
Температура теплового прогиба B 0,45 [МПа]	143 [° C] \| 289 [° F]
Харднес по Шору в масштабе D	74
Модуль упругости / Юнга E	1029 [МПа] \| 148 [тысяч фунтов / кв. Дюйм]
Коэффициент освежения материала	26 [%] — для повторного использования оставшегося порошка PA12 добавьте 26% СВЕЖЕГО порошка.
Предназначен для	Lisa Pro

Профессиональный 3D принтер Sinterit LISA PRO

Фото: Sinterit

SINTRATEC

PA12 порошок полиамида (нейлона)

Фото: Sintratec

Характеристики:

Плотность	0,95 г / см 3 *
Ударная вязкость по Изоду (с надрезом)	43 Дж / М *
Удлинение при разрыве	8% *
Температура отклонения тепла	177 ° С
Гибкая сила	47 МПа *
Поддерживаемая толщина стенки	мин. 0,5 мм
Предназначен для	Sintratec S2 Sintratec KIT

3D принтер SINTRATEC S2 нейлон

Фото: Sintratec

Характеристики:

Страна	Швейцария
Источник питания	230 В \| 11 А макс. \| 50-60 Гц
Материал печати	нейлон
Технология печати	SLS

3D принтер Sintratec KIT

Фото: Sintratec

Характеристики:

Страна	Швейцария
Максимум Printvolume	110 х 110 х 110 мм
Рекомендуемый объем печати	90 х 90 х 90 мм
Скорость лазера	5-20 мм / с *
Высота слоя	100 — 150 микрометр *
Температура	80 — 150 ° С *

После завершения построения объекты полностью окружены неизрасходованным порошком, который служит опорой для распечатанных моделей. В SLS-аппаратах можно повторно использовать до 50-70% оставшегося материала для будущих циклов печати. С точки зрения рациональности, это преимущество перед FDM, поскольку любой ресурс, используемый в качестве поддержек, обычно не преобразуется обратно в нить для повторного применения. Нейлон отлично подходит для изготовления функциональных деталей, а технология селективного лазерного спекания помогает создавать сложные конфигурации.

Обратной стороной этого метода является стоимость. Промышленные SLS-принтеры продаются по цене выше 200 тысяч долларов. Однако в последнее время на рынке появляются более доступные решения, такие как настольный SLS-аппарат Fuse 1 от Formlabs по цене около 10 тысяч $. За порошок придется заплатить не менее 60 долларов за кг.

MJF

Multi Jet Fusion – уникальная методика спекания порошка, разработанная Hewlett Packard. Технология похожа на предыдущую, но также имеет кое-что общее со способом струйного нанесения связующего.

MJF и SLS запускают процесс печати Nylon одинаково. Перед началом спекания на платформу для сборки распределяется слой порошка. Однако в то время как при SLS лазер начал бы спекание, MJF вводит дополнительный этап в процесс печати в виде добавления химических агентов.

Поверх каждого свежего порошкового слоя в местах, где будут спекаться будущие слои, распыляется химический состав, который помогает веществу поглощать энергию от источника тепла принтера. Когда SLS использует лазер, MJF полагается на мощный инфракрасный свет, который в сочетании с термозакрепителем ускоряет процесс спекания, из-за чего печать продвигается быстрее.

Хотя обе технологии позволяют создавать феноменальные детали, MJF опережает SLS, когда дело касается детализации. Частично это связано с используемым агентом, который помогает сделать грани максимально острыми, немного уменьшая интерсивность сплавления на границах объекта.

После завершения печати неспеченный порошок можно утилизировать. Однако MJF позволяет повторно использовать до 80% материала, хотя это во многом зависит от конкретных машин. Техника MJF по цене сопоставима с промышленными машинами SLS, но имеет более высокую скорость печати с потенциально лучшей детализацией.

Источник

Нейлон, 3D-печать, Nylon, 3D-принтер, MJF- и SLS-принтеры, FDM-принтер, Профессиональный 3D принтер Sinterit LISA PRO, PA12 порошок полиамида (нейлона), 3D принтер SINTRATEC S2 нейлон, 3D принтер Sintratec KIT

Все, что вам нужно знать о нейлоновой 3D-печати

Прежде чем вы начнете с нейлоновой 3D-печатью, мы собрали некоторую основную информацию, которую вам необходимо знать. Читайте дальше, чтобы узнать о преимуществах, недостатках, истории и применении нейлоновой 3D-печати.

Нейлоновая нить и напечатанное на 3D-принтере зубчатое колесо

Говоря о материалах для 3D-печати, следует упомянуть нейлон как один из самых популярных материалов для профессиональных пользователей. Во многом это можно объяснить его популярностью за пределами 3D-печати. Нейлон имеет широкий спектр применения благодаря своим уникальным свойствам, а преимущества 3D-печати означают, что детали можно легко и недорого изготавливать на лету.

Тем не менее, настольная технология 3D-печати методом наплавления (FDM), которая является одним из наиболее широко используемых типов 3D-печати, иногда может включать в себя множество проб и ошибок. Некоторые материалы легко печатать, в то время как другие требуют сравнительно большей кривой обучения.

В этой статье мы поделимся всем, что вам нужно знать о нейлоновой 3D-печати. Нейлон можно напечатать в 3D с использованием трех различных технологий, а именно FDM, селективного лазерного спекания (SLS) и MultiJet Fusion (MJF). Тем не менее, объем этой статьи сосредоточен на 3D-печати FDM.

ПОНИМАНИЕ НЕЙЛОНА КАК МАТЕРИАЛ

Химический состав

Нейлон был впервые синтезирован американской химической компанией DuPont в 1935 году. Она разработала материал для коммерческого использования, и с тех пор нейлон стал обычным явлением во многих отраслях промышленности.

Нейлон относится к группе пластмасс, известных как полиамиды. В основном это полукристаллические и, как правило, очень прочные материалы. Он встречается во многих вариантах, но наиболее распространенными из них являются нейлон 6, нейлон 6-6 и нейлон 12. Это термопластичный материал, т. Е. Он становится мягким при нагревании или жидким при нагревании выше точки плавления и твердеет при охлаждении. Этот процесс нагревания и охлаждения можно проводить несколько раз без существенного влияния на присущие ему химические или механические свойства.

Нейлон можно легко смешивать со многими другими пластиками для формирования композитов, улучшая их эксплуатационные характеристики. Это широко используется в автомобильной промышленности, и некоторые распространенные композиты в 3D-печати представляют собой нейлон, наполненный стекловолокном, и нейлон, наполненный углеродным волокном. Нейлон является универсальным материалом и подходит практически для всех типов производственных операций, таких как литье под давлением, экструзия и аддитивное производство (в FDM, SLS и MJF).

Некоторые из наиболее популярных областей применения нейлонового материала:

➜ В текстильной промышленности нейлон используется для изготовления рыболовных лесок и упаковки для пищевых продуктов.
➜ В индустрии моды нейлон используется в качестве ткани для производства таких изделий, как чулочно-носочные изделия, нижнее белье, плащи, ветровки и спортивная одежда, используемая в спорте.
➜ В электронной промышленности нейлон используется в качестве изоляторов и корпусов переключателей.
➜ В автомобильной промышленности нейлон используется для производства таких деталей, как впускные коллекторы, дверные ручки и решетки радиатора.
В потребительских товарах нейлон используется в спортивных товарах, таких как крепления для лыж и колеса для скейтборда.
➜ В производстве машин для движущихся частей, таких как зубчатые колеса и ролики.

НЕЙЛОН в 3D ПЕЧАТИ

Точно так же, как нейлон стал популярным материалом в традиционном производстве, нейлон стал популярным материалом для использования в 3D-принтерах. 3D-печать обеспечивает дополнительные преимущества неограниченной геометрии, итерации и настройки, а также доступность при небольших объемах.

Гибкость и долговечность нейлона помогают в 3D-печати деталей с тонкими стенками. Низкий коэффициент трения и высокая температура плавления делают его особенно устойчивым к истиранию и позволяют использовать его для печати таких деталей, как функциональные блокирующие шестерни.

Нейлон обладает механическими свойствами, сравнимыми с ABS (еще одним широко используемым материалом в традиционном и аддитивном производстве). ABS определяется его прочностью, но устойчивость нейлона к износу и усталости делает его превосходным для приложений, требующих таких свойств.

Помимо преимуществ, нейлон имеет один существенный недостаток, который часто может ухудшить его печатные характеристики – гигроскопичность, т.е. способность поглощать влагу. Это свойство вредно для обеспечения предсказуемой производительности. Но это же свойство помогает нейлону легко обрабатываться красителями для ткани и аэрозольными красками, что делает его пригодным для использования в печати эстетических (демонстрационных) моделей.

Были успешные случаи, когда один пациент получал титановый имплантат таза, другой получал новую титановую нижнюю челюсть. Пациенту-мотоциклисту, чье лицо было серьезно повреждено в дорожно-транспортном происшествии, восстановили его с помощью напечатанных на 3D-принтере деталей.

Биопечать позволяет печатать искусственные органы на 3D-принтере, помогая быстрее решать проблемы с органной недостаточностью у пациентов, что важно как для пациента и его/ее семьи, так и для системы здравоохранения.

Распечатанные на 3D-принтере салфетки были разработаны для фармацевтических испытаний в качестве экономичного и этичного средства выявления побочных эффектов лекарств и проверки безопасных дозировок.

Таблетки могут быть изготовлены с использованием процесса 3D-печати Binder Jetting. Этот процесс позволяет изготавливать таблетки очень пористыми, что позволяет получать высокие дозы в одной таблетке, которая быстро растворяется и легко усваивается, что полезно для лечения таких состояний, как эпилепсия.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАВЛЕНИЕМ (FDM) НЕЙЛОНА 3D ПЕЧАТЬ

Как упоминалось ранее, 3D-печать нейлоном в FDM немного сложна, но с помощью правильных инструментов ее можно использовать для получения стабильных результатов. Мы начнем с некоторых общих проблем с нейлоновой 3D-печатью.

Общие проблемы с нейлоновой 3D-печатью

Одной из проблем 3D-печати из нейлона является то, что нейлон очень гигроскопичен. Даже кратковременное воздействие высокой влажности может привести к намоканию нити, что при печати может привести к несоответствию точности размеров и прочности детали. Благодаря этому свойству очень важно хранить нейлоновую нить в сухом месте. Профессиональные 3D-принтеры FDM закрыты, поэтому влаги можно безопасно избежать, но для новых пользователей, работающих с самодельными или более дешевыми настольными принтерами, материал подвергается воздействию воздуха во время печати. Это делает его восприимчивым к влаге. Влага, поглощенная нейлоном, нагревается при прохождении через утеплитель и образует пузырьки, которые в процессе нагрева лопаются. Этот разрыв оставляет видимые зазоры в 3D-печатных деталях, что приводит к ухудшению качества печати.

Кроме того, нейлон подвержен деформации. Деформация возникает, когда происходит неравномерное охлаждение отпечатка, и оттиск скручивается от рабочей пластины, деформируя печатную часть. Этого можно избежать путем эффективного склеивания платформы для печати и использования платформы с подогревом, чтобы нижний слой печати оставался слегка нагретым, чтобы он прилипал к платформе на время печати. В качестве дополнительной меры предосторожности охлаждающие вентиляторы можно отключить (у всех слайсеров есть возможность отключать вентиляторы во время печати) при печати нейлоном.

Также рекомендуется, чтобы печать нейлоном производилась в хорошо проветриваемом помещении из-за его химического состава.

Решения для нейлоновой 3D-печати

К счастью, существуют профессиональные 3D-принтеры, такие как MakerBot METHOD, которые доступны по цене для предприятий и имеют функции, позволяющие легко и последовательно выполнять 3D-печать из нейлона. Одним из примеров этих передовых профессиональных функций является закрытая камера с подогревом, которая сводит к минимуму деформацию и непостоянное охлаждение во время печати, а также может использоваться перед печатью для сушки нити на катушке. Еще одной такой особенностью являются герметичные отсеки для материалов, которые предотвращают контакт материала с окружающей средой. Эти два дополнения почти полностью решают проблемы, связанные с нейлоновой 3D-печатью, и их, возможно, стоит рассмотреть при покупке, если нейлон является предпочтительным материалом для 3D-печати.

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА FDM НЕЙЛОНА

ПАРАМЕТР	Имперский	Метрическая система
Термическая деформация (ASTM 648, 66 psi)	196°F	91°С
Модуль упругости при изгибе (ASTM D790, 15 мм/мин)	250 000 фунтов на кв. дюйм	1700 МПа
Прочность на изгиб (ASTM D790, 15 мм/мин)	14 000 фунтов на кв. дюйм	97 МПа
Прочность на растяжение при пределе текучести (ASTM D638, 50 мм/мин)	9500 фунтов на кв. дюйм	66 МПа
Модуль упругости при растяжении (ASTM D638, 50 мм/мин)	>320 000 фунтов на кв. дюйм	>2200 МПа
Деформация при текучести – удлинение (%)	>10%	>10%
Ударная вязкость с надрезом (ASTM D256)	>3,5 фут-фунт/дюйм	>187 Дж/м

(Технические характеристики нейлона MakerBot)

ПРЕИМУЩЕСТВА

➜ Механические свойства

➀ Высокая ударопрочность — Долговечность в ситуациях, когда детали постоянно ударяются друг о друга или падают.
➁ Устойчивость к истиранию – Низкий коэффициент трения нейлона позволяет использовать нейлон в устройствах с движущимися частями, которые в противном случае изнашивались бы друг с другом
➂ Гибкость – В более тонких геометриях нейлон можно многократно сгибать без разрушения

➜ Постобработка: Нейлон гигроскопичен, и это свойство облегчает его последующую обработку, впитывающую красители для ткани и аэрозольные краски.

НЕДОСТАТКИ

➜ Гигроскопичен: нейлон гигроскопичен, т. е. поглощает влагу из воздуха, что может повлиять на качество печати и, в конечном итоге, на характеристики детали.

➜ Предварительная сушка: Нейлон должен быть предварительно высушен для удаления впитавшейся влаги. Это требует дополнительных усилий, дополнительного оборудования и дополнительного времени. А если сушки недостаточно, то на отпечатке будет

➜ Деформация: Нейлон склонен к деформации, что может привести к деформации детали.

ГДЕ КУПИТЬ?

Нейлоновый материал можно приобрести у производителей нити или у производителей 3D-принтеров. Для 3D-МЕТОДА MakerBot мы рекомендуем использовать MakerBot Nylon, поскольку он оптимизирован для получения отличных результатов.

Ищете профессиональную платформу для 3D-печати, которая работает с различными промышленными материалами? Узнайте больше на makerbot. com/method.

Полное руководство по материалам — 3D-печать с использованием нейлона

Обзор

Нейлон (он же полиамид) — популярный материал в индустрии пластмасс, известный своей прочностью и гибкостью. Для нейлоновых нитей обычно требуется температура экструдера около 250 ºC, однако некоторые бренды позволяют печатать при температурах до 220 ºC из-за их химического состава. Многие принтеры не оснащены хотэндом, который может безопасно достигать температуры 250 ºC, поэтому эти более низкотемпературные версии могут быть полезны и потенциально избавят вас от необходимости обновлять хотэнд. Одна большая проблема с нейлоновыми нитями заключается в том, что они гигроскопичны, что означает, что они легко поглощают влагу из окружающей среды. Печать нейлоном после того, как он впитает влагу, приведет к нескольким проблемам с качеством печати, поэтому хранение нити становится очень важным и требует особого внимания.

Жесткий и частично гибкий
Высокая ударопрочность
Отсутствие неприятного запаха при печати
Хорошая стойкость к истиранию

Склонен к деформации
Требуется герметичное хранение для предотвращения впитывания воды
Неправильно высушенные нити могут вызвать дефекты печати
Не подходит для влажной и влажной среды

Требования к оборудованию

Перед 3D-печатью из нейлона убедитесь, что ваш 3D-принтер соответствует перечисленным ниже требованиям к оборудованию, чтобы обеспечить наилучшее качество печати.

Кровать

Температура: 70-90 °C 225–265 °C
Может потребоваться цельнометаллический хотэнд

Охлаждение

Деталь Охлаждающий вентилятор Не требуется

Best Practices

Эти советы помогут вам снизить вероятность возникновения распространенных проблем 3D-печати, связанных с нейлоном, таких как деформация и поглощение влаги.

Хранение нитей

Одним из сложных аспектов использования нейлона является необходимость в специальной системе хранения. В отличие от других нитей, вы не можете держать катушку с нитью на воздухе в течение длительного периода времени. Нейлон легко впитывает влагу из окружающей среды. Печать влажной нитью приведет к проблемам с качеством печати, таким как запотевание шероховатых поверхностей или даже крошечные отверстия или пузырьки на внешней стороне. Эти проблемы с печатью также могут значительно снизить прочность и производительность печатных деталей. Типичным решением этой проблемы является извлечение нейлоновых катушек из принтера после завершения работы и хранение катушек в герметичном контейнере вместе с некоторыми влагопоглотителями для удаления влаги изнутри. Если вы не хотите постоянно монтировать и снимать катушку с нитью, в продаже также имеются контейнеры для хранения, в которых нить будет оставаться сухой, но при этом она будет вытягиваться из отверстия в контейнере.

Используйте корпус для предотвращения деформации

Некоторые высокотемпературные нейлоны склонны к деформации из-за большой разницы температур между экструдированным пластиком и окружающей средой. Подогреваемые столы могут в некоторой степени уменьшить коробление, но идеальным решением было бы использование принтера с обогреваемой камерой или корпусом. Поддержание температуры воздуха вокруг детали около 45 ºC поможет устранить деформацию за счет уменьшения колебаний температуры. Если в вашем принтере нет камеры с подогревом и вы не можете добавить корпус, есть другие советы, которые вы можете использовать, чтобы предотвратить деформацию. В нашем Руководстве по качеству печати есть целый раздел, посвященный этой проблеме, в котором обобщаются другие распространенные методы: Как предотвратить деформацию.

Использование краев и плотов

В ситуациях, когда добавление вторичного корпуса может быть не идеальным вариантом, рассмотрите возможность использования края или плота, чтобы помочь с адгезией первого слоя. Добавление поля добавит несколько петель вокруг нижнего слоя вашей модели, создав большую площадь поверхности для удержания краев вашего отпечатка. Версия 4.0 Simplify3D представила совершенно новый дизайн плота, который также может быть очень полезен, если у вас по-прежнему возникают проблемы с печатью. Для получения дополнительной информации о различиях между плотами, юбками и полями, пожалуйста, обратитесь к нашей подробной статье на эту тему.

Наконечники Pro-Tip

Если у вас нет герметичных контейнеров для хранения филамента, вы можете высушить катушки непосредственно перед использованием, пропустив их через пищевой дегидратор. Несколько часов в этом устройстве значительно высушивают нить.
Нейлон — хорошая нить для очистки сопла.

3D принтер промышленный: Промышленные 3D-принтеры — купить 3D-принтер и пластик в магазине «Цветной Мир» в Москве

Опубликовано: 22.05.2023 в 15:19

Автор: admin

Категории: Популярное

XJRP SPS350H промышленный 3D-принтер (SLA) — поставка оборудования для 3D-печати от компании Фолипласт с лучшим сервисом

XJRP SPS350H промышленный 3D-принтер (SLA) — поставка оборудования для 3D-печати от компании Фолипласт с лучшим сервисом

Главная
Каталог
Промышленные 3D-принтеры
3D-принтер XJRP SPS350H промышленный

Описание
Характеристики
Документы
Оплата и доставка
Отзывы
Фото продукции

Описание

Лазерная стереолитография была одним из первых видов технологий быстрого прототипирования. Аббревиатура SLA относится собственно к оборудованию, но сейчас она повсеместно употребляется в значении именно технологии.

Лазерная стереолитография основывается на воздействии лазерного луча на жидкую фотополимерную смолу. Под действием излучения смола затвердевает-полимеризуется в месте контакта. Луч оббегает контуры будущего изделия, после чего наливается новый тонкий слой фотополимера и процесс снова повторяется. Таким образом, изделие буквально наращивается слой за слоем.

Стереолитография позволяет создавать изделия любой сложности. Электронное управление лучом лазера производится согласно данным представленной математической модели. Поэтому для выращивания прототипа не требуется создание дополнительной оснастки.

Лазерная стереолитография (SLA) обеспечивает высокую точность исполнения. Материал основы легко поддается обработке и при необходимости создаваемые поверхности можно довести до зеркального блеска. По сравнению с другими технологиями, стереолитография позволяет получить высокую прочность готового образца.

Принцип работы:

Послойное выращивание для быстрого производства прототипов (физических образцов) любой сложности и формы прямо из трехмерной математической модели (CAD data) без необходимости в какой-либо оснастке, мехобработке.

Основные задачи получаемых изделий:

Оценка конструкции, дизайна и эргономики;

Оценка функциональности;

Анализ собираемости;

Мастер-модели для изготовления силиконовой оснастки.

Лазерная стереолитография обладает следующими преимуществами:

Возможностью изготовления прототипов любой сложности, в том числе тонкостенных, с поднутрениями и т. д.;

Высокой точностью построения и великолепным качеством поверхностей;

Легкостью обработки прототипов и изготовления оснастки;

Возможностью независимого использования смол с различными характеристиками;

Безотходным производством.

Купить 3D-принтер XJRP SPS350H можно в представительствах нашей компании в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и других городах России, или заказать на нашем сайте по телефонам 8 (800) 302-13-41. Оформление заказа на новые или б/у 3D принтеры XJRP так же возможно в онлайн режиме, для этого необходимо оставив заявку в карточке товара или контактной форме. После заполнения с вами свяжется менеджер для уточнения заказа, предоставления актуальной информации о ценах, скидках и способах оплаты. Сделайте заказ уже сегодня и в ближайшее время Вы сможете убедиться в преимуществах использования 3D принтеров XJRP.

Характеристики

Тип оборудования	3D-принтер

Технология печати	SLA (Лазерная стереолитография)
Размер области построения, ШxВхГ, мм	350 X 350 X 350
Max скорость построения	160
Max скорость сканирования, м/с	14
Точность построения, мм	±0. 1mm(L ≤ 100mm) or ±0.1% *L(L>100mm)
Толщина слоя (регулируемая), мм	0.05 ~ 0.2
Модель лазера	AOC:FOTIA-355-3W-50K (PULSE-355-3AH)
Диаметр пятна лазера, мм	0.07—0.5mm (регулируемый)
Оптическая система	Dynamic VariSCAN20（DF20-DBP)
Сканирующая система	HurrSCAN II 10 (F10-DBP)
Количества материала в комплекте поставки, кг	80
Програмное обеспечение	RPmanager/RPdata/MagicsBP/Win7

Габариты	1370 Х 950 Х 1950
Вес машины (без учета материала), кг	840
Мощность, кВт	3

Документы

2018 XJRP spec_RU

460 Кб

Оплата и доставка

Способ оплаты

Оплатить товары и услуги, приобретаемые в ООО «ТПК Фолипласт», возможно путем безналичного перечисления заказчиком денежных средств на расчетный счет организации.

О доставке

Поставка товаров может быть осуществлена путем самовывоза с основного склада ТПК Фолипласт или с помощью транспортных компаний. Доставка в регионы России конкретной транспортной компанией согласовывается с клиентом индивидуально.

Для удобства предварительного расчета стоимости доставки мы приводим ссылки на калькуляторы популярных транспортных компаний:

Расчет стоимости

В таких регионах, как: Нижний Новгород, Москва, Санкт-Петербург, Самара, Казань, Новосибирск, нашу продукцию можно получить по следующим адресам:

Нижний Новгород (производство и основной склад):

ул.

Памирская, д.11н

Москва:

Мэйджор Экспресс — ул. Добролюбова, д. 2, стр.1			СДЭК — ул.Авиамоторная, д. 67/8, стр.1
Деловые Линии — ул. Лобненская, д. 18, стр. 2			DPD — ул Кировоградская, д. 15
Байкал Сервис — ул. Плеханова, д. 11, стр. 6			ПЭК — 1-й Вязовский пр., д. 4, стр.19

Санкт-Петербург:

Мэйджор Экспресс — ул. Двинская, д. 23			СДЭК — ул. Российский просп., д. 8
Деловые Линии — 1-й Верхний пер., д. 12 Б			DPD — ул. Домостроительная, д. 1, Литера B
Байкал Сервис — 1-й Верхний пер., д. 12 Е			ПЭК — ул. Тосина, д. 9

Самара:

Мэйджор Экспресс — ул. Стара Загора, д. 25			СДЭК — ул. Вольская, д. 71
Деловые Линии — ул. Демократическая, д. 45А			DPD — ул. Врубеля, д. 11
Байкал Сервис — ул. Товарная, д. 8, стр. 1			ПЭК — ул. Земеца, д. 32, корп. 354

Казань:

Мэйджор Экспресс — ул. Восстания, д. 100, зд. 211а			СДЭК — ул. Декабристов, д. 156
Деловые Линии — ул. Аделя Кутуя, д. 151			DPD — ул. Хлебозаводская, д. 7 В
Байкал Сервис — ул. Бухарская, д. 3			ПЭК — ул. Тихорецкая, д. 19

Новосибирск:

Мэйджор Экспресс — ул. Семьи Шамшиных, д. 30			СДЭК — ул. Кривощековская, д. 15, корп. 1
Деловые Линии — ул. Сухарная, д. 35/1			DPD — ул. Большая, д. 256 Б, корп. 1
Байкал Сервис — ул. Чукотская, д. 2Б, корп. 1			ПЭК — ул. Планетная, д. 30, корп. 2А

Фото готовой продукции

Широкий ассортимент
Большой выбор оборудования и материалов

Лизинг
Возможна покупка в лизинг

Профильные специалисты
Квалифицированные специалисты в своей области

Услуги

Все товары категории

Все товары бренда XJRP

3D-принтеры

Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по товару

Задать вопрос

Назад к списку

XJRP SPS450H промышленный 3D-принтер (SLA) — поставка оборудования для 3D-печати от компании Фолипласт с доставкой по России

XJRP SPS450H промышленный 3D-принтер (SLA) — поставка оборудования для 3D-печати от компании Фолипласт с доставкой по России

Главная
Каталог
Промышленные 3D-принтеры
3D-принтер XJRP SPS450H промышленный

Оборудование

Описание
Характеристики
Документы
Оплата и доставка
Отзывы
Фото продукции

Описание

Основные функции:

Оценка конструкции, дизайна и эргономики;

Оценка функциональности;

Анализ собираемости;

Мастер-модели для изготовления силиконовой оснастки.

Лазерная стереолитография обладает следующими преимуществами:

Возможностью изготовления прототипов любой сложности, в том числе тонкостенных, с поднутрениями и т. д.;

Высокой точностью построения и великолепным качеством поверхностей;

Легкостью обработки прототипов и изготовления оснастки;

Возможностью независимого использования смол с различными характеристиками;

Безотходным производством.

Купить 3D принтеры XJRP SPS450H можно в представительствах нашей компании в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и других городах России, или заказать на нашем сайте по телефонам 8 (800) 302-13-41.
Оформление заказа на новые или б/у 3D принтеры XJRP так же возможно в онлайн режиме, для этого необходимо оставив заявку в карточке товара или контактной форме. После заполнения с вами свяжется менеджер для уточнения заказа, предоставления актуальной информации о ценах, скидках и способах оплаты. Сделайте заказ уже сегодня и в ближайшее время Вы сможете убедиться в преимуществах использования 3D принтеров XJRP.

Характеристики

Тип оборудования	3D-принтер

Технология печати	SLA (Лазерная стереолитография)
Размер области построения, ШxВхГ, мм	450 X 450 X 350
Max скорость построения	200
Max скорость сканирования, м/с	14
Точность построения, мм	±0.1mm(L ≤ 100mm) or ±0.1% *L(L>100mm)
Толщина слоя (регулируемая), мм	0. 05 ~ 0.2
Модель лазера	AOC:FOTIA-355-3W-50K (PULSE-355-3AH)
Диаметр пятна лазера, мм	0.07—0.5mm (регулируемый)
Оптическая система	Dynamic VariSCAN20（DF20-DBP)
Сканирующая система	HurrSCAN II 10 (F10-DBP)
Количества материала в комплекте поставки, кг	120
Програмное обеспечение	RPmanager/RPdata/MagicsBP/Win7

Габариты	1470 Х 1050 Х 1950
Вес машины (без учета материала), кг	880
Мощность, кВт	3

Документы

2018 XJRP spec_RU

460 Кб

Оплата и доставка