Inyectora De Plastico: 28 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

En este proyecto se construye el prototipo de una inyectora de plasticos rau kev nplua kev kawm

Kauj Ruam 1: Tiv Thaiv Kab Mob Ntshav Qab Zib Del Prototipo Mecánico

Antes de empezar con la construcción del prototipo electromecánico, se realizó el diseño en CAD del ensamble mecánico en el cual se modelaron todos los componentes para hacer el proyecto.

Kauj Ruam 2: Cotización De Cada Componente

Una vez diseñado y modelado cada uno de los componentes, se cotizaron todos los materiales necesarios para su construcción. Ib qho txuas ntxiv mus rau hauv ib qho ntawm cov npe todos los ntawm cov ntaub ntawv, ua lub hauv paus en el qauv ua ntej kev mob nkeeg hauv AutoCAD.

Kauj Ruam 3: Adquisición De Cada Componente

El equipo tuvo que discernir que la sección crítica para la construcción del proyecto era la longitud de broca. Es por eso que se tuvo que escoger entre tres componentes, la mejor que se ajustará a la aplicación del proyecto. Thaum kawg, escogimos una broca para madera de 1x10 '' para empujar el termoplástico.

La base y las 4 láminas tienen que ser de hlau, debido a que estarán expuestas a altas temperaturas. Se optó por poner las 4 láminas de aluminio y la base de fierro (para abaratar precios).

La mayoría de los componentes son muy similares o los mismos los los utilizados en un CNC. Casi todos pueden ser conseguidos en línea.

Pesar de que la cantidad de componentes está mostrada en la tabla zoo dua, es rov hais dua tau zoo dua tornillos y algunos tivthaiv ntxiv rau hauv caso de que se rompan en el proceso de construcción.

Kauj Ruam 4: Corte Con Agua

Las 4 láminas fueron cortadas con agua a las especificaciones del CAD.

El corte con agua solo corta las caras tus thawj tswj hwm los lo que los orificios laterales fueron perforados en la fresadora y machuelados de manera phau ntawv.

La base fue perforada con broca en la fresadora de manera phau ntawv. Se sacaron las medidas adecuadas tomando como referencia la longitud de la broca. Es recomendable permitir cierta holgura en los orificios de la base para dar un margen de yuam kev al ensamblar.

Kauj Ruam 5: Txheeb Xyuas De Las Laminas

Las láminas se sujetan a la base por medio de dos tornillos que van en la parte tsis zoo dua li las láminas. Mostrados en la imagen anterior de la derecha. Las láminas con ½ pulgada de espesor siv cov tornado M5, mientras que las láminas con ¼ de pulgada de espesor siv cov tornado M3.

Debido a que las 4 láminas tienen exactamente las mismas medidas era necesario levantar todo el mecanismo para evitar que la pared de rodamiento rozara contra la puag. Para esto se usaron tuercas hexagonales de la misma altura para elevar a todas las paredes de la puag. Mostrado en la imagen superior. Evitando así que la pared de rodamiento rozara con el suelo.

Kauj Ruam 6: Instalando El Conduit Y El Nozzle

Lub hauv paus ntawm cov khoom seem ntawm aluminio se maquina en el torno el nozzle (feem ntau yog en CAD). El cilindro es maquinado al diámetro del conduit. Después es perforado y machuelado en el centro para permitir atornillar el perno.

De igual manera el perno es perforado por el centro, por ese orificio será extruido el plástico.

Una vez maquinado el nozzle y el perno son soldados al conduit.

Teniendo ahora el conduit con el nozzle se toman las medidas en base a la longitud de la broca para cortar el conduit una medida apropiada.

Kauj Ruam 7: Instalando La Boquilla Y El Embudo

Después se toma parte del scrap del conduit para hacer un boquilla por donde se alimentará el plástico. Se hace un orificio en el conduit por donde estará la boquilla. La boquilla es soldada al conduit.

Se lees paub tias tsis muaj kev cuam tshuam dab tsi rau almacenar el plástico que será alimentado al conduit por medio de la boquilla. Este se adhiere a la boquilla por medio de un par de L's de aluminio scrap, y por tornillos M3.

Kauj Ruam 8: Ensamblando El Conduit Entre Los Soportes

Ib qho txuas ntxiv txuas ntxiv mus rau lub cev, el nozzle thiab el perno en las láminas. Para esto se atornilla el perno a través de la pared inyectora, sosteniendo así al conduit entre la pared inyectora y la pared de soporte.

Kauj Ruam 9: Instalando Los Ejes Lineales

A continuación se instalan los ejes lineales sobre los que va a desplazarse la pared de rodamiento. Se instalan baleros lineales para facilitar el desplazamiento. Y se utilizan opresores para mantener a los baleros y los loses en su posición zoo tagnrho.

Kauj Ruam 10: Maquinar El Limite Para Tornillo Sin Fin

Después se maquina una pieza en el torno con aluminio seem. Esta pieza tiene un diámetro interno de 9mm y contiene un par de opresores para sostener fijo al tornillo sin fin evitando que este gire. Esta pieza se monta sobre la cara de la pared de rodamiento con dos tornillos 5M.

Kauj Ruam 11: Cov Kab Mob De Mecanismo Encargo De Desplazar La Pared Del Rodamiento

El mecanismo más complejo de este proyecto es el encargado de mover el tornillo sin fin haciendo que desplaza la pared de rodamiento. Este mecanismo consistió de 3 piezas tus thawj xibfwb; una tuerca, un balero y una polea dentada de 60 dientes.

El balero hace la función de alinear el tornillo sin fin y permitir que la polea dentada y la tuerca giren. La polea dentada fue maquinada en el torno para tener un lado con un orificio tus kav nroog y de esta manera acoplar la tuerca bajo presión. La tuerca fue acoplada bajo presión la la polea dentada. Hubo problemas al hacer esto ya que en el primer intento la tuerca se dañó y no permitía el giro del tornillo sin fin. Sin embargo el segundo txhob txwm fue exitoso y se logró la unión entre estas dos piezas. El otro lado de la polea dentada fue maquinada para permitir que el aro que sobresale del balero entre. Estos dos fueron unidos con opresores.

Kauj Ruam 12: Instalar Steppers NEMA 17

Kev txuas ntxiv txuas ntxiv los ntawm Nemas en ambas láminas de ¼ de espesor, siv 4 tornadoos 3M por motor. En la flecha del motor se instala una polea dentada de 16 dientes.

Debido a que la banda dentada no se tensa suficiente se hace un espaciador maquinado con aluminio seem.

Se montó un espaciador sobre uno de los 4 tornillos M3 que sostienen al nema. Ambos motores tuvieron el mismo mecanismo. La imagen anterior muestra la polea dentada de 60 dientes que mueve a la broca.

Kauj Ruam 13: Agregar Resistencias Que Calientan El Conduit

Los ntawm imoltimo, desde la perspectiva mecánica, se agregan las resistencias que calientan al conduit.

Kauj Ruam 14: Agregar Tornillo 5M

Se agreega un tornillo 5M con una guasa para acomodar de mejor manera los cables, hacer el cableado.

Kauj Ruam 15: Maquinar Los Cuatro Soportes De La Base

Se maquinan 4 patas en el torno a base de aluminio scrap para el proyecto esté nivelado y que no haya interfncia con las cabezas de los tornillos que están en la parte qis dua. Estas tub instaladas en las 4 esquinas de la base con tornillos M5.

Kauj Ruam 16: Limpiar Con Acetona

Por último se limpian todas las caras de las láminas con acetona para quitar cualquier ua tiav.

Kauj Ruam 17: Cotizacion De Componentes Electricos

Como primer paso, se necesitan conseguir todos los componentes eléctricos para el diseño eléctrico / electrónico de la inyectora

Kauj Ruam 18: Seleccionar El Microcontrolador

Las conexiones en el duab kab pueden txawv porque se puede seleccionar el arduino UNO o el arduino MEGA. Para este proyecto, recomendamos que siv el arduino UNO

Kauj Ruam 19: Cov Kab Mob Del Circuito De Adquisición De Datos

Para este subcircuito necesitaremos dos componentes clave: El termopar tipo k de ojillo y el módulo MAX6675.

El subcircuito de adquisición de datos funciona con el convertidor analógico tus lej MAX6675. Este módulo se alimenta de 5VCD, los cuales se proveen directamente del pin lógico de 5v del Arduino, de este módulo salen tres pines que se conectan al Arduino, el SCK, el CS y el SO, los cuales van conectados al Arduino en el pin 10, 9 y 8 hwm. Este módulo es capaz de leer 700 grados Celsius. En la parte superior del módulo, mediante unos opresores se conecta el termopar tipo K el cual va directamente atornillado con la parte que va a estar subiendo su temperatura. La tierra del MAX6675 va directamente conectada con la tierra común del Arduino. El módulo se alimenta de 5VCD, los cuales salen del Arduino

Kauj Ruam 20: Kab Mob De Circuito De Potencia

Este subcircuito nos ayuda a activar las dos resistencias eléctricas que calientan el tubo usando salidas lógicas del Arduino. Las resistencias son de 120VCA y 300w, cada una haus 3A, por lo que se utilizan dos relevadores de 125VCA y 10A. Los relevadores van conectados a los pines 2 y 3, configurados como salidas digitales, los cuales accionan el switch del relevador según la programación, energizando las resistencias. Para conectar las resistencias a la luz y de la luz los los relevadores, se usaron 3 dav hlau thaiv. Los 120VAC los obtuvimos con una clavija conectada directamente a la luz, que va conectada un un terminal block. Por la parte de abajo de ese dav hlau thaiv derivamos las conexiones en paralelo para energizar ambas resistencias. Conectamos en serie el contacto normalmente abierto de los relevadores las las resistencias para que de esta manera a pesar de que establishan conectadas en paralelo, pudiéramos tener tswj tus kheej entre activarlas. La tierra de los relevadores se conectó a tierra común con la del Arduino. El pin de VCD del módulo de los relevadores se alimenta de 5VCD

Kauj Ruam 21: Diseño Del Circuito Para El Control De Motores

El subcircuito de los motores se desarrolló en base a dos drivers a4988 que sirven como controladores de microstepping de motores a pasos. Estos tsav tsheb soportan de 8 a 35VCD que son para energizar a los motores. Se suministra 12VCD para los dos drivers, con los cuales funcionan sin problema dos motores Nema 17, los cuales tienen como operación nominal 12VCD. Para el funcionamiento del tsav tsheb, los dos se alimentan de 5VCD obtenidos del pin de 5V del Arduino. El voltaje de los motores se suministra a los drivers en forma paralela, usando davhlau ya nyob twg thaiv para conectar los cables exteriores de la fuente de 12VCD. Se utilizan dos dos terminal blocks por driver para poder conectar los motores a pasos. Cada tsav tsheb tiene un pin de STEP y DIRECTION, con estos se podía controlar los pasos y la dirección de giro del motor. Estos se conectan al Arduino en los pines 7 y 6 para el driver 1, y en 5 y 4 para el driver 2. La tierra de los tsav tsheb la la fuente de 12VCD se conectan en común con la tierra del Arduino.

Kauj Ruam 22: Crear La Placa PCB

Para crear el PCB se utilizó el programa gratuito FRITZING, ustedes pueden crear su propio PCB siguiendo las instrucciones de los pasos anteriores, pero adjuntamos el circuito que utilizamos, junto con la imagen de las pistas a tamaño tiag tiag, por si desean replicarlo. Se necesita una fenólica sin perforar de tamaño 15cm x 15cm (Nota, estamos usando Arduino UNO). El Arduino lo lus pom zoo rau poder ubicar dónde iba y tsis muaj qhov ua rau muaj kev sib cav en las pistas al momento de perforar para sujetarlo a la placa. Si se cuenta con un módulo de Relevadores de Arduino, se puede ignorar el circuito de relevadores de la izquierda.

Kauj Ruam 23: Recomendaciones Adicionales Para El Diseño Eléctrico

Recomendamos siv cov cuab yeej siv hluav taws xob PCB. Se genera un PDF con las pistas a imprimir en una hoja de papel Contac, las cual se mete a una impresora láser para obtener las pistas en la hoja. Al tener la hoja impresa, se sujeta a la placa de 15 x 15 cm usando cinta y se proceduree a plancharla usando una plancha normal y corriente durante 5 minutos. Al finalizar el planchado se moja en agua fría y se retira el papel, en caso de que las pistas ya en la placa presenten un error, se recomienda repintar las pistas utilizando un marcador Sharpie negro. Al tener ya la placa marcada con las pistas, se txheej txheem ua ke sumergir la placa en una mezcla de á idocido férrico y ⅓ agua. La placa debe nyob ruaj khov hasta que se eliminó el exceso de cobre. Cuando se termine el proceso químico, se lava y retira el exceso de tinta. Después, con un taladro de mano y una broca milimetrica, se proceduree a crear los orificios de los componentes. Los ntawm imoltimo, se sueldan los elementos eléctricos a la placa usando cautín y estaño.

Kauj Ruam 24: Calibracion Del Termopar

Antes de empezar a programar la rutina para la inyectora, se necesita calibrar el termopar y analizar el tipo de informacion que lee el microcontrolador. Se recomienda que en este paso, instal la libreria max66775.h y la incluya en el proyecto de software que este desarrollando. Esta le permite leer la temperatura en grados Celsius o Farenheit, pero revise que la informacion que lee el uC hiav txwv la correcta.

Kauj Ruam 25: Calibracion De Los Motores De Paso

El prototipo tsis muaj cuenta con sensores de limite. Los ntawm qhov ntawd, primero necesitara calibrar el motor encargado de trasladar el molde. Primero defina un punto de partida para el molde y programe el stepper para que se mueva X cantidad de pasos hasta que el molde se cierre completamente. Luego defina la velocidad a la que desea que se mueva el motor. Para el motor que inyecta el plastico, caliber los pasos que tiene que dar para que empuje efectivamente el plastico (Haga una kev kwv yees).

Kauj Ruam 26: Ua kom muaj zog Los Los Ruaj Ntseg E Ua Haujlwm El Controlador

Luego de haber probado los útlimos dos elementos, txhob txwm mandar señales a los dos relevadores y kho dua que el sistema esté en la temperatura deseada. Ua raws li kev tswj hwm ON OFF, taw qhia thiab teev cov ntsiab lus de temperatura deseado en la programacion.

Kauj Ruam 27: Siv Una Rutina En El Controlador

Luego de haber probado los relevadores, los sensores y ambos motores de pasos, puede programar una rutina para la inyectora. La forma en que se programó el uC fue la siguiente: Los relevadores se energizan calentando el plástico hasta la temperatura de fusión, el molde se cierra (activa el primer motor), el inyector se activa empujando el plástico derretido (activa el segundo motor), espera un segundo y el molde se abre nuevamente.

Kauj Ruam 28: Siv Una Máquina De Estados

Finalmente, después de haber programado la rutina anterior, txhob txwm hacer de ella un estado. Cov txheej txheem otros seis estados para mejorar la operatividad de la inyectora. Nosotros hicimos que esta rutina se repitiera de forma continua y programamos estos estados: Reset (La máquina vuelve a sus condiciones iniciales), Nres (Paro de emergencia), Molde a la derecha (mover el molde a la derecha manualmente), Molde a la izquierda, Testeo de temperatura (Solamente controlador ON OFF de temperatura), Kev ntsuas Extruder (calibración de los pasos que da el extruder para empujar el plástico derretido).