Impressora 3D Hypercube

Resumo

Este projeto objetiva a construção de uma impressora 3D de fonte aberta de baixo custo que tem a capacidade de construir grande parte das peças de plástico que a constituem. Assim sendo, a partir do momento que se constrói a primeira impressora, a segunda será construída pela primeira, a um preço mais econômico.

O projeto é de grande relevância para o IFPR, pois permite a aquisição de know how crítico no que respeita à construção e funcionamento de uma impressora 3D que se consegue autorreplicar.

O modelo de referência da nossa impressora será a Hypercube, um modelo avançado de impressora do tipo coreXY, sendo as peças necessárias para a montagem de plástico, alumínio e aço.

Objetivamos com este projeto demostrar a possibilidade de construir uma tecnologia de ponta a baixo custo, diminuindo a barreira de acesso a este tipo de tecnologias por potenciais criadores e empreendedores.

Escolhemos esta tecnologia por ter um potencial de transformação econômica e social alto. Pretendemos posteriormente abrir ao público tanto o conhecimento adquirido com este projeto, através de um wiki, como o acesso as máquinas que forem construídas, de forma a estimular o potencial criativo e de livre-empreendedorismo das comunidades da nossa região.

Objetivos

Este projeto tem como objetivo a construção de uma impressora 3D do modelo Hypercube no Laboratório Maker do Campus Foz do Iguaçu do IFPR.

Equipe

Vasco Neves (coordenador)
Alcione Benacchio (vice-coordenador)
Evandro Cantú (colaborador)
Lyncon Baez (bolsista PRADI)

Introdução ao Modelo Hypercube

O Modelo de Impressora 3D ou CNC HyperCube foi criado e documentado pela equipe Tech2C no site Thingiverse no dia 4 de setembro de 2016. Muitas pessoas ao redor do mundo foram capazes de construir esse modelo, provando assim a competência e garantia do mesmo.

Foi criado também um modelo derivado da Hypercube chamado Hypercube Evoltion.

Esse modelo utiliza os princípios do mecanismo de core xy onde 2 motores movem o extrusor através polias e roldanas pelos eixos x e y, enquanto a base movimenta o eixo z.

Materiais

Frame: Barra de Aluminio T-Slot 2020 (Slot/Type 6) para a área de impressão de X200 x Y200 x Z155

4 x 340mm (X)
4 x 303mm (Y)
4 x 350mm (Z)
2 x 285mm (Base)
1 x 135mm (Base)

Fixação

60 x Parafusos cabeça de botão M5 x 8mm
60 x Parafusos cabeça de botão M5 x 10mm
200 x T-Slot M5 hammer nuts
30 x Cantoneiras de alumínio

CoreXY + Z + Bowden Drive System:

2 x Haste de aço endurecido 8mm x 300mm para o eixo Y
2 x Haste de aço endurecido 8mm x 350mm para o eixo Z
2 x Tubo de aluminio anodizado ou fibra de carbono 10mm x 360mm para o eixo X
10 x Buchas auto lubrificadas
4 x Rolamento linear LM8UU para eixo Z
2 x Rolamento linear LM8LUU para eixo Y
1 x Parafuso de avanço T8 300mm
1 x Acoplador de eixo flexível de alumínio 5x8mm
20 x Rolamento de flange F623ZZ
1 x Correia 5M GT2
2 x Polia de temporização de dentes 2GT-20
1 x Tubo de Teflon PTFE
1 x Engrenagem do extrusor MK7
1 x Conector de Ajuste M5

Fixação

45 x parafuso de cabeça aberta M3 x 10mm
45 x Parafuso de cabeça aberta M3 x 20mm
2 x Parafuso de cabeça aberta M3 x 6mm
2 x Parafuso de cabeça aberta M3 x 35mm
35 x Porcas nyloc M3
35 x Porcas hexM3

Motores, Eletrônicos e Acessórios:

4 x Motor de passso NEMA17
3 x Endstop Switch
1 x RAMPS 1.4 + MEGA2560 R3 + LCD&SD + A4988 com Kit dissipador de calor
1 x Cooler resfriador 12V DC 50mm
1 x Mesa aquecida de Alumínio MK3 12V 24V
1 x Fonte 12V 30A 360W
1 x Termistor 100K com cabo 1M para mesa aquecida
1 x Fio de energia DC (14AWG)
1 x Pino de cobre estanhado 10M 22AWG 2
5 x parafuso / mola / botão de nivelamento da mesa
1 x Genuine E3Dv6 ou Clone (1.75mm long)
1 x Sensor de proximidade indutiva - PNP

Montagem

Frame

A primeira parte da montagem da Impressora consiste na montagem da estrutura ou frame, onde serão colocados todas as outras pecas da Impressora, para isso serão utilizados as barras de Alumínio T-Slot 2020, os hammer nuts e cantoneiras impressas em nossa impressora Modelo Prusa I3 feita de materiais recicláveis. Também seria possível usar cantoneiras de aço compradas em qualquer loja, mas a utilização das cantoneiras feitas em nossa impressora servirá de teste de qualidade.