logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Zbiornik na sprężone powietrze wykonany w technice druku 3D.

ghost666 03 Cze 2016 23:27 11550 26
  • Zbiornik na sprężone powietrze wykonany w technice druku 3D.
    Do wykonania prostego zbiornika na sprężone powietrze wykorzystać można np. rurę PVC - w wielu projektach takie coś w zupełności się sprawdza. Jest to także dosyć bezpieczny sposób na przechowywanie sprężonego powietrza - jakkolwiek są doniesienia o wypadkach z takimi pojemnikami, to zawsze wynikają one z innych przyczyn niż rozerwanie samej rury PVC, na przykład spawania obok pojemnika pod ciśnieniem. Jak pokazują statystyki OSHA (Amerykańskiego urzędu badającego m.in. wypadki w pracy) pojemnik z rury PVC pod ciśnieniem nigdy nie był bezpośrednią przyczyną wypadku.

    Ale rura PVC nie jest najlepszym wyjściem dla każdego projektu. Jest to rozwiązanie tanie, wygodne i wydajne, ale nie w każdej aplikacji sprawdzi się. Grupa studentów z Szwajcarii, konstruująca robota na konkurs Eurobot, postanowiła spróbować innego rozwiązania. W konstruowanym przez nich robocie do zasilania systemu pneumatycznego wykorzystani zbiornik wykonany w technologii druku 3D. Wykorzystanie tej technologii było dosyć oczywiste, zważywszy na fakt, że zasadniczo wszystkie inne części robota także są drukowane w ten sposób.

    Zbiornik ciśnienia dla systemu pneumatycznego robota musi wytrzymać ciśnienie zaledwie 4 bar (400 kPa). Po wyliczeniu minimalnej grubości ścianek, nawet dla niekorzystnej geometrii rozwiązanie drukowane miało sens. Pierwszy prototyp potwierdził, że w istocie tak jest. Pierwszym zbiornikiem był sześcian o krawędzi 40 mm, którego 20% wnętrza zajmowały wsporniki, zwiększające wytrzymałość. Zbiornik ten pracował bez problemu przez godzinę pod ciśnieniem 6,5 bara. Drugi prototyp, o zmniejszonej ilości wewnętrznych wsporników, nie był taki udany - mierzący 65 mm x 40 mm x 85 mm element eksplodował przy ciśnieniu 5,5 bara.

    Do trzech razy sztuka - tutaj także tak było i kolejny prototyp wyposażony w żeberka na ścianach wytrzymał ciśnienie 6,5 bara. Innym problemem był jednakże brak szczelności w przypadku trzeciego prototypu - wydruki 3D nie są niestety idealne. Do załatania dziur wykorzystano odrobinę lakieru akrylowego - idealnie zdał on egzamin w tej aplikacji.

    Ostatni, czwarty prototyp okazał się niezwykle udany, jednakże problemem było znowu jego przeciekanie. Na poniższym filmie widać, jak przy ciśnieniu 6,5 bara na rogach zbiornika pojawiają się pęcherzyki powietrza.





    Projektanci układu znaleźli jednak i na to sposób - wykorzystali preparat do uszczelniania kół rowerowych. Po nałożeniu cienkiej warstwy na wewnętrzną powierzchnię zbiornika, był on już szczelny:





    Żródła:
    http://hackaday.com/2016/06/02/3d-printing-compressed-air-tanks/
    http://www.cvra.ch/blog/2016/airtank

    Albo PVC, albo PCW...

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    https://twitter.com/Moonstreet_Labs
    ghost666 napisał 11960 postów o ocenie 10197, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2 15719587
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #3 15719622
    piotrku
    Poziom 16  
    Jeśli byłoby tak jak piszesz, to wystarczyłoby "jedynie" znaleźć prostopadłościenną plastikową butelkę o wymiarach np.: 65 mm x 40 mm x 85 mm.

    Może zasugerujesz gdzie takiej szukac?
  • #4 15719628
    inkognito09
    Poziom 29  
    Skoro użyli "zwykłej" drukarki, lecącej z filamentu - niech się nie dziwią. Ta technologia jest spoko jak chcesz zrobić jakieś nieistotne trzymadełko do jakiejś płytki wewnątrz urządzenia. Wystarczyło użyć drukarki drukującej z żywicy, taki wydruk jest znacznie bardziej jednolity, plus odpowiedni dobór materiału i myślę że nie byłoby problemu ze szczelnością.
  • #5 15719715
    submariner
    Poziom 32  
    Nie sądziłem, że to w ogóle problem jeśli chodzi o szczelności wydruków. Od kilku lat wydrukowaliśmy wiele komór dla robotów podwodnych czy innych urządzeń i zawsze jeśli są wypełnione olejem to zachowują szczelność (bo pomaga napięcie powierzchniowe) ale jeśli mają być szczelne dla gazów używamy żywicy epoksydowej która przesącza spiek SLS. Co do zwiększania wytrzymałości to idealnie sprawdza się drukowany kompozyt poliuretanowo-poliamidowy (poliamid jest tu strukturalnym zbrojeniem wzorowanym najczęściej na strukturach podobnych do kości lub gąbce o bardzo wielkich porach (rzędu kilku milimetrów).
    Taka piłka o średnicy ok 120mm i sciance 4mm utrzymuje człowieka można na niej stanąć.
  • #6 15719897
    mychaj
    Poziom 35  
    Cytat:
    Jeśli byłoby tak jak piszesz, to wystarczyłoby "jedynie" znaleźć prostopadłościenną plastikową butelkę o wymiarach np.: 65 mm x 40 mm x 85 mm.

    Może zasugerujesz gdzie takiej szukac?

    Gdybym potrzebował takich zbiorników w ilościach przemysłowych? Forma i wtryskarka.
    Do jednorazowych projektów drukarka jest ok, ale i tak są prostsze i tańsze rozwiązania, chyba że potraktować to jako doświadczenie.
  • #7 15720105
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #8 15720636
    deus.ex.machina
    Poziom 32  
    Zbiornik na sprężone powietrze wykonany w technice druku 3D.

    Problem można było rozwiązać wielorako np używając gotowych mini zbiorników metalowych, modyfikując sposób nakładania filamentu czy przez sposób obróbki samej powierzchni... wygrała prowizorka a wszyscy wiemy ze prowizorki maja się świetnie.
  • #9 15720726
    11111olo
    Poziom 42  
    inkognito09 napisał:
    Wystarczyło użyć drukarki drukującej z żywicy, taki wydruk jest znacznie bardziej jednolity, plus odpowiedni dobór materiału i myślę że nie byłoby problemu ze szczelnością.

    Szczelniejszy na pewno ale do tego bardzo kruchy i mniej wytrzymały.
  • #10 15721261
    Qujav
    Poziom 22  
    submariner napisał:
    Nie sądziłem, że to w ogóle problem jeśli chodzi o szczelności wydruków. Od kilku lat wydrukowaliśmy wiele komór dla robotów podwodnych czy innych urządzeń i zawsze jeśli są wypełnione olejem to zachowują szczelność (bo pomaga napięcie powierzchniowe) ale jeśli mają być szczelne dla gazów używamy żywicy epoksydowej która przesącza spiek SLS. Co do zwiększania wytrzymałości to idealnie sprawdza się drukowany kompozyt poliuretanowo-poliamidowy (poliamid jest tu strukturalnym zbrojeniem wzorowanym najczęściej na strukturach podobnych do kości lub gąbce o bardzo wielkich porach (rzędu kilku milimetrów).
    Taka piłka o średnicy ok 120mm i sciance 4mm utrzymuje człowieka można na niej stanąć.


    Mam nadzieje, że miałeś na myśli wytrzymałość statyczną a nie wyporność? :D
    Bo wyporność takiego zbironika to poniżej 72,4N czyli 7,24kg?
  • #11 15721298
    arti4-92
    Poziom 17  
    piotrku napisał:
    Jeśli byłoby tak jak piszesz, to wystarczyłoby "jedynie" znaleźć prostopadłościenną plastikową butelkę o wymiarach np.: 65 mm x 40 mm x 85 mm.

    Może zasugerujesz gdzie takiej szukac?


    Buteleczki po lekach :)
  • #12 15721405
    vodiczka
    Poziom 43  
    hephaestus napisał:
    No coż odkryli koło na nowo.
    hephaestus napisał:
    Po za tym nie ten kształt. Nie bez przyczyny zbiorniki na sprężone gazy mają kształt walców z zaokrąglonymi dennicami, lub kulisty i nie potrzbują 'wsporników' w środku.
    Dokładnie. Nie odkryli koła na nowo, odkryli koło kwadratowe :)
  • #13 15721635
    komatssu
    Poziom 29  
    Na kwadratowych kołach też można jeździć... tylko droga musi być odpowiednia.
  • #14 15721765
    deksta84
    Poziom 24  
    Już chciałem napisać, że zbiornik wysokociśnieniowy P > 0,5 bar (UDT), ale zapomniałem o warunku:

    V x P > 50 [bar*dm3],

    więc dopóki nie będą robić zbiorników o pojemności większej od 12,5 dm3, mogą śmiało uderzać z produktem na polski rynek. :D
  • #15 15721931
    blue_17
    Poziom 32  
    W sumie to trochę prowokacyjne większość osób znających temat wie, że wydruki nie są zawsze idealnie szczelne, tak jak kolega wyżej pisze drukowanie obudów na SLS (zapewne z nylonu) przynosi wysoką skuteczność ale tutaj części są jak z wtrysku.

    Ostatnio byłem u swoich znajomych i oni zajmują się drukowaniem części i odlewami tak że mogą otrzymać dowolny kształt i geometrię najpierw z wosku a później z metalu znaczniej taniej i szybciej niż na metalowym SLS-ie

    poniżej przykład

    Zbiornik na sprężone powietrze wykonany w technice druku 3D.
    Zbiornik na sprężone powietrze wykonany w technice druku 3D.
  • #16 15723426
    warez13
    Poziom 12  
    hephaestus napisał:
    No coż odkryli koło na nowo. 6.5 bara ciśnienia rozrywającego to bardzo mało na taki mikro zbiornik. Butelka 2l z Pepsi wytrzymuje 8 barów ( sprawdzone) nie pęka i jest szczelna :lol: Cały design team nie dorównał swoim prototypem zwykłemu śmieciowi...

    Fakt, ja z 2l butelki zrobilem zbiornik wyrownawczy do aerografu i podlaczylem go do sprezarki do pompowania kol na 12V najwiecej dolecial do 8B
    . do dzis pieknie smiga xd
  • #17 15723790
    submariner
    Poziom 32  
    blue_17 jak wygląda powierzchnia takiego odlewu bez obróbki? Bo na zdjęciach jakie zamieściłeś idealnie, to jest szlifowane? Fakt drukarki SLM mają wiele wad wynikających ze skurczy termicznych i sam wydruk wymaga obróbki zarówno powierzchniowej jak i termicznej- odprężanie.
    Jedyna zaleta to możliwość drukowania w specyficznych proszkach typu: inkonel, stale stopowe, tytan.
  • #18 15725996
    Mark II
    Poziom 22  
    No i próby wytrzymałości wykonuje się zazwyczaj wodą pod odpowiednim ciśnieniem. W razie rozerwania zbiornika szczątki nie latają po całej pracowni.
  • #19 15726038
    vodiczka
    Poziom 43  
    ghost666 napisał:
    Grupa studentów z Szwajcarii, konstruująca robota na konkurs Eurobot, postanowiła spróbować innego rozwiązania.
    Próby na poziomie naszych gimnazjalistów. Aż dziwne, że Szwajcaria stoi wyżej niż Polska, może ich finansiści eksperymentują na polskich bankach a nie na własnych :)
  • #20 15726042
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #21 15738239
    bonanza
    Spec od Falowników
    A to nie wiecie, chłopaki, że butelki PET się rozdmuchuje? Wystarczy sześcienna czy prostopadłościenna forma, a lepiej - jak napisano - cylindryczna z zaokrąglonym dnem, dmuchamy na gorąco i gotowe.
    Wstawiam rysunek, a co mi tam, najwyżej dostanę bana:

    Zbiornik na sprężone powietrze wykonany w technice druku 3D.
  • #22 15739025
    vodiczka
    Poziom 43  
    bonanza napisał:
    A to nie wiecie, chłopaki, że butelki PET się rozdmuchuje?
    A to nie wiesz chłopaku, że wpierw trzeba wykonać formę (można wydrukować w 3D) z powietrza nie spadnie.
    bonanza napisał:
    Wystarczy sześcienna czy prostopadłościenna forma
    Ten pomysł skomentowałem już wcześniej (post#12)
  • #23 15780043
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 37  
    Studenci w ramach koła naukowego zrobili sobie zbiorniczek do zabawy. A Wy tu krytykujecie jakby to miał być wynalazek od którego zależy piąta rewolucja przemysłowa.
  • #24 15780091
    vodiczka
    Poziom 43  
    BK_klp napisał:
    Studenci w ramach koła naukowego zrobili sobie zbiorniczek do zabawy.
    Zabawa godna gimnazjalistów lub licealistów a nie studentów.
    Zabawa w ramach koła naukowego ma mieć walory poznawcze i innowacyjne. Odkrywanie po raz n-ty, że prostopadłościan nie jest właściwym kształtem zbiornika ciśnieniowego nie wnosi nic nowego.
  • #25 15785719
    Szyszkownik Kilkujadek
    Poziom 37  
    vodiczka napisał:
    Zabawa godna gimnazjalistów lub licealistów a nie studentów.
    Zabawa nie zna ograniczeń wiekowych, ani poziomu wykształcenia. Zrozum to. Oni nie robili z tego habilitacji. Wy-lu-zuj.
    vodiczka napisał:
    Odkrywanie po raz n-ty, że prostopadłościan nie jest właściwym kształtem zbiornika ciśnieniowego nie wnosi nic nowego.
    Wnosi bardzo dużo. Znasz powiedzenie, że jak się ktoś nie przewróci to się nie nauczy? Czasem warto nauczyć się czegoś w praktyce, niż z książki.
  • #26 15804017
    bonanza
    Spec od Falowników
    vodiczka napisał:
    bonanza napisał:
    A to nie wiecie, chłopaki, że butelki PET się rozdmuchuje?
    A to nie wiesz chłopaku, że wpierw trzeba wykonać formę (można wydrukować w 3D) z powietrza nie spadnie.
    bonanza napisał:
    Wystarczy sześcienna czy prostopadłościenna forma
    Ten pomysł skomentowałem już wcześniej (post#12)

    A bez formy jaką formę przyjmie rozdmuch? Może akurat bańki mydlanej?
  • #27 15804333
    vodiczka
    Poziom 43  
    bonanza napisał:
    A bez formy jaką formę przyjmie rozdmuch? Może akurat bańki mydlanej?
    Dokładnie :) jednak Ty proponujesz sześcienną lub prostopadłościenną formę (przy okazji - sześcian jest szczególną formą prostopadłościanu) to już lepiej drukować zbiornik bo odpada koszt rozdmuchu.
    BK_klp napisał:
    Zabawa nie zna ograniczeń wiekowych, ani poziomu wykształcenia
    Zabawa tak ale to był fragment poważniejszego zadania:
    ghost666 napisał:
    Grupa studentów z Szwajcarii, konstruująca robota na konkurs Eurobot, postanowiła spróbować innego rozwiązania
    BK_klp napisał:
    Znasz powiedzenie, że jak się ktoś nie przewróci to się nie nauczy?
    Lepiej przewracać się w wieku 4 lat niż 24, bliżej do gleby i mniejsze prawdopodobieństwo poważnych obrażeń :)
REKLAMA