Licența 2017, FCIM: imprimantă 3D made in UTM

Fascinat de automatică, microelectronică și informatica aplicată, absolventul Facultății Calculatoare, Informatică și Microelectronică, Sorin BOTNARU, și-a propus în cadrul proiectului de licenţă să-și împlinească un vis pe care îl nutrea încă din anul I – să elaboreze o imprimantă 3D de fabricaţie proprie – made in UTM!

Sub îndrumarea conducătorului ştiinţific dr., conf. univ. Irina COJUHARI, absolventul a proiectat și elaborat pe baza principiului de extrudare termoplastică o imprimantă 3D pentru fabricarea pieselor de dimensiuni mici, cu un volumul maxim de 20535 mm3, din polimerii ABS și PLA, la temperatura de topire de 260°C. Dispozitivul dispune de un soft de protecție la temperaturi înalte și la extrudarea fără topire. Procesul de funcționare este dirijat de un calculator.

Ca modul de comandă a fost folosit Arduino Mega 2560 și o extensie Ramps 1.4, iar dirijarea motoarelor are loc cu ajutorul drivere-lor A4988. Pentru deplasarea elementului de încălzire și a platformei de imprimare s-au folosit axele a două CD-ROM-uri și a unui Flopy Driver, ca elemente de execuție – motoare PL15S-020, pentru extrudarea termoplasticului – un mecanism cu o roată dințată, iar ca element de execuție pentru extrudér – un motor Nema17. Ca soft, interpretor de G-Cod, s-a făcut uz de Marlin Frimware, setat și ajustat în funcție de dimensiunea axelor, microcontrolerului, extrudérului și senzorului de temperatură.

Proiectul este o introducere în tehnologia de confecționare a pieselor prin extrudarea termoplastică. În acest scop autorul a studiat materia primă folosită în procesul de imprimare și proprietățile fizice ale acesteia; a stabilit factorii care pot afecta calitatea imprimării – la răcirea rapidă a radiatorului are loc blocarea extrudérului, iar la răcirea insuficientă – deformarea termoplasticului în extrudér, a identificat experimental modelul matematic al extrudérului în pachetul de programe Matlab, acordând la modelul identificat regulatorul PID în baza metodei gradului maximal de stabilitate cu iterație. Rezultatele obținute au fost verificate prin setarea parametrilor de acord în soft-ul Marlin pe instalație.

Producerea în serie a unor imprimante 3D de acest tip ar fi profitabilă, dat fiind preţul accesibil şi exploatarea simplă în elaborarea diferitelor tipuri de piese chiar în birou. Imprimanta 3D (Made in UTM) a fost demonstrată la Concursul internaţional „Ingineria Sistemelor Microelectronice – Sergiu RĂDĂUŢAN”, ediția a VII-a, în cadrul căruia i s-a acordat locul III, o Medalie de bronz, Premiul III al UTM și un Premiu special din partea companiei „MicrochipTechnology” (România), iar Comisia de stat pentru examenele de licență i-a apreciat proiectul de licenţă cu nota maximă.

Prima imprimantă 3D comercială a fost construită în 1986 de către americanul Charles HULL şi funcționa pe baza principiului de stereolithografie. Din 1990, graţie invenţiei inginerului S. Scott CRUMP, preşedinte şi director general al companiei „Stratasys Inc”, cea mai populară tehnologie de imprimare 3D a devenit modelarea prin extrudarea termoplastică. În ultimii ani imprimarea tridimensională se aplică pe larg în medicină, în special în proiectarea de replici ale organelor ce necesită intervenții chirurgicale, confecţionarea protezelor, implanturilor. În industria aerospațială – în fabricarea unor prototipuri, scule și piese sub zero gravitație. Specialiștii NASA implementează imprimantele 3D în fabricarea instrumentelor și pieselor de schimb pentru aplicabilități spațiale. Tehnologia 3D s-a răspândit şi în industria constructoare de mașini, aeronautică, industria militară, educație, arhitectură etc.

A creat o imprimantă 3D pentru teza sa de licență

Опубликовано Matinalii 7 июля 2017 г.

Print article Print article Conținutul website-ului utm.md este destinat exclusiv informării publicului larg. Preluarea materialelor se permite în limita a maximum 500 de semne, dar nu mai mult de jumătate din articolul preluat. În aceste condiţii, este obligatorie citarea sursei şi a autorului, iar în cazul portalurilor informaţionale – indicarea linkul ce conduce direct la sursă. Republicarea integrală a conținutului site-ului este interzisă în lipsa unui acord prealabil din partea Universității Tehnice a Moldovei. Pentru a obține acest acord, vă rugăm să ne contactați pe pr@adm.utm.md .