Recycle-bot

From fabwiki
Jump to: navigation, search

Contents

Concept

Set toestellen om afval van 3D-printer of bepaalde soorte plastic uit PMD te gebruiken om draad voor onze 3D-printers te maken. Set van tools die bestaat uit toestel om plastic te versnipperen (= Grinder) Plastic snippers moeten daarna gedroogd worden. Toestel om op basis van de snippers terug draad te extruderen.(Extruder) Een project van timelab (coordinator), OVAM, Ecover, Kringwinkel Kust en Flanders Plastic Vision Startdatum van het project: 1 september 2013 - duur 12 maanden

status

Aan dit project wordt in teams parallel gewerkt. Wekelijks komen de teams bijeen op woensdagavond. Elke bouwavond begint met een korte meeting waarin de teams elkaar een update geven van het proces.

  • MACHINES: We hebben een eerste prototype van een schroef extruder en een ram extruder gebouwd. Beide ontwerpen zijn voor 80% identiek enkel het aandrijf gedeelte is verschillend. De reden dat er gekeken werd naar een ram extruder is omdat de snippers die tussen schroef en barrel gaan zitten kunnen zorgen voor een te grote wrijving in de extruder die de ruitenwissermotor niet aan kan. Aandacht de komende weken ligt op filament granuleren, filament koeling en de ontwikkeling van een tweede versie van de schroef extruder.
  • TRAINING: We werken aan een handleiding om de werking van de recyclebot te demonsteren, maar ook om het bouwen van een nieuw model zo eenvoudig mogelijk te maken. Alle CAD tekeningen worden in Inventor gemaakt, met het oog op documentatie.
  • MATERIALEN: Momenteel testen we de printbaarheid van gerecycleerde Ecover flessen. Omdat we met onze eigen prototypes nog geen printbaar filament hebben geproduceerd, werken we met test filament dat door FPV is aangeleverd.
  • REPARATIE KIT: Het is de bedoeling dat de Recyclebot in de toekomst door de herstelateliers van de Kringwinkels zal worden gebruikt. We ontwikkelen een reparatie kit met 3D objecten om de meest voorkomende reserve onderdelen ter plekke te kunnen printen. Daarnaast werken we aan een interface om op een intuitieve manier zelf 3D ontwerpen te maken om apparaten met zelf geprinte onderdelen te repareren.

budget

Design goals

  • Toestel(len) maken die gemakkelijk reproduceerbaar zijn door anderen.
  • Toestel om intern in kleine hoeveelheden draad te maken.
  • Open source design en op termijn Arduino gebaseerde extruder controller

Criteria

  • Granules moeten ongeveer 2-4mm
  • diameter van geextrudeerd filament: 2,8 tot max 3mm

Werkgroepen

  • 1. MACHINES:
    • Lyman machine: een modulaire Europese variant van de Lyman machine bouwen met modules waarmee je verschillende soorten plastics kan extruderen.
    • Granuleren: Compact apparaat maken dat plastic afval tot juiste korrel kan granuleren
    • Wassen en drogen: Compacte apparaten maken die plastic afval voldoende kunnen wassen en drogen
  • 2. MATERIALEN: Onderzoeken van de printbaarheid van verschillende soorten plastics
  • 5. REPARATIE KIT voor herstel ateliers: Ontwerpen van een 12-tal hulpstukken die gebruikt gaan worden door de medewerkers van de herstel-ateliers
  • 6. TRAINING: Optimale bruikbaarheid en reproduceerbaarheid van de recyclebot realiseren door het maken van manuals voor machine bouwen en gebruiken. Gebruikersonderzoek. Verzorgen van trainingen van medewerkers herstel ateliers.

Gebruikersonderzoek

  • 25-01-2014 3D printer bij repaircafe ibogem

Ik heb de 3D printer mogen showen op de Repaircafe dag in Beveren (Kruibeke). Bij aankomst had ik amper tijd om hem op te stellen omdat het personeel en klanten, als vliegen op een verse drol, direct wilde weten wat het was, of hoer het werkte. Ik heb dan maar snel een 9 minute print gepakt (treefrog). Deze was snel gedaan en toonde niet echt de capaciteit van de printer, dus ben ik op zoek gegaan naar iets waar een "Jan met de pet" iets aan zou hebben. Al snel kwam ik uit bij de bag holder op thingiverse (26767). Veel mensen krijgen striemen in hun handen omdat ze veel plastic tasjes hebben als ze naar de markt gaan (Ik zou zelf mijn tas meenemen, maar zo is nog niet iedereen). Ik heb er 2-3 kunnen printen en weggegeven aan mensen die erom vroegen. Tot op het laatste moment is het rond de printer druk geweest. En omdat ik niet veel repair klanten had voor de PC, kon ik mooi mijn verhaaltje doen. Het nut is voor veel mensen duidelijk, alleen zien velen nog niet hoe je dit kunt inrichten voor het repareren van een gebruiksartikel. Op de faceboek pagina van Kringwinkel (https://www.facebook.com/dekringwinkelibogem) staan enkele sfeerfotos. gr, Milo

  • 30-01-2014 3D Printer Sessie met medewerkers Kringwinkels (bij timelab)

Twaalf medewerkers van Kringwinkels uit Vlaanderen kwamen bij timelab op bezoek om een middag lang samen te 3D printen. De meeste deelnemers zien mogelijkheden voor gebruik van een 3D printer in de eigen werkplaats. Kringwinkel Antwerpen heeft al een keer een product laten 3D printen: de lekplaatjes van Senseo koffie apparaten. Het hele verhaal lees je hier: Kringwinkel Antwerpen laat Senseo lekplaatje 3D printen. Samen met twee medewerkers van Kringwinkel Kust ging ik op zoek naar een nuttig object om uit te printen. Op Thingiverse kwamen we uit bij een handige schroefknop.

Research & Links/info

Machines

Lyman extruder

Interessante projecten wereldwijd rondom recyclage en 3D printing

BOM & Material cost

BOM
qty what where to buy price (euro) sub total comments
1 motor http://www.pollin.de 13 13
1 tandwiel voor motor misumi 18 18
1 tandwiel voor boor RS components 6 6
1 buis metal Gent 13 13 leftover
1 alu blocks 50 50
... bouten en moeren RS components 20 20
4 draadstang M6 x 1 m 2,5 10
1 motorsturing http://www.dimensionengineering.com 90 90
1 power mouser 31 31
1 isolation 0 0 leftover
1 fermacell leftover
1 protective cover from old PC
2 ventilators from old PC
1 nozzle brico 3 3
1 pid controller + thermocouple http://www.aliexpress.com/item/Digital-PID-Temperature-Controller-REX-C100-max-40A-SSR-K-Thermocouple-Probe/678161055.html 20 20
2 heater cartridge http://www.aliexpress.com/item/AC-220V-250W-Power-Die-Mold-Heating-Cartridge-Heater-8mm-x-50mm/937334003.html 5 10
2 bearing RS components 6 12

Build Log

(1) woensdag 22 januari 2014

Werkgroep Materialen Studie

  • Detail logboek van print settings nodig
  • Materiaal eigenschappen: voor printen en voor de ontwerpen stukken
  • Recyclaat + vers percentage
  • Zuiverheid
  • Diameter
  • Welk test object gaan we test printen? Waar moet dit aan voldoen? Gaan we dit zelf stress testen of kunnen we dit aan FPV vragen?
  • Object moet kunnen gestest worden op sterkte, flexibiliteit

Werkgroep Reparatie Kit

  • Hoe weten we of we alle nodige skills in het team hebben en hoe breiden we uit eventueel?
  • Open databank en ook ontwerpers community (studenten bijvoorbeeld) die on demand ontwerpen
  • Wat is de sterkte van het uiteindelijke materiaal?

Werkgroep Training

  • Welk CAD programma gaat worden gebruikt?
  • Is het mogelijk om op te slaan als een .iges of .step file?
  • Wat voor een handleiding is er straks nodig? Bijvoorbeeld, assembly, user, repair manual, spare parts book?
  • Welke output heb je voor ogen? Bijvoorbeeld 3D CAD manual voor ipod/iphone, printbare manual word/pdf gelinkt aan CAD model
  • HTML model op website integreerbaar
  • interactieve manual inleesbaar op gratis 3D player

Werkgroep Machine bouw

  • Wat hebben we al beschikbaar ?
  • Kunnen we afwijken van het ontwerp ?
  • Kunnen we drukmeting inbouwen voor consistentere extrusie ?
  • Kunnen we een papier versnipperaar gebruiken ?
  • Shredderen met snel of traag draaiende messen/zagen ?
  • Kan opwarmen van te versnipperen materiaal helpen ?
  • Hoe werkt dit allemaal ? => Hands on testing van alle aanwezige componenten.

Excursie naar Flanders Plastic Vision, Kortijk - 24 januari 2014

Tijdens ons bezoek aan FPV hebben we de werking van de machine uitgelegd gekregen die de treksterkte van het materiaal kan meten. Ideaal gezien moeten wij 11 trekstaafjes produceren. Allemaal gelijk van grootte. We kregen een aantal exemplaren mee, die Geert vervolgens heeft nagetekend (zie foto). Zodra we het test filament geleverd krijgen kunnen we beginnen met het printen van deze trekstaafjes.


(2) woensdag 29 januari 2014

Training

  • Presentatie door Dustin Jacobus over product documentatie.
  • Sla je CAD files op als STEP file

Materiaalstudie

  • Geert gaat aan de slag met een matrix om online de parameters in te vullen tijdens het print proces. Je kan de excel sheet hier vinden:

KKRR Test Print Matrix

  • timelab heeft bij Ecover 5 kg HDPE korrels (groene PE van Braskem) en ook 5 kg PP besteld, van het laatste worden de dopjes van gemaakt, die niet gerecycleerd worden. FPV gaat hiervan test filament extruderen, zodat we zo snel mogelijk aan de slag kunnen gaan met test printen. We printen test staafjes, die in het lab van FPV gebruikt kunnen worden. FPV ontvangt ideaal gezien 10 test staafjes van ieder materiaal.

Werkgroep Machine bouw

  • een eerste testmodel van de filement extruder is klaar, deze extruder werd gebouwd zonder tekeningen enkel met conceptuele schetsen. Doordat cad tekeningen ontbreken, is voldoet dit prototype momenteel niet aan de criteria van het project namelijk dat deze gemakkelijk reproduceerbaar is. Op basis van deze eerste test wel vastgesteld dat we misschien wel een overbrenging nodig hebben tussen motor en schroef. Dit testmodel is een proef exemplaar en zal gebruikt worden om een finaal ontwerp te maken.

Het is wel een goede vertrekbasis om te experimenteren met temeratuur settings en vorming van filament. Het is het ideale toestel om te zoeken naar welke koeling we nodig hebben of we een trekrollen groep moeten gebruiken en dergelijke. We gaan kijken naar de mogelijkheden van een ram extruder omdat er mogelijk snippers tussen schroef en barrel gaan zitten waardoor de wrijving in de extruder te groot gaat worden voor de ruitenwissermotor.

  • Onderstaande foto en filmpje laten zien dat de eerste test met PLA granulaat vlot verliep.

Prototype-1 extruder.JPG filmpje eerste extrusie poging van PLA granulaat

  • er werd ook gekeken naar een ram extruder, waarvan plannen beschikbaar zijn op Grabcad. Dit omdat we nog geen evidentie hebben dat plastic schilfers even goed geextrudeerd kunnen worden dan granulaat. De idee is om geshredderd materiaal tot granulaat te extruderen met een ram extruder en dan in een schroefextruder om te vormen tot filament.

ram extruder

  • er werd ook nog gekeken naar een mogelijke zelfbouw shredder. shredder en shredder designer homepage
  • volgende week willen we eerst een brainstorm sessie houden om te kijken wat we gaan bouwen en hoe.

(3) woensdag 5 februari 2014

  • We gaan ons baseren op de SCRUM methode om het team werken overzichtelijker en meer gestructureerd te laten verlopen:
  • Elke werkgroep krijgt een eigen tabel op de project muur, met een eigen kleur, met 15 velden, voor alle 15 bouwavonden. Elke week vult de projectgroep beknopt in op een klein briefje wat er die avond gedaan gaat worden. Je spreekt met elkaar af wat het doel is van de avond. Aan het einde van de avond vul je de status in op het briefje.

(4) woensdag 12 februari 2014

  • eerste testen met een ramextruder werden uitgevoerd. Hieruit hebben we kunnen leren dat de verwarmingszone lang genoeg moet zijn in verhouding met de hoeveelheid materiaal in de extruder. Als er te veel materiaal in zit kan dit een stop vormen waardoor de extruder vast komt zitten.
  • er werd een Bill Of Material (BOM) gemaakt voor de minishredder. De tekeningen voor plasma cutting werden voorbereid alsook de tekeningen voor de andere onderdelen.
  • de extruder design werd herbekeken en verder uitgewerkt. Het is de bedoeling om ook hier kortelings een BOM ter beschikking te hebben. Het huidige ontwerp laat toe om met dezelfde onderdelen een schroefextruder (type lyman extruder) alsook een ramextruder te bouwen. BOM schroef extruderBOM ram extruder

(5) woensdag 19 februari 2014

  • testprints gemaakt voor rollagerhuis en druklagerhuis. Door thermische krimp iets te klein. Een 2 versie gestart op vrijdag
  • een testversie van de shredder in mdf gemaakt om te kijken of alles past. Foto's volgen.

(6) woensdag 26 februari 2014

  • Met oog op documentatie spreken we af om alle CAD tekeningen in hetzelfde 3D pakket te maken: Inventor.
  • Filament oprollen / vorm bewaren: er bestaan al diverse oplossingen om het het filament te laten afkoelen met behoud van de ronde vorm, zonder verder te vervormen. Voorbeelden zijn: (plaats hier links).

(7) woensdag 5 maart 2014

  • Machines

Shredder bladen: Koen heeft de grabcad files hertekend in Inventor zodat alle files in hetzelfde 3D programma zijn gemaakt, dit is wenselijk met het oog op documentatie. Het MDF model dat hij vervolgens bouwde tonen dat de dimensies kloppen. Omdat het nog niet gelukt is om de bladen in het fablab van Brussel te laten snijden op de plasma cutter, moeten we op zoek naar een bedrijf die dat kan uitvoeren. Volgende stappen: Verder werken op koeling, schroef extruder en trekrollen.

  • Materialen studie:

We gebruiken de Prusa omdat je met deze printer korte stukken filament kan printen, dit kan bij de Ultimaker niet (lange streng nodig, opgerold).

Multiplication table
× layer height bottom/top thickness fill density print speed print temperature bed temperature raft tape
test 1 0.16 1 40 10 260 0 geen blauwe schilderstape
test 2 0.16 1 50 50 210 60 ja dubbelzijdige tape met weefstructuur

Onderstaande foto toont het resultaat van de tweede test, het materiaal krult nog steeds erg op door krimp. Kunnen we de krimp verminderen door de omgevingstemperatuur te verhogen? Of door te printen op een platform van HDPE?

  • Test print HDPE.jpg

Handleiding voor toekomstige gebruikers en bouwers

Dustin maakt de illustraties in zowel fusion publisher 360 en in composer. De manuals worden vervolgens in pdf formaat gemaakt. Dustin heeft een layout en manual visie uitgewerkt met zo min mogelijk tekst en zo eenvoudig mogelijk te volgen. Naast de gebruikershandleiding maakt hij ook een partsbook plus fabricagemanual en een assemblage manual in scribus { open source variant van indesign ] voor de extruder, ram extruder en schredder. De inhoud uit fusion publisher kan dan weer in digitaal formaat gebruikt worden voor op mobiele apparaten of websites.

(15) woensdag 14 mei 2014

Presentatie over Recyclebot project met alle projectleden. Bekijk de presentatie hier: presentatie

Fotos project

  • Excursie naar Flanders Plastic Vision

IMG 9916.JPG

  • Trekstaafje meten om 3D tekening ervan te maken

P1000532.JPG

  • Milestone briefje

Milestone briefje.jpg

  • De eerste testprint met HDPE (materiaal Ecover-flessen)

IMG 6367 s.jpg

Files

KKRR Test Print Matrix

Platic calculator apps

Handige apps om plastic eigenschappen en verwerkingstips te vinden.

Kit?

Partners

  • timelab (Evi Swinnen, Kurt van Houtte, Suzanne Hendrikse)
  • Flanders Plastic Vision (Wim Grymonprez)
  • OVAM (Walter Tempst, Elmar Willems)
  • Ecover (Tom Domen)
  • Kringwinkel Kust (Bart Herremans)

Planning

20-12-2013 kick off meeting met alle partners in timelab, aanvang 10:00

22-01-2014 kick off bijeenkomst co-creatie project, aanvang 19:00

24-01-2014 team bezoek aan FPV, aanvang 09:30

30-01-2014 3D printer introductie middag met medewerkers Kringwinkels, aanvang op timelab 12:30

25-02-2014 Voorstelling CICI projecten "Innovatie Kruisbestuivingen", Tour en Taxis, Brussel. Aanvang 18:00. Info over dit evenement

12-03-2014 team meeting met alle partners in timelab, aanvang 10:00

26 & 27 april 2014 bezoek onze Recyclebot stand op de Maker Faire in Technopolis [1] <p> 14-05-2014 Presentatie Recyclebot co-creatie project, aanvang 20:00, lokatie timelab

3,4 & 5 juni 2014 3D Printer demo en tentoonstelling van Recyclebot prototype in Kringwinkel Kust

Tasklist

timelab Keywords

Personal tools
edit wiki help