Destul de des, printre proprietarii de echipamente de birou care funcționează prost sau deja defecte, apare întrebarea despre ce se poate face de la o imprimantă veche. Desigur, cel mai simplu mod de a rezolva această problemă este să trimiteți o imprimantă cu jet de cerneală sau laser uzată. Dar dacă aveți timp liber și ceva dorință, atunci puteți transforma o imprimantă într-o mașină CNC, adică. echipamente cu comandă numerică, care și-a găsit o largă aplicație pentru rezolvarea problemelor atât de amatori, cât și profesionale. Puteți afla despre acest lucru mai detaliat mai jos, dar mai întâi, să ne uităm la întrebarea ce poate fi extras dintr-un dispozitiv de imprimare vechi.
Preluare piese de schimb viitoare
Deci, dacă imprimanta dvs. (fie că este cu jet de cerneală sau laser) s-a defectat deja sau durata de viață a acesteia se apropie de sfârșit, atunci nu vă grăbiți să o aruncați. Faptul este că cel mai bine este să dezasamblați echipamentele de birou vechi în piese de schimb, care pot fi folosite ulterior pentru a repara imprimante noi. Dispozitivele multifuncționale și dispozitivele care utilizează tehnologia de imprimare matricială sunt cele mai potrivite pentru analiză, deoarece de la ei puteți obține o mulțime de lucruri utile pentru cei care doresc să facă o mașină CNC cu propriile mâini.
- În primul rând, dezasamblați vechiul dispozitiv în părți, iar toate piulițele, șuruburile și șuruburile pot fi necesare în viitor, așa că nu le aruncați, ci puneți-le într-o cutie și puneți-le deoparte. Mai mult decât atât, mulți trebuie deseori să se confrunte cu o situație în care nu au nuca necesară la îndemână.
- Una dintre cele mai valoroase piese din orice dispozitiv de imprimare este ghidajul din oțel călit. Acest lucru este valabil mai ales pentru imprimantele model mai vechi, ale căror ghidaje sunt foarte greu de îndoit. Dar în unele imprimante 3D se zgârcesc adesea cu aceste părți, drept urmare ghidajele din ele se pot îndoi chiar și sub presiunea unei curele de transmisie tensionată. Ghidajele din oțel de înaltă calitate și fiabile sunt perfecte pentru mașinile-unelte, așa că nu ezitați să eliminați o parte de acest fel de pe dispozitiv.
- Alături de partea de mai sus vine și așa-numita. unitate de glisare a capului dispozitivului. Pentru imprimantele cu jet de cerneală, o piesă similară este fabricată din plastic, drept care este potrivită numai pentru axele descărcate ale gravoarelor CNC - asigurați-vă că țineți cont de acest lucru! În ceea ce privește dispozitivele vechi de tip matrice, ansamblul lor conține o bucșă din bronz - o parte de acest tip poate fi utilizată în siguranță pe echipamentele de casă cu control numeric, care vor fi utilizate pentru prelucrarea materialelor plastice și a metalelor neferoase.
- O altă parte importantă care poate fi folosită pentru a face o mașină este o curea de transmisie dințată. Este de remarcat faptul că o parte de acest fel este disponibilă atât în vechiul copiator, cât și în MFP-ul laser.
- De asemenea, asigurați-vă că îndepărtați motoarele pas cu pas care sunt utilizate pentru a muta capul mașinii și a muta hârtia. Un dispozitiv cu matrice are de obicei un motor pas cu pas mai puternic decât alte tipuri de imprimante. De la un MFP care folosește imprimarea laser, puteți scoate un stepper, care este destul de potrivit pentru producerea unui router cu control numeric, care va fi folosit în condiții casnice.
Asamblarea mașinii
Utilizați o imprimantă ca bază a mașinii - un dispozitiv matrice este o opțiune excelentă. Motoarele de la astfel de echipamente de birou pot fi instalate absolut independent; în plus, sunt durabile și cu zgomot redus. În plus, obțineți toate uneltele necesare și piesele mici sub formă de șuruburi, rulmenți, colțuri din aluminiu, șuruburi și știfturi de construcție. Uneltele de care veți avea nevoie sunt tăietoare laterale, o pilă, o menghină, un burghiu electric, clești, o șurubelniță și un ferăstrău.
- În prima etapă, luați și tăiați două bucăți pătrate de placaj de 370x370 mm pentru pereții laterali, una de 90x340 mm pentru față și 340x370 mm pentru peretele din spate.
- Pereții viitoarei mașini trebuie să fie fixați cu șuruburi autofiletante. Pentru a face acest lucru, faceți găuri în avans folosind un burghiu la o distanță de 6 mm până la margine.
- Ar trebui să utilizați colțuri din aluminiu ca ghidaje de-a lungul axei Y. Faceți o limbă de 2 mm pentru a atașa aceste colțuri de pereții laterali ai corpului mașinii la o distanță de 3 cm de fundul acesteia. Colțurile trebuie înșurubate prin suprafața centrală folosind șuruburi autofiletante.
- Pentru a realiza suprafața de lucru, folosiți colțuri lungi de 14 cm. Un rulment 608 trebuie fixat de șuruburi de jos.
- Faceți o ieșire pentru motorul axei Y la aproximativ 5 cm de jos. De asemenea, faceți o gaură în peretele frontal cu un diametru de 7 mm, astfel încât rulmentul de susținere a elicei să poată fi introdus acolo.
- În ceea ce privește șurubul de cursă în sine, acesta poate fi realizat dintr-un știft de tip construcție. Acesta va interacționa cu motorul folosind un ambreiaj. Acesta din urmă se poate face absolut independent.
- Faceți găuri în piulița M8, al cărei diametru ar trebui să fie de 2,5 mm.
- Pentru a realiza axa X, trebuie să utilizați ghidaje de oțel, care pot fi găsite în corpul unei imprimante vechi. De acolo scoateți trăsurile care vor fi puse pe osii.
- Baza axei Z trebuie să fie realizată dintr-un material precum placajul No6. Fixați elementele de placaj între ele folosind adeziv PVA. Faceți o altă nucă care curge.
- În loc de ax, instalați un Dremel în mașina CNC, care va avea un suport format dintr-un suport pentru placă. Faceți o gaură în partea de jos, al cărei diametru ar trebui să fie de 19 mm, astfel încât Dremel să poată fi introdus acolo. Urmează fixarea suportului cu un șurub autofiletant la baza axei Z.
- Pentru a realiza suporturi destinate axei Z, este necesar să folosiți placaj cu o bază de 15 pe 9 cm. Laturile sale superioare și inferioare trebuie să fie egale cu 5x9 cm. De asemenea, va trebui să găuriți ieșiri corespunzătoare pentru ghidaje.
- În ultima etapă, va trebui să asamblați axa Z cu suportul Dremel, precum și să o instalați în corpul mașinii practice finisate.
În general, după cum puteți vedea, o imprimantă veche poate fi o bază excelentă pentru realizarea unei mașini CNC. Desigur, dacă abilitățile și abilitățile dvs. de a crea astfel de echipamente nu sunt suficiente, atunci este mai bine să dezasamblați vechiul dispozitiv în componente de care este posibil să aveți nevoie în viitor pentru a repara o nouă imprimantă.
Oportunitățile pe care tehnologiile 3D le deschid utilizatorilor sunt atât de atractive încât mulți s-au întrebat de mult dacă este posibil să creeze un dispozitiv atât de interesant ca o imprimantă 3D cu propriile mâini.
Având în vedere că această tehnologie este relativ nouă, iar echipamentele care o folosesc sunt încă destul de scumpe și nu sunt disponibile pentru majoritatea oamenilor obișnuiți, oportunitatea de a obține o imprimantă 3D la preț accesibil, cel puțin una asamblată singur din modulele disponibile și care costă mult mai puțin decât produsele de la companii. și firme, este de interes pentru mulți. Și acest vis este complet realizabil!
Cum să faci o imprimantă 3D cu propriile mâini?
Această idee poate fi realizată contactând intermediari care oferă astfel de module de la producători globali. Cu toate acestea, după cum arată practica, această opțiune este neprofitabilă. Intermediarii sunt atât de interesați să-și mențină doar propriul beneficiu, iar nevoile lor sunt atât de mari încât costul unei astfel de imprimante nu va fi mai mic decât una gata făcută.
Dar dacă acordați atenție companiilor chineze care se străduiesc să cucerească orice piață promițătoare cu produse care sunt solicitate, dar la prețuri accesibile, atunci decizia de a asambla o imprimantă 3D cu propriile mâini se va dovedi nu numai corectă, ci și de fapt fezabil.
După ce te-ai hotărât asupra producătorului de module pentru asamblarea unei imprimante 3D cu propriile mâini, ai nevoie de încă un element important - o diagramă de asamblare. Și aici un rol important îl joacă ce sarcini se va confrunta mecanismul asamblat, ce i se cere și ce metodă de tehnologie de imprimare 3D va trebui utilizată în funcționarea sa.
Astăzi, internetul oferă un număr mare de scheme și recomandări diferite pentru asamblare. Cea mai simplă modalitate de a asambla un model de imprimantă 3D este ale cărei desene sunt accesibile și de înțeles.
Deci, pe baza suportului electronic RAMPS 1.4, cinci motoare pas cu pas Nema17, doi metri de transmisie prin curea t2.5 și folosind placa de încălzire MK2a cu rulmenți Lm8uu în cantitate de 12 bucăți, puteți deveni proprietarul unui sistem complet rentabil. Imprimantă 3D asamblată cu propriile mâini pentru doar 13 mii de ruble
Și acesta este doar un exemplu.
Imprimantă cu jet de cerneală 3D DIY
O altă opțiune pentru obținerea de echipamente sub forma unei imprimante 3D asamblate de dvs. este să folosiți o mașină veche cu jet de cerneală, care în sine este destul de accesibilă, iar atunci când este convertită pentru imprimare 3D devine pur și simplu neprețuită pentru bani destul de accesibile.
Mulți oameni au întâmpinat probabil dificultăți legate de inutilitatea reparării unui jet de cerneală învechit și de incapacitatea de a-l arunca pur și simplu. Dar oportunitatea de a-și folosi elementele într-un design nou, oferind acestei imprimante o a doua viață, va deveni probabil destul de interesantă.
În calitate de furnizor al elementelor critice necesare pentru a crea o imprimantă 3D dintr-un jet de cerneală, o astfel de mașină este pur și simplu neprețuită.
Printre elementele utile și necesare pentru crearea unei imprimante 3D cu propriile mâini vor fi:
- ghid;
- unitatea de-a lungul căreia se mișcă capul de imprimare;
- curea dinţată pentru antrenare;
- motoare pentru alimentarea cu hârtie și deplasarea capului de imprimare, driverele și controlerele acestora;
- întrerupătoare de limită.
Mai mult, toate aceste elemente sunt doar o parte din modulele mecanice și electromecanice necesare și importante ale vechii imprimante pentru a crea singur o imprimantă 3D.
Imprimante 3D DIY populare
Astăzi, mulți și-au încercat deja mâna la asamblarea imprimantelor 3D cu propriile mâini, iar pe internet puteți găsi recenzii și evaluări ale celor mai populare modele.
Astfel, printre opțiunile colectate cu propriile mâini, liderii sunt:
- imprimanta 3d eprap asamblat cu propriile mâini și aprobat de majoritatea „Kulibins” de astăzi pentru caracterul practic și eficiența în îndeplinirea sarcinilor;
- Imprimanta 3d pe arduino cu propriile mâini, care este destul de accesibil la un preț pentru aproape toți cei care au dorința, timpul și unele cunoștințe în electronică să asambla în mod independent un astfel de echipament.
Pentru a realiza o mașină CNC dintr-o imprimantă cu propriile mâini, veți avea nevoie de următoarele materiale disponibile:
- piese de schimb de la mai multe imprimante (în special unitatea și pinii);
- hard disk;
- mai multe foi de PAL sau placaj, ghidaje de mobilier;
- controlor și șofer;
- materiale de fixare.
1. Baza este o cutie din PAL. Puteți lua unul gata făcut sau îl puteți face singur. Luăm imediat în considerare faptul că capacitatea internă a cutiei trebuie să găzduiască toată umplerea electronică, astfel încât înălțimea laterală se calculează din înălțimea plăcii cu piese, prindere și rezervă la suprafața mesei. Baza și cadrul sunt asamblate din PAL folosind șuruburi autofiletante. În acest caz, toate piesele trebuie să fie nivelate și fixate în unghi drept.
2. Axele mașinii trebuie să fie fixate pe capacul de bază. Sunt trei dintre ele - x y z. Mai întâi atașăm axa y. Pentru realizarea ghidajului se folosește un ghidaj de mobilă pe rulmenți cu bile.
Este mai bine să folosiți două ghidaje pentru două axe orizontale, altfel axele vor avea un joc semnificativ. Pentru axa verticală, rolul ghidajului este jucat de resturile hard disk-ului, partea în care s-a deplasat laserul.
Tija de la imprimantă este folosită ca șurub. În acest caz s-au realizat șuruburi filetate cu diametrul de 8 mm pentru axele orizontale x y. Pentru axa verticală z s-a folosit un șurub filetat cu diametrul de 6 mm. Unitățile de la imprimante vechi sunt folosite ca motor pas cu pas. O unitate pe axă.
3. Pinul este atașat de plan folosind un unghi metalic.
Arborele motorului este conectat la știft printr-un cuplaj flexibil. Toate cele trei axe sunt atașate la bază printr-un cadru din PAL. În acest design, freza se va deplasa numai în plan vertical, iar mișcarea piesei se realizează datorită mișcării orizontale a platformei.
4. Unitatea electronică este formată dintr-un controler și un driver. Controlerul este realizat pe microcircuite sovietice K155TM7; pentru acest caz, au fost utilizate trei.
Din fiecare cip, firele merg la driverul fiecăruia dintre cele trei motoare. Driverul este realizat pe un tranzistor. Unitatea folosește KT 315, tranzistoare KT 814, KT 815. De la acești tranzistori, un semnal electric este furnizat înfășurării unității electrice.
La tensiunea normală de funcționare, motoarele se pot supraîncălzi din cauza lipsei de bare din unitatea electronică. Pentru a preveni acest lucru, pentru fiecare motor trebuie folosit un cooler pentru computer.
Video: o mașină CNC simplă DIY pentru începători.
Umplere electronică
Există două opțiuni:
- Te înarmezi cu un fier de lipit, flux, lipit, o lupă și înțelegi cipurile de la imprimantă. Localizați plăcile de control ale imprimantei 12F675 și LB1745. Lucrați cu ei creând o placă de control CNC. Va trebui să le atașați pe spatele mașinii CNC, sub sursa de alimentare (o luăm și de la îndelungata imprimantă).
- Utilizați controlerul mașinii CNC din fabrică. Offhand – un controler CNC cu cinci axe. Electronicele de casă sunt minunate, dar chinezii fac dumping puternic asupra prețurilor. Deci, cu un ușor clic al mouse-ului, comandăm CNC-ul de la ei, deoarece în Rusia nu puteți cumpăra un astfel de dispozitiv CNC. Controlerul CNC 5 axe CNC Breakout Board vă permite să conectați 3 intrări ale motoarelor limită, un buton de oprire, controlul automat al unui dremel și până la 5 drivere pentru controlul unui motor pas cu pas al unei mașini de casă.
Acest CNC este alimentat de un cablu USB. Într-o versiune de casă a CNC, trebuie să alimentați placa de control pe baza cipurilor de imprimantă de la sursa de alimentare a mașinii CNC.
Un motor pas cu pas pentru o mașină CNC de casă va trebui să fie selectat cu o putere de până la 35 de volți. La alte puteri, controlerul CNC riscă să se ardă.
Scoateți sursa de alimentare de la imprimantă. Conectați cablajul dintre sursa de alimentare, întrerupătorul pornit/oprit, controlerul CNC și Dremel.
Conectați cablul de la laptop/PC la placa de control al mașinii. În caz contrar, cum veți încărca sarcinile în mașină? Apropo, despre teme: descărcați programul Math3 pentru desenarea schițelor. Pentru profesioniștii în design non-industrial, CorelDraw va face.
Puteți tăia placaj (până la 15 mm), textolit până la 3 mm, plastic, lemn cu o mașină CNC de casă. Produsele nu vor avea o lungime mai mare de 30-32 cm.
Reutilizarea echipamentelor, obiectelor, decorațiunilor, lucrurilor este departe de a fi un semn de fonduri limitate. Mai degrabă, este o oportunitate de a da dovadă de pricepere, inteligență și de a preveni apariția deșeurilor. Echipamente precum scanere, imprimante cu jet de cerneală și laser nu se uzează foarte repede, dar devin învechite în curând. Aceasta înseamnă că nu există nicio modalitate de a găsi piese pentru reparare.
Numeroase forumuri vă vor spune ce să faceți cu astfel de dispozitive.
Despre ce vom vorbi:
Detalii produs
De regulă, doar un element dintr-un scanner sau imprimantă laser devine inutilizabil, în timp ce restul pieselor sunt destul de utilizabile. Cele mai valoroase în acest sens sunt MFP-urile și dispozitivele matrice. Când dezasamblați acesta din urmă cu propriile mâini, puteți obține o mulțime de piese valoroase.
- Elemente de fixare - șuruburi, piulițe, roți dințate, șuruburi și alte obiecte mici. Pentru meșterul de acasă, orice dispozitiv de fixare este util, deoarece uneori lipsa elementelor cu diametrul necesar face munca foarte dificilă.
- Piesa cea mai valoroasa din orice tip de imprimanta este ghidajul, realizat din otel calit. În multe dispozitive chinezești și coreene, ghidajul este realizat din aliaj ieftin și se îndoaie chiar și sub greutatea curelei de transmisie. Dispozitivele cu jet de cerneală de la Canon sau Epson folosesc oțel. Această piesă este utilizată în construcția de mașini CNC sau dispozitive de imprimare de casă.
- Unitatea de culisare a capului - în dispozitivele cu jet de cerneală este din plastic și este potrivită numai pentru gravetoarele CNC, dar la gravele cu matrice o bucșă de bronz este presată în unitate, astfel încât piesa poate fi utilizată pe mașinile de casă pentru prelucrarea metalelor.
- Dacă intenționați să instalați un dispozitiv de imprimare, un cartus Canon este cea mai bună opțiune.
- O curea de transmisie dințată este un element universal potrivit pentru orice dispozitiv în care este necesar să se transmită forța de la un motor pas cu pas la o platformă. Iar ansamblul de glisare al curelei poate fi găsit în MFP și scanere și chiar în copiatoare vechi de la Epson.
- Motor pas cu pas – asigură mișcarea hârtiei. Cu toate acestea, pe dispozitivele cu matrice de puncte și laser mai vechi, acestea sunt mai puternice, iar părțile imprimantelor cu jet de cerneală pot fi utilizate eficient. În plus, motorul împreună cu controlerul și șoferul pot fi scoase din vechea mașină.
- Întrerupătoare de limită – asigură controlul asupra calității hârtiei. O parte necesară pentru un dispozitiv sau mașină de imprimare de casă.
Ce se poate face de la o imprimantă veche
O imprimantă veche poate fi modificată și utilizată în mai multe alte scopuri. În acest caz, veți avea nevoie și de ingeniozitate și pricepere, dar rezultatul este uneori foarte interesant.
Ce se poate face de pe un dispozitiv Canon sau Epson și, judecând după recenzii, aceasta este cea mai potrivită linie de MFP și scanere pentru modificare? Dispozitiv pentru imprimare pe materiale groase. Baza este cel mai adesea o veche imprimantă cu jet de cerneală.
- Scoateți tava frontală, tava de alimentare, panourile laterale și carcasa. Scoateți senzorul de alimentare cu hârtie, dar păstrați-l.
- Scoateți rola de presiune și centrală, precum și mecanismul de curățare a capului.
- Platforma cu cap poate fi îndepărtată numai prin tăierea ei cu o polizor de mână. Pentru o astfel de muncă trebuie să purtați ochelari de protecție și un respirator.
- Capul de imprimare este curățat.
- Apoi se folosesc șaibe și piulițe pentru a regla lățimea necesară a spațiului. Cel mai adesea, o imprimantă veche este utilizată pentru imprimarea pe textoliți, foi subțiri de placaj și materiale similare. Mecanismul de curățare a capului este apoi instalat pe colțuri.
- Senzorul de alimentare cu material este un fotosenzor cu o diodă emițătoare. Pentru acesta și sistemul de alimentare, o platformă de dimensiune adecvată este tăiată din placaj. Colțurile din aluminiu sunt montate ca ghidaje pentru PCB. Foaia de alimentare este, de asemenea, realizată din aluminiu.
Cartușul este umplut cu cerneală specială.
Fotografia arată o imprimantă veche modificată.
Generator eolian de la un motor electric
Ce altceva poți face cu vechea ta imprimantă? Un generator eolian care transformă energia eoliană în energie electrică. Un astfel de dispozitiv poate satisface nevoile casnice. În esență, aceasta nu este utilizarea întregului dispozitiv, ci doar a părților. Motoarele pas cu pas de la un dispozitiv laser sau MFP sunt de preferat.
- Vechea imprimantă este dezasamblată pentru a scoate motorul pas cu pas.
- Asamblați redresorul: fiecare dintre cele 4 faze necesită 2 diode.
- Lamele sunt realizate din țeavă PVC - acest lucru facilitează selectarea gradului de curbură dorit.
- Bucșa cu ardezie este prelucrată la dimensiunea arborelui.
- Manșonul este așezat pe arbore, se asigură, iar lamele sunt fixate pe flanșă. Este important să echilibrați compoziția.
- Motorul este introdus într-o bucată de țeavă unde este fixat cu șuruburi. O giruetă din duraluminiu este fixată de țeavă de la capăt. Întreaga structură este susținută de o țeavă verticală.
Videoclipul demonstrează cum să asamblați un generator eolian cu propriile mâini.
Prin plasarea mecanismelor de mișcare care mișcă capul în unitatea CD/DVD la un unghi de 90, obținem o platformă XY cu o suprafață de construcție foarte mică, dar cu o precizie de poziționare foarte mare.
Utilizarea poziționării capului laser de la un mecanism de unitate CD pentru a construi o platformă XY de înaltă precizie nu este o idee nouă: builders.reprap.org/2010/08/selective-laser-sintering-part-8.html
Pasul 5: Asamblarea platformei X-Y de pe unitățile CD ureche uzate
În primul rând, colectăm un teanc de unități vechi. Deschideți tava folosind o agrafă. Poate fi necesar să încercați mai multe unități înainte de a găsi una cu motor pas cu pas. Cel puțin jumătate dintre cele pe care le-am demontat aveau un motor de curent continuu. Dacă cineva știe cum să le deosebească după aspect, vă rugăm să ne anunțați.
Ele pot fi distinse cu ușurință unele de altele prin dezasamblarea unității: DC are două fire, iar Stepper 4 și un cablu scurt.
Spre deosebire de DC, motoarele pas cu pas sunt proiectate pentru a mișca un anumit număr de pași, fiecare pas reprezentând o parte a unei revoluții complete. Acest lucru îl face convenabil pentru poziționarea de înaltă precizie, fără a fi nevoie de a crea un sistem de feedback care să verifice poziția capului. De exemplu, imprimantele 3D folosesc de obicei motoare pas cu pas pentru a poziționa capul de imprimare.
După ce am verificat câteva numere de serie online, am dat peste un motor pas cu pas bipolar bine documentat etichetat PL15S-020. Celelalte motoare găsite sunt foarte asemănătoare cu acesta, așa că probabil au aceiași parametri.
Date tehnice: robocup.idi.ntnu.no/wiki/images/c/c6/PL15S020.pdf
Acest motor pas cu pas face 20 de pași pe rotație (nu mulți, dar suficient), iar șurubul de plumb are un pas de 3 mm pe rotație. Astfel, fiecare pas este egal cu 150 de microni de mișcare a capului laser - nu-i rău!
Pe site-ul Arduino.cc am găsit circuite pentru motoarele pas cu pas bipolare, precum și exemplu de cod pentru controlul acestora. Am comandat mai multe poduri H SN754410NE pentru a implementa circuitul prezentat în ultima imagine. 
Unitățile vechi de CD/DVD au multe alte componente interesante! Inclusiv tava mecanismului de deschidere/închidere care conține un motor DC cu viteză mică, motorul ax care rotește CD-ul este, în general, un motor DC fără perii de înaltă performanță, care poate fi utilizat în avioane și elicoptere de jucărie. În plus, o grămadă de întrerupătoare, potențiometre, lasere naibii și chiar solenoizi! In general extrage totul!!!
Pasul 6: Pune totul împreună
Materiale:
- Două mecanisme de deplasare a capului laser cu motoare pas cu pas (de preferință identice) de la unități vechi. Cost: câțiva dolari fiecare.
- Un kit InkShield, cu cartuș și suport pentru cartuș. Cost: 57 USD
- Opțional: cartus de cerneală HP C6602 opțional. Cost: 17 USD
- Arduino Uno. Cost: 30 USD
- Două motoare SN754410NE H-bridge. Cost: 5 USD
- Kit de prototipare Arduino și/sau placă de breadboard minuscul. Cost: 4-21 USD
- Fire, șuruburi, suporturi, carcase. Cost: de la gratuit la $$$, în funcție de imaginația ta.
Costurile totale de producție au fost de aproximativ 150 USD, inclusiv costurile de transport și manipulare. Fotografia de mai sus prezintă două modele diferite. A doua versiune are o placă superioară din acril de înaltă calitate și spațiu interior mare.
Mecanismul de mișcare al unității CD, situat în partea de jos, mută placa albastră pe care imprimați ceva (de exemplu, o placă de agaroză). Mecanismul de antrenare superior, montat în unghi drept, mișcă capul de imprimare cu jet de cerneală. Am folosit Shapelock și câteva șuruburi pentru a fixa platforma inferioară de capul laser și pentru a fixa suportul cartușului de capul laser superior. Electronica constă dintr-un Arduino Uno în partea de jos, un InkShield alb (conectat la un suport pentru cartuș cu jet de cerneală cu un cablu panglică alb) și un protoboard cu motoare pas cu pas deasupra.
Benzile de hârtie în carouri de pe platformele inferioare și superioare ne permit să urmărim poziția de-a lungul axelor X și Y. Suprafața totală de imprimare este de aproximativ 1,5 inci în ambele direcții, cu o rezoluție de 150 de microni pe pas. Trebuie remarcat faptul că rezoluția motoarelor pas cu pas este similară cu rezoluția capului de imprimare: 96 dpi 265 microni pas, dar punctele imprimate de capul de imprimare sunt clar separate - mai mult ca 150-200 microni.
Pasul 7: Succes
Aceasta este prima noastră bioimprimantă care funcționează cu adevărat. Am reumplut cartuşul de cultură lichidă E. coli + pGLO. „I” ușor modificat<3 InkShield» DEMO Arduino, которое шло с InkShield, и напечатали пару строк «I <3 BioCurious» снова и снова на агаровой пластине. Агара была заполнена почти до самого верха, чтобы свести к минимуму расстояние печати.
După cum puteți vedea, imprimarea cu celule E.coli vii funcționează excelent! Probabil că lăsăm să se dezvolte colonia de bacterii, așa că literele sunt puțin neclare. Avem mici colonii care stropesc în colțurile celulei - probabil din cauza unor pulverizări de la capul jetului. Putem îmbunătăți calitatea ajustând vâscozitatea sau densitatea celulelor de cultură încărcate în cartuş.
Dar, per total, nu e rău pentru prima dată!
După imprimare, am igienizat suprafața și interiorul cartușului cu înălbitor, apoi am trecut niște înălbitor prin cap. Apoi am spalat totul cu apa distilata.
Probabil ar fi o idee bună să investești curățător de bijuterii cu ultrasunete, care poate distruge și substanțele organice în locurile cele mai inaccesibile.
Pasul 8: Lecția învățată și planurile de viitor
Am abordat acest proiect fără experiență practic cu Bioprinting, motoare pas cu pas, cartușe cu jet de cerneală sau chiar programare Arduino! Prin urmare, firește, nu toate acțiunile noastre au fost optime. Iată câteva lucruri pe care le-am putea face diferit data viitoare:Am dobândit o experiență cu adevărat valoroasă învățând cum funcționează motoarele pas cu pas, dar am putea economisi mult timp și efort adaptând o parte din tehnologia RAMPS (RepRap Arduino MEGA Pololu Shield), care era deja bine dezvoltată exact în acest scop în 3D. comunitatea tipografiei. În special, motorul pas cu pas Pololu avea deja capabilități de micropasare încorporate.
Construirea propriei platforme XY este grozavă! Dar folosim aceste motoare pas cu pas pentru lucruri pentru care nu au fost niciodată destinate, ceea ce începe să se arate. Întâmpinăm deja unele probleme cu trecerea uneori a etapei de jos, aparent din cauza resetărilor manuale frecvente care uzează piesele din plastic. A fost destul de ușor să cumpărați motoare pas cu pas noi pentru a le ține, să adăugați câteva microîntrerupătoare pentru opritoare și să codificați funcția de resetare a poziției în software.
Odată ce începi să cauți noi motoare pas cu pas și electronice RAMPS, întrebarea devine de ce să nu începi imediat cu imprimante 3D? Dacă ne-am săturat de versiunea noastră actuală a bioimprimantei, probabil că din cauza direcției alese. Cel mai probabil costul va crește oricum cu un ordin de mărime, deși...
A avea un singur cap de imprimare are limitările sale. Dacă ne-am dori cu adevărat să facem un fel de inginerie tisulară, ne-am dori să putem imprima mai multe tipuri de celule. Am putea pune două cartușe de cerneală unul lângă celălalt. Soluția Big Boys în acest domeniu este utilizarea pompelor cu seringi. Imaginați-vă că aveți mai multe pompe cu seringi lângă o imprimantă, fiecare livrând propriul material de imprimare printr-un tub subțire, cu ace montate pe capul de imprimare. Rămâneţi aproape…
Acum e un taur într-un magazin de porțelan... Ce naiba faci cu propria ta bioimprimantă?! Nu cred că BioCurious va concura vreodată cu companii precum Organovo în ceea ce privește imprimarea de țesuturi sau organe umane. Pe de o parte, menținerea celulelor animale necesită mult mai mult efort. Celulele vegetale sunt mult mai ușor de lucrat! Nu vreau ca lucrurile să se irosească, așa că fii cu ochii pe câteva dintre următoarele tutoriale!
Între timp, iată câteva idei:
Imprimați gradienți de nutrienți și/sau antibiotice pe un strat de celule pentru a studia interacțiunile combinatorii - sau chiar pentru a selecta diferite izolate dintr-o probă de mediu.
- Imprimarea modelelor factorului de creștere pe un strat de celule eucariote pentru a studia diferențierea celulelor.
- Imprimați două sau mai multe tipuri de microorganisme la distanțe diferite unul de celălalt pentru a studia interacțiunile metabolice.
- Stabilirea unei sarcini de calcul ca model 2D al construcției unui microorganism pe o placă de agar.
- Studiul sistemelor de reactie-difuzie
- Imprimarea structurilor 3D folosind imprimarea în straturi repetate. Acum vă puteți gândi să faceți totul mai înalt în 3D!
- Imprimați celule într-o soluție de alginat de sodiu, pe o suprafață impregnată cu clorură de calciu, pentru a crea structuri de gel 3D (similar procesului de sferificare din gastronomia moleculară)
Alte idei? Lasă-le în comentarii!
Pasul 9: Adăugat: Deci, ce vrei să faci pentru știința reală?
Bioimprimanta prezentată aici este evident doar un prototip. Dar, din moment ce am primit solicitări foarte serioase pentru utilizarea acestui lucru în laboratoarele academice, iată câteva recomandări:Grupul lui Dolphin Dean de la Universitatea Clemson lucrează la bioprinting folosind un HP DeskJet 500 modificat. Cu siguranță, vedeți videoclipul lor pe JoVE despre Crearea porilor de membrană celulară tranzitorie folosind o imprimantă standard cu jet de cerneală! O mulțime de informații despre cum să tratați imprimantele cu jet de cerneală utilizate ca echipamente de laborator, cum să curățați cartușele, cum să pregătiți suspensii celulare adecvate și câteva aplicații interesante de imprimare non-3D.
Nu am primit încă dovezi satisfăcătoare că cartușele HP C6602 pot imprima celule eucariote. Credem că acest lucru se datorează cel mai probabil că capul de imprimare este înfundat cu produse de degradare celulară. Vă vom ține la curent cu utilizarea mașinilor de curățare cu ultrasunete...