webdonsk.ruЭкструдер для шоколада своими руками
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 10.09.2024
Борис добавил нагреватель, полностью охватывающий шприц с шоколадом для равномерного нагревания оного. В комбинации с термистором дизайн позволяет надежно удерживать температуру материала чуть выше температуры плавления, сокращая время застывания после экструзии. Шприц помещается в алюминиевую оболочку, нагреваемую до температуры в 33°С. Алюминиевый цилиндр, в свою очередь, заворачивается в слой каптоновой пленки, служащей в качестве термоизолятора, предотвращающего рассеивание тепла.
Тем не менее, проблема низкой скорости печати остается насущной. Изобретение Ландони скорее ориентировано на повышение качества печати, скорость же нанесения слоев не должна превышать 20 мм/сек для получения оптимальных результатов. Тем не менее, это шаг вперед. Есть, конечно, и другие решения. Например, исследовательская группа кулинаров-печатников Robots in Gastronomy опробовала метод печати на охлаждаемую поверхность с целью снижения времени застывания материала.
Возможно, комбинация этих двух приемов позволит добиться более впечатляющих результатов, но технология быстрого охлаждения рабочей поверхности или наносимых слоев может быть сама по себе дороговата и сложна. Если, конечно, вы не собираетесь стоять над принтером в течение всего периода печати с вентилятором и сухим льдом.
Подробное описание проекта выложено в открытый доступ. При желании, экструдер Ландони можно изготовить самостоятельно, либо приобрести через сайт Open Electronics за €145,90.
Демонстрационное видео работы нового экструдера:
Шоколад – сладость, первые исторические записи о которой встречаются уже с 350 г. до н.э. Уже в те времена знали о существовании какао и прочих шоколадных напитков. Сегодня шоколад является не только любимой сладостью многих, но и сырьем для 3D-печати. Аддитивное производство внесло коррективы на многих продовольственных рынках, поэтому неудивительно, что 3D-печать повлияла и на шоколадную индустрию. Такие компании, как Hershey, Nestl?, Mars Inc. и Mondelez International в течение последних нескольких лет экспериментировали с 3D-печатью шоколадом. В итоге на рынке появлялись съедобные шоколадные творения искусства.
Как это работает?
Большинство шоколадных 3D-принтеров работают с файлами САПР, как и прочие аналоги для трехмерной печати. Вместо нити в шоколадных 3D-принтерах используется шприц, наполненный шоколадом. Головка экструдера перемещается и укладывает расплавленный шоколад желаемой формы слоями. Шоколад со временем остывает и становится твердым. Система загрузки шприцев безопасна для пищевых продуктов, обеспечивая сохранность сладкого сырья.
Сложности печати
Полимером печатать намного легче, чем шоколадом. Сладкая масса имеет совершенно иные свойства плавления и охлаждения, поэтому растопленный шоколад не может затвердеть так быстро, как пластик. Тип используемого шоколада также имеет значение. Молочный, черный и белый шоколад имеет разную вязкость. Для лучших результатов рекомендуется использовать высококачественный и темперированный шоколад (такой как бельгийский темный). В некоторых случаях мэйкеры добавляют значительное количество пектина, чтобы упростить 3D-печать. Поскольку шоколад нельзя свернуть в твердую нить из-за слишком мягкой текстуры, расплавленный шоколад хранится в картридже и прессуется с помощью шприца.
Основной проблемой шоколадных 3D-принтеров является соблюдение температурного режима. Процесс печати может занять много времени, что связано с температурными осложнениями. Шоколад должен быть достаточно нагрет, чтобы таять, и в то же время он должен быть достаточно холодным и сухим, чтобы сохранить свою форму.
Преимущества
Первое достоинство – это, конечно же, возможность печати сладостей любых форм. Другими словами аддитивное производство обеспечивает ультра-персонализацию готовой шоколадной продукции.
Трехмерная печать позволяет воплотить в реальность практически любую идею. При этом рекомендуется печатать не очень большие модели. Также стоит избегать печати сладостей с мелкими деталями, слишком крутыми углами. В противном случае модель придется редактировать. Для печати сложных шоколадных объектов нужно будет уменьшить скорость печати, чтобы у шоколада было больше времени для просушки и отвердения.
Это обзор кулинарного 3D-принтера Chocola3D. Мы уже анонсировали начало его продаж, теперь - живой обзор с нашими фото.
Что это
3D-принтер Chocola3D - печатает объемные и рельефные фигуры шоколадом и другими пищевыми продуктами.
- Материал печати: шоколад, кондитерские смеси и глазури, хумус, сыр, паштет, овощные пасты, фруктовые пасты и другие пастообразные пищевые материалы
- Материал корпуса: сталь
- Платформа стеклянная закаленная
- Область печати: 250 х 210 х 80 мм
- Объем: 50 мл
- Скорость печати: 50 мм/сек
- Диаметр сопла: 0,9-1,2 мм
- Размеры: 510 x 480 x 550 мм
- Вес: 17 кг
- Формат файла: .gcode
- Интерфейсы: USB, Wi-Fi
- Программное обеспечение: Cura, Simplify
- Цена: 194 820 рублей
Chocola3D печатает шоколадом и любыми пастообразными пищевыми продуктами.
Запуск
Перед первой печатью калибруем стол принтера в плоскости XY. Для этого возвращаем головку экструдера в позицию X0 Y0 Z0, немного приподнимаем экструдер, выбираем оптимальный вариант калибровки - доступны калибровка по листу бумаги или по выбранному зазору щупа.
Стеклянный стол принтера закрепляется четырьмя офисными зажимами, если на нем закрепляется лист бумаги, либо двумя, если печать идет на пищевой пленке.
За 5-10 минут перед печатью включаем один из трёх режимов обдува модели и нагрев бункера со шприцем.
В принтере три блока нагрева и охлаждения воздуха на элементах Пельтье. Они отвечают за терморегуляцию.
Горячий или холодный воздух от них идет по трубке наверх.
Задаем настройки охлаждения, обдува и нагрева в меню.
В процессе печати можно корректировать высоту сопла относительно рабочей поверхности, с шагом в 0.2 мм.
Перед заполнением шприца убеждаемся в отсутствии комков. Материал печати перед заправкой фильтруем. В комплекте есть сито для шприца. Для печати холодной смесью, например - паштетом, заполняем шприц до отметки 50 мл. Перед установкой шприца в бункер полностью поднимаем устройство подачи материала.
Шоколад помещаем в шприц темперированным, далее он подогревается бункером.
Загружаем шприц в бункер, проверяем что ручка шприца свободно болтается под упором механизма подачи, в меню принтера опускаем упор, продавливая немного материала через сопло. Если материал свободно проходит через сопло, то принтер готов к печати.
Чтоб материал не вытекал самопроизвольно, возвращаем экструдер в начальное положение - X0 Y0 Z0, чтобы сопло уперлось в стол.
Перед печатью проверяем работу нагрева принтера. Температура в помещении, при работе с шоколадом, не должна превышать 20-22 градусов, в идеале - 20. Температура экструдера - 36-38 градусов Цельсия.
Файл .gcode загружаем в принтер через флешку или Wi-Fi.
Печать
Корректировать высоту экструдера и подачу материала можно как в процессе печати, так и выставив паузу. Скорость печати принтера шоколадом - 3-15 мм/c, она зависит от геометрии модели. Чем модель сложнее, тем медленнее должна быть печать.
Динозавра печатали 6 часов при температуре помещения в 22 градуса, со снижением температуры и при правильном темперировании печать можно ускорить. (Среди нас не было профессиональных кондитеров, мы просто расплавили шоколад для фондю.)
Chocola3D работает тише обычного FDM 3D-принтера.
Конструктив
Конструкция принтера похожа на Wanhao Duplicator 3, главное отличие - наличие терморегуляции на элементах Пельтье и замена FDM-экструдера на бункер с подогревом и механизмом подачи материала.
В подогреваемом бункере можно использовать шприцы как к центральным соплом, так и с боковым, для этого предусмотрены два гнезда сопла экструдера.
Чем печатать
Для печати на Chocola3D лучше всего подходит шоколад для фондю и фонтанов, с содержанием какао более 50 процентов, типа такого.
Молочный шоколад быстрее засоряет сопло, но можно печатать и им, главное требование - отсутствие посторонних включений и содержание какао не менее 33%. Мы использовали темный шоколад для фондю с содержанием какао 53%.
Доступна печать и другими материалами - кондитерскими кремами, бутербродными смесями, паштетами, пастами.
При печати смесями есть свои тонкости. Смесь должна быть мелкодисперсной и без твердых включений, не каждый паштет, сыр или джем подойдет. Для уверенности в том, что ничего не застрянет в экструдере, предварительно смесь надо обработать блендером.
При печати на хлебе, необходимо предварительно измерить высоту хлеба и расположить объект в слайсере ровно на 500 микрон ниже, т.е., если хлеб высотой в 11мм, то в слайсере нужно поднять рисунок на высоту 10.5мм. Объект обязательно отцентрировать, чтобы рисунок поместился на хлебе.
Плавленым сыром и жидким творогом принтер печатает хорошо. При печати паштетом и джемом, в виду их неоднородной плотности, надо следить за процессом.
Печать смесями для пользователя отличается лишь в части калибровки: выбрать второй профиль, по которому принтер калибруется, потом экструдер выходит на центр платформы и переходит в режим ожидания на 5 секунд - в это время нужно установить хлеб под сопло, ровно по центру. Это единственное различие между профилями в Simplify3D.
Бутерброды были напечатаны паштетом, плавленым шоколадным сыром и жидким творогом.
Трудности и их решение
1. Если печать первых слоев не однородна и видны разрывы, проведите калибровку, подкручивая гайки в точках крепления реек принтера.
2. Для устранения брака при печати шоколадом, вызванного высокой температурой воздуха в комнате, принтер перенести в кондиционируемое помещение.
3. Если сопло принтера забивается, а это нормально — шоколад засыхает, особенно молочный, — нужна периодическая чистка, после печати каждых 4-5 моделей. Чистить можно ватными палочками, смоченными в горячей воде. Извлечь шприц, открутить сопло и протереть палочкой все места загрязнения. Имеет значение материал: при печати темным шоколадом ни одного засора не было, молочным - сопло забивалось часто. Еще одна возможная причина засоров - неправильный температурный режим. Температура бункера при печати шоколадом должна быть не меньше 37 градусов.
4. Если модель обваливается — причиной может быть слишком большой угол нависания, либо изделию слишком жарко. Лечится изменением модели и соблюдением температурных режимов.
5. Если не можете найти в продаже трехкомпонентные шприцы объемом 50 мл, которые используются в качестве картриджей, то их можно заказывать на сайтах медтехники.
Выводы
Chocola3D, при его цене в 194 820 рублей, один из самых доступных пищевых 3D-принтеров работающих стабильно.
Будет полезен в первую очередь кондитерам, для создания шоколадных изделий разной формы и украшений для тортов.
При соблюдении температурных условий, правильной настройке и использовании качественного шоколада обеспечивает хорошее качество печати. Конечно, необходим навык - с первого раза получится скорее всего как у нас, т.е. - не очень.
Вот тут можно ознакомиться с подробными характеристиками Chocola3D и заказать его.
Нидерландский инженер Госсе Адема собрал из деталей конструктора LEGO 3D-принтер собственной конструкции, способный печатать расплавленным шоколадом.
Шоколадный принтер сделан на базе 3D-принтера Prusa i3, а его экструдер изготовлен из шприца, что позволяет использовать для печати не только растопленный шоколад, но и другие материалы схожей вязкости.
Конструкция принтера довольно проста, поэтому на нём можно печатать только весьма примитивные и небольшие по объёму предметы без мелких деталей, что обусловлено и спецификой используемого материала.
Теперь голландец планирует усовершенствовать свой 3D-принтер и внести в конструкцию некоторые доработки, чтобы гаджет, к примеру, мог печатать с большим запасом материала, чем сейчас.
Читайте также: