Комп’ютерна система контролю робочої зони 3D принтера

Abstract

У кваліфікаційній роботі розроблено комп’ютерну систему контролю робочої зони FDM 3D-принтера для автоматичного підтримання температурного режиму під час друку. Проведено аналіз причин виникнення дефектів друку, пов’язаних із нерівномірним охолодженням моделей та термічною усадкою пластиків. Запропоновано структуру системи на базі мікроконтролера Arduino ATmega328P із використанням датчиків температури DS18B20 і термопари Kтипу, нагрівального елемента та системи циркуляції повітря. Розроблено програмне забезпечення мовою C++ у середовищі Arduino IDE. Проведено експериментальні дослідження алгоритмів регулювання температури. Встановлено, що пороговий алгоритм із диференціальною складовою забезпечує стабілізацію температури з похибкою до +0,4 °С.

In the qualification work, a computer control system for the working area of an FDM 3D printer has been developed to automatically maintain the temperature regime during printing. An analysis of the causes of printing defects associated with uneven cooling of models and thermal shrinkage of plastics has been carried out. A system structure based on the Arduino ATmega328P microcontroller has been proposed using DS18B20 temperature sensors and a K-type thermocouple, a heating element, and an air circulation system. Software has been developed in C++ in the Arduino IDE environment. Experimental studies of temperature control algorithms have been conducted. It has been established that a threshold algorithm with a differential component provides temperature stabilization with an error of up to +0.4 °C.