Презентация к проекту “Применение аддитивных технологий в пищевой промышленности”
Автор: Самофалов Максим Александрович, Петров Алексей Алексеевич
Место работы/учебы: ГБОУ города Москвы "Школа №763", 10 класс
Научный руководитель: Алекперов Эльдар Самедович, преподаватель
Аннотация
Пищевые 3D-принтеры с каждым годом набирают все большую популярность и уже перестали быть атрибутом фантастических фильмов. Они способны создавать не просто еду для утоления голода, а настоящие шедевры. Основное достоинство этих устройств – скорость: человеку пришлось бы потратить несколько часов для создания кулинарных композиций, а пищевой 3D-принтер справляется с этой задачей гораздо быстрее.
Первыми, кто заинтересовался 3D-принтерами, были NASA – агентство хотело запустить пищевой принтер в космос, сейчас же такими принтерами пользуются предприятия пищевой промышленности, рестораны, некоторые дома для престарелых и так далее. Также пищевые принтеры играют большую роль в кондитерской сфере, среди них самое популярное устройство в использовании – шоколадный 3D-принтер. Преимущество такого принтера, заключается в печати сложных фигур сразу из шоколада. Если идти стандартным путем, то сначала придется изготовить мастер модель, иногда даже приходиться самостоятельно лепить форму желаемого изделия, а уже потом отлить формочку для шоколада. Таким образом, вариант печати из шоколада на принтере будет дешевле. Не придется тратить материалы на матрицы и время на изготовление изделия.
Действие шоколадного 3D-принтера основано на том же принципе, что и действие других современных 3D-принтеров, которые наносят материал слой за слоем. Разница заключается в том, что готовые изделия, напечатанные новым принтером, вполне съедобны, так как в качестве сырья для их изготовления используется расплавленный шоколад. Печатающая голова принтера выдавливает тонкую струю шоколада, из которой принтер слой за слоем стоит трёхмерные объекты. Несмотря на кажущуюся простоту, процесс шоколадной печати значительно отличается от печати с использованием пластика – нужно приложить немало усилий, чтобы создать благоприятные условия для шоколада.
Для изготовления трехмерной фигурки недостаточно просто растопить шоколад, нужно ещё до определённой степени охладить предыдущий слой, не причинив вреда той части изделия, которая уже была напечатана. На рынке можно найти множество различных моделей 3D-принтеров, у которых есть как и недостатки, так и преимущества. Актуальность темы обоснована высоким спросом пищевых принтеров, в частности, среди кондитеров. Разработанный принтер поможет облегчить им свою тяжелую работу, например, создавая шоколадный декор для кондитерских изделий.
Отличий между объектами, изготовленных по разным технологиям, почти нет. Следовательно, исходя из вышеперечисленных плюсов, использование 3D-принтера является более целесообразным, чем создание шоколадных объектов вручную.
Цель проекта: разработка модуля пищевого экструдера для 3D-принтера для печати деталей из шоколадных материалов.
Задачи проекта:
- Анализ рынка пищевых принтеров, выявить достоинства и недостатки популярных моделей.
- Изучение механики FDM принтеров.
- Проектирование экструдера.
- Моделирование принтера в программе Autodesk Fusion 360.
- Прошивка платы принтера.
- Сборка первого прототипа принтера.
- Пробная печать в автоматическом режиме.
- Выявление недостатков.
- Создание финальной версии экструдера пищевого 3D-принтера.
Результаты
В результате проделанной работы, был проведен анализ рынка пищевых принтеров и выявлены недостатки и преимущества популярных моделей.
Для моделирования первого прототипа пищевого принтера были изучены механики FDM принтеров, в результате была выбрана кинематика Prusa из-за простоты сборки и удобного, легкого обслуживания. В последующих версиях принтера может быть применена другая механика.
Были изучены механизмы, преобразующие вращательное движение в поступательное, с помощью одного из таких механизмов, основанный на шестеренках, было успешно передано вращательное движение вала двигателя в поступательное движение шприца.
Экспериментальным путем был изготовлен собственный рецепт шоколада, который обладает всеми нужными свойствами: не слишком жидкий, быстро застывает при комнатной температуре, не содержит в составе непригодных к употреблению примесей.
Одна из самых главных задач - прошить плату принтера. После прошивки принтера стало возможно управлять им дистанционно.
Содержание работы
Если прикрепленный файл не отображается, перегрузите, пожалуйста, страницу
Загрузка...
Перезагрузить документ 
Открыть в новой вкладке Дата публикации работы: 01.06.2023
Добавить комментарий