Январь 10th, 2014 
Sam Как и обещал, выкладываю тест моего первого шоколадного экструдера.
Конструкция
Решил сделать что-то вроде мясорубки для шоколада. Задача была простой — экструдер должен поглощать куски шоколада, перемалывать их и под давлением экструдировать тонкую шоколадную нить (как если у мясорубки заткнуть все дыры, кроме одной).
Самый простой вариант экструдера — шнековый. В автокаде нарисовал вот такую конструкцию (привожу только часть чертежа):
чертеж экструдера
В качестве шнека решил использовать сверло по металлу диаметром 8мм. Почему именно 8мм? — очень просто: подшипники взял от стандартного printrbot-овского экструдера, они там как раз под 8мм. Сверло крепится на два 608 подшипника (далее на фото все будет видно).
Экструдер сделал разборным из 3 частей:
- крепление к двигателю
- средняя часть с шнеком и воронкой для загрузки шоколада
- съемное сопло
Отправил на печать:
3д печать шоколадного экструдера
И вот что получилось (сначала в сборе):
шоколадный экструдер вид спереди
вид сзади:
шоколадный экструдер вид сзади
Пластик черный, иначе шоколадные крошки и подтеки будут очень хорошо видны на корпусе и будут ассоциироваться с какашками, что собственно и произошло.. но об этом позже.
В разборе:
шоколадный экструдер в разборе
Здесь хорошо виден один из подшипников, а так же шнек, окошко для загрузки шоколада и сопло.
и вид сверху:
вид на подшипники
Здесь показан корпус без воронки (это первая, не совсем удобная версия). Я напечатал еще один корпус с воронкой и стал испытывать его.
Испытания
Пришло время испытаний 
Не стал крепить к экструдеру шаговый двигатель, а просто подцепил всю конструкцию к шуруповерту:
все необходимое для опыта готово
Шоколадка лежит в снежной ванне, дабы не растаяла.
Измельчили шоколад молотком и запустили процесс:
запускаем экструдер с молотым шоколадом
Идея такая — мясорубка работает по такому же принципу, значит и шоколад должен захватываться,измельчаться и под большим давлением пластифицироваться и выходить из сопла.
Собственно это и была главная ошибка — шоколад забил канавки сверла и не выходил из сопла. Снял сопло с экструдера:
сопло шокострудера
чуть поближе:
засор увеличенно
Я не специалист в экструдерах, но что-то мне подсказывает, что шоколад надо подавать под давлением, тогда он полезет как миленький
Крошенный шоколад под давлением все-равно не хотел лезть, просто плотнее забил канавки сверла.
Я перешел к плану Б:
Расплавленный шоколад
Растопил шоколад на водяной бане (шоколад в пластиковом стаканчике, а в стеклянном стакане — вскипевшая вода):
плавим шоколад на водяной бане
Залил шоколад в воронку экструдера и включил шуруповерт:
тест экструдера с расплавленным шоколадом
Шоколад расплескался — шнек заработал на все 100%. Один мой знакомый, увидев это фото, сказал — «это что за анальный расщепитель?». Похоже конечно.. но продолжим..
Собрал конструкцию воедино и провел тест:
Ура! шоколад идет, но ,блин, очень медленно.
Вот еще видео:
Самое интересное, что шоколад застывал очень быстро! Я даже смог сделать несколько надписей в 3 слоя (делал вручную, потому так криво)
шоколадный экструдер в работе
Результаты
Экструдер работает очень медленно. Печатать им можно, но безумно долго. Для участия в выставке этого недостаточно.
Посмотрев видео и погуглив тему шоколадных экструдеров, я понял, зачем люди подключают помпы и вливают шоколад в экструдер под давлением — иначе шоколад не идет )))
Следующую конструкцию, которую я опробую, будет перистальтический насос, для подачи жидкого шоколада под давлением сразу в сопло.
Рубрика 
Семен! Не упрощайте так сильно задачу… Шоколад не простое дело и дозация шоколада не тривиальная задача. Особенно непрерывная. Шоколад неньютоновская жидкость, и ее поведение сильно зависит от сочетания факторов…
Кроме того, шоколад надо не плавить, а темперировать, а это уже совсем другая кухня…
Какао масло имеет 16 модификаций кристаллической структуры, в зависимости от температуры и её градиентов. Если это помножить на поведение мелкодисперсной фазы шоколада, то управление состоянием шоколада превращается в искусство…
Перистальтический насос не пойдет. Упругости шланга не хватит для того что бы обеспечить поток. Всё это слипнется как кишка… Хотя именно с такого насоса я и начинал качать шоколад лет 25 назад… Не работает. Шнек тоже не работает. Ни на холодную ни на горячую.
Для перекачивания шоколада используются шестеренные насосы. Причем с рубашкой отопления.
Для дозирования — плунжерные, дискретного действия. Как это и делают те, кто водружает шприц на 3D притер.
А вот насосы непрерывного дозирования шоколада, это уже из области Ноу-хау…
Спасибо за такую полезную информацию. Я читал много информации про шоколад, способы его формования,плавления, фазовые переходы и т.д. Но нигде не писали пор опыт использования того или иного насоса с шоколадом. Действительно все не просто, как вы и говорите.
Я читал инфу, в которой говориться о шоколадных фонтанах, мол в них применяются перистальтические насосы — это ложь?
Спасибо за подсказку про подогрев шестеренного насоса — это супер идея. Попробую именно её и реализовать, благо есть не только 3д принтер, но и фрезер.
(интересно, такой насос дает большое давление? )
Я понимаю, что не все так просто,как кажется, но для понимания различных тонкостей процесса надо пробовать делать..
первые 3д принтеры тоже качественно печатать начали не сразу
О получении ABS прутка в домашних условиях стали говорить, когда кто-то на кикстартере сделал первый небольшой агрегат (экструдер).
В шоколадных фонтанах установлен вертикальный шнек, диаметром около 40 мм. При этом точность дозирования там ни кого не интересует. Если приглядеться, то шоколадный фонтан пульсирует, именно в силу особенностей работы шнека.
Самое большое давление дают плунжерные насосы — до нескольких тысяч атм.
Шестеренные насосы используются для перекачки, и тоже дают пульсирующий поток… Если в случае с маловязкой жидкостью эти пульсации можно снивилировать уменьшением модуля, то в случае с шоколадом это не катит… Нужен САР стабилизации потока.
В мои планы тоже входит разработка головки для подачи шоколада на малые дозы (на относительно большие, давно уже работают на производстве), тем более, что первый «шоколадный 3D принтер» мы сделали еще в 1993 г. из деталей старых принтеров и печатных машинок… до сих пор работает, хотя и в несколько иной функции…
Здравствуйте Михаил,
а где работает,? если не сикрет
На производстве шоколадных медалей — http://chocolite.ru
Маленький вопрос.
А шоколад через подшипники не лезет вверх???
«Спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень, рабочая часть которого снабжена двумя винтовыми спиральными канавками, предназначенными для отвода стружки и образования режущих элементов»
Судя по вашему видео вы даже не поменяли направление вращения шуруповерта. т.е. получается, что создается давление не на сопло экструдера а совершенно в обратном направлении.
Ткните если ошибаюсь.
«мясорубка работает по такому же принципу»
Сравнив шнек мясорубки и сверло вы поймете о чем речь.
Еще я бы взял на вашем месте сверло по дереву (спираль Левиса).
Чтобы шоколад не проникал в подшипник, я сделал вкладыш, только не сказал об этом.
Направление вращения шуруповерта я изменил на обратное,просто из-за частоты съемки,кажется, что вращение прямое.
Сверло по дереву будет лучше, я использовал то, что было под рукой, чтобы проверить теорию
Однако, для жидкого шоколада требуются большие обороты,а это плохо для 3д печати.
Самые лучшие насосы те, которые можно подключить к шаговику и дозировано выдавать шоколад. В этом плане шприцевые системы самое лучшее решение, но в них объем ограничен. Еще одним хорошим вариантом является перистальтический насос, но в нем может слипнуться шоколад, правда, это тоже можно обойти.
Сейчас пробую сделать шестеренчатый насос..есть хорошие результаты, но много нюансов..
Несколько раз пересматривал видео пытаясь понять направление вращения. (у самого такой шуруповерт, переключатель в положении прямого вращения.). ну это мелочи…
все же интересно что получилось бы со сверлом по дереву. Жаль, что у вас его нет.
Шестеренчатый насос хорошая идея. ждем обзор.
https://cubehero.com/physibles/Dood/peristalticpump
ох и славная штуковина будет когда Смене ее до ума доведет. На завтрак, обед и ужин будут только шоколадные тортики с именными надписями =)
http://www.thingiverse.com/make:42271
Ага, видел.. мне не понравилась сложность изготовления самого шнека — он там очень хитрый..
Там идея хорошая — греть горячим воздухом.
А вообще лучший вариант — масляный шестеренный насос от скутера. Полностью металл, зазоры минимальны, воздухом нагреется элементарно и цены от 250 до 600 руб.
Однако не следует забывать, что шоколад — продукт питания, и контактировать он должен только с материалами, допущенными для контакта с пищевыми продуктами…
В Америке вон корпорация Херши (Hershey) начинает сотрудничать с фирмой 3D Systems, чтобы выпускать 3D-принтеры, печатающие шоколадом — http://money.cnn.com/2014/01/16/technology/3d-printer-chocolate/index.html
МОжет тоже заключить договоры с какой-нибудь корпорацией сладостей, которая будет продавать кондитерам-любителям свои принтеры.
Мы уже сделали аналогичный принтер со шприцем — напишу в ближайшей статье, выложу видяшки