Шоколадный экструдер :)

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

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:

  1. крепление к двигателю
  2. средняя часть с шнеком и воронкой для загрузки шоколада
  3. съемное сопло

Отправил на печать:

3д печать шоколадного экструдера

3д печать шоколадного экструдера

И вот что получилось (сначала в сборе):

шоколадный экструдер вид спереди

шоколадный экструдер вид спереди

вид сзади:

шоколадный экструдер 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

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

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

все необходимое для опыта готово

Шоколадка лежит в снежной ванне, дабы не растаяла.

Измельчили шоколад молотком и запустили процесс:

запускаем экструдер с молотым шоколадом

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:

снял сопло шокострудера

сопло шокострудера

чуть поближе:

засор увеличенно

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

плавим шоколад на водяной бане

Залил шоколад в воронку экструдера и включил шуруповерт:

тест экструдера с расплавленным шоколадом

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

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.

Понравилась статья? Получай обновления блога на e-mail:

Введите ваш e-mail:

16 комментариев к статье

  1. 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…

    • Sam:

      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).

  2. 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…

  3. Петр:

    Здравствуйте Михаил,

    а где работает,? если не сикрет

  4. Егор:

    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).

    • Sam:

      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..

      • Егор:

        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.

  5. ох и славная штуковина будет когда Смене ее до ума доведет. На завтрак, обед и ужин будут только шоколадные тортики с именными надписями =) :idea:

    • Sam:

      Ага, видел.. мне не понравилась сложность изготовления самого шнека — он там очень хитрый..

  6. Алексей:

    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…

  7. 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.

    • Sam:

      Мы уже сделали аналогичный принтер со шприцем — напишу в ближайшей статье, выложу видяшки ;)

Оставить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

WordPress темы