Фотополимерный принтер своими руками
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 18.09.2024
Проект стартапа Taiwan 3D Tech с участием известной тайваньской компании XYZprinting тихо канул в небытие, а теперь и Lumi Industries предлагает включить режим RepRap и сделать 3D-принтер на основе смартфона самостоятельно, если есть такое желание. В источнике
Профессор Ламбер: у Украины отсутствуют возможности для модернизации экономики
Экономический спад Украины объясняется ее неспособностью привлекать иностранные инвестиции и отсутствием возможностей для модернизации, такое мнение в беседе с французским изданием Atlantico высказал профессор, доктор наук в Университете Сорбонны Микаэль Ламбер.
Российский рынок акций и рубль после недавнего обвала ждут новых геополитических сигналов
Доллар в моменте стоил выше 80 рублей, евро поднимался выше 90, а рынок российских акций по индексу РТС обвалился на 18% за 3 дня Экс-министр экономики Российской Федерации Андрей Нечаев отмечает, что хотя после обвала последовал некоторый отскок вверх, уровень неопределённости крайне велик.
Медведев прокомментировал поражение в финале Australian Open
Топовая видеокарта Intel Arc Alchemist получит память Samsung GDDR6 частотой 16 ГГц
Как пишет источник, в видеокарте Intel Arc Alchemist на базе топового графического процессора DG2-512EU будут использоваться чипы памяти Samsung.
Израильская компания Elbit Systems Ltd. объявила накануне о заключении контракта на сумму 16 млн долларов на поставку космического телескопа для Научного института Вейцмана в рамках израильской программы астрономического спутника ультрафиолетовых переходных процессов (ULTRASAT) для наблюдения и исследования дальнего космоса.
Совсем недавно присоединился к вашему сообществу. Многое еще не ясно, но все интересно. Вот появилась идея создать 3D принтер. Пересмотрел кучу вариантов и остановился на 3D принтере с фотополимерной основой.
Фотополимерная основа эта такая штука из которой создают печати и пломбы для зубов, она достаточно твердая, в то же время гибкая, в общем их существует куча всяких.
Данный метод печати один из самых точных и в нем всего 1 ось перемещения
Фотополимер застывает когда на него направлен ультрафиолет
Принцип работы: проецируем на фотополимер срез модели, и она застывает там, где была освещена. Поднимаем модель, добавляем смолы, засвечиваем следующий срез и т.д.
Вот примерная схема.
1. Пропускает ли LCD матрица ультрафиолет?, ибо если нет, то вся идея рушится. Если пропускает, то когда на матрице черный цвет, соответственно лучи преломляются и ультрафиолет не проходит, я правильно понимаю?
2. Как можно подключить LCD матрицу к arduino и синхронизовать смену кадра с выдержкой на полимеризацию?
3. Кто сталкивался с фотополимерами, сколько времени нужно на полимеризацию одного слоя?
Я думаю по мере реализации проекта будет еще куча вопросов.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
по матрицам всё просто, берёте ближайшую под рукой валяющуюся, пультом от телека светите, а камерой мобилки на просвет смотрите. Причём глядеть нужно и открытое состояние и закрытое. Скорее всего диаппазоны прозрачности у разных экранов разные, особенно вопросы к поляризатору, может оказаться и фотофильтром одновременно.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Спасибо, о поляризаторе я как-то забыл, но по идеи он не должен мешать. на ультрафиолетовые светодиод можно такойже направленности полярик нацепить.
Вот возник еще вопрос как равномернее осветить матрицу?
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
В пульте инфрокрасный спектр, а вот ультрафиолет даже не знаю как проверить.
Вопрос еще в том что ультрафиолет греет и вот нужно ли охлаждать отдельно матрицу если использовать ~ 100 шт. 5 мм светодиоды на 15" матрицу
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
круто вы замахнулись на создание исследовательской лаборатории в домашних условиях)
ултрафиолет сильно задерживается обычным стеклом, а ставить кварцевое в LCD панели по-моему нет никакого резона. Принтеры с фотополимерами описание которых мен попадалось используют лазер для завсетки. Вы уверены, что есть полимеры которым хватит светодиодной засветки да еще и через поглащающий LCD экран?
не понятно каким образом будет осушествляться "нанесение" следующего слоя фотополимера перед засветкой. В вашей схеме платформа над емкостью с полимером. Как это будет работать? Застыающий слой где будет? На платформе или с обратной стороны там где LCD?
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Добрый день. Застывший слой расположен снизу, его проецирует матрица, застывшие слои будут оставаться на платформе, которая поднимается с каждым новым слоем с помошью ременной передачи от шагового двагателя.
На счет мощности вот я и интересуюсь будет ли открытая матрица пропускать ультрафиолет и на сколько, а закрытая его останавливать, существуют ли фотополимеры застывающие от других спектров, например инфрокрасного и т.д.
Я планирую использовать 15" мартицу от ЖК дисплея и 100 20ma светодиодов по ~1200mcd каждый, получается на 1 светодиод 7 см^2, многовато конечно, учитывая потерю на матрице (если вообще пропускает уф лучи), думаю увеличить в 2 раза или поставить 10 одноватных диодов.
Вообще куча вопросов еще. Например какова толщена застывающего слоя, я предпологаю что она зависит от времени воздействия нужного спектра на полимер, но как ее вычислить?
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Вот вам ещё вопрос на раздумье, как удалить незастывшее, вы же наверняка предполагаете печать объектов со сложной внутренней структурой. К примеру полый шар со смещённым центром тяжести и армированной внутренней структурой. Мне 3D тоже очень интересна, вот только пока что не мой уровень умения.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
да, отличный вопрос :) придется оставлять отверстие :))
Либо отслеживать количество полимера на уровне 1-2 слоя
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
А не легче будет вместо матрицы и светодиодов УФ лазер поставить?Большой мощности не нужно,так что можно обойтись УФ лазерным диодом,перемещать по X,Y ;и фокусировку для требуемого диаметра пучка.Ну а если ещё и подачу фотополимера прямо под луч организовать,то можно и без этого:
да, отличный вопрос :) придется оставлять отверстие :))
Либо отслеживать количество полимера на уровне 1-2 слоя
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
radneo прав, LCD матрица на просвет только зря усложняет конструкцию. Лазера, и как на фрезерный станок координатного стола достаточно.
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Лазер дольше будет пробегать по всей площади засвечиваемого слоя.
Если использовать LCD то застывание происходит одновременно по всему слою. Взять допустим слой в виде квадрата 10*10, с LCD он застынет допустим за 2 секунды, а с лазезом, если брать скорость прохода 1 условной точки за 0.1 сек получится уже 10 секунд, но с другой стороны если взять слой 1*1 от матрицы он также будет застывать 2 сек, а от лазера 0.1 сек. все зависит от того
Кроме того если делать лазер, то система развертки это не так-то и просто, ее нужно каллибровать нормально, тестировать больше движущий частей не приносят точности, еще нужно зеркало с внешним отражающим слоем, полная гермитичность всей установки. С LCD этого добится легче приклеев его к ванной с полимером а к матрице uv диод хоть мощностью 200 ватт, обеспечив его хорошим отводом тепла вот и получается что LCD удобнее, выгоднее, быстрее. Главное это проверить LCD на пропускание UV спектра. Везде пишут по разному.
Хотя с другой стороны вместо UV спектра можно взять близкий к нему, глубокий синий допустим, но здесь уже вопрос с полимером поднимается.
Недавно приносили в ремонт фотополимерный принтер, который с lcd матрицей и уф диодом, и я подумал, что наверное классно в нем можно засвечивать фоторезист. Снимаем ванну, ложим на матрицу плату с фоторезистом и печатаем 1 слой нашей платы :). Матрица там подключена через драйвер с hdmi входом, можно напрямую с компа изображение подавать, но наверное будет сложно настроить масштабирование, да и светодиод нужно как то включать. Как вариант купить светодиод и матрицу, дод можно наверно и не очень мощный, просто дольше засвечивать и комплект с матрицей и драйвером, будет явно дешевле принтера, но размер не велик, 5.5", разрешение хорошее, 2550*1440 вроде. Думаю собирать такую установку для плат не рентабельно, а вот использовать бонус готового принтера точно стоит. Инфы про такой способ не нашел, так что если есть у кого фотополимерный аппарат попробуйте и расскажите, получится что или ни чего не выйдет.
15 июля 2019 в 23:42 Метки: фотополимерный , 3d принтер , фоторезист , засветка фоторезиста , изготовление платы.
Метки: фотополимерный, 3d принтер, фоторезист, засветка фоторезиста, изготовление платы.
Комментарии 42
Заказал себе такой дисплей.
Пс
Первый дисплей пришел дохлый .)))
Рукопоп уже пробовал, на принтере так себе получается, но может он криворукий или лыжи не едут :)
Тут на драйве один юзер показывал небольшой фрагмент как он светил.
Неплохо должно получиться.
Сам я пока свечу через фрезер лучом.
У меня знакомый прям на текстолит самодельным принтером печатает краску, то ли краска то ли жидкий пластик. пропаривает листы с распечаткой в ацетоне немножко чтобы границы дорожек стали четкие. травит и смывает краску ацетоном. Размер стола у него 80 на 80. Точности говорит хватает. Двухсторонние тоже делает.
а переходные отверстия металлизирует как на двухсторонних?
спросил, нет, мучается с запайкой мычек, проектируя таким образом платы чтобы отдельные места были которые соединять надо
Можно напечатать прям на медь текстолита один слой фотополимера. Но, нужно очень точное позиционирование столика, ибо с увеличением времени экспозиции расплываются края, а с уменьшением точности позиционирование время экспозиции увеличивается. Но в любом случае тонких дорожек не получить ибо с адгезией на тонких дорожках будут проблемы . Все же лучше при наличии фотополимерного принтера просто нанести фоторезист и положить на стол. При этом просто конвертируется файл печатки в однослойную 3D модель и в параметрах печати выставляется нужное время экспозиции первого слоя. Столик и ванна при этом не используется.
Если собирать самому, то можно взять любой ретина подобный экран, удалить с него все, кроме поляризаторов, подобрать к нему переходник eDP на HDMI к компьютеру и сделать к нему блок засветки на уф светодиодах.
Есть еще вариант: Тупо взять старый рабочий планшет с ретиной, удалить блок подсветки, заменить его на УФ, удалить сенсор и использовать его в качестве вывода картинок на экран
В старых планшетах разрешение не велико, экран можно и купить без сенсора, а то его снять проблемка еще та. И для высокого разрешения большие экраны не пойдут, чем больше экран, тем больше пиксел по размеру. Самый мелкий пиксел наверно в ips от телефона с высоким разрешением.
Не внимательно прочитали. Было же указано про ретину. В них как раз и изначально заложена высокая плотность пикселей. Так что самый мелкий пиксель не связан прямо с диагональю, а связан скорее с ценой дисплея, что отбьет любое желание задействовать его для печати при больших диагоналях. Если хочется дешего и большую площадь, то лучше всего взять, к примеру, старый pipo m4, или ему подобное барахло, который с тормознутой начинкой но с экраном ретиной от айпада третьего.
Это все известно, но это долго, а через матрицу вся плата засветится за скунд 10 в принтере, там диод 50Вт УФ.
при наличии лазера в 50 вт- можно прожигать краску нанесенную на медную фольгу текстолита))))
Там не лазер, а светодиодная матрица ! Как в мощных LED фонарях уличных.
И принтер это уже готовый инструмент, для владельцев хороший бонус возможность изготовления небольших качественных плат.
ну допустим,
в матрицу вы засунете УФ светодиоды.( фоторезист ведь чувствителен к УФ свету)
Но вот как это излучение поведет себя при прохождении света через матрицу ?
В 3д принтере это как то работает при отверждении смолы уф излучением :)
— можно и 1000 слоев печатать для нужного времени засвечивания, просто двигатель по Z отключить.
размер 5" маловат. Проще купить б/у плоттер или самому собрать. Это если без пленки хочется засвечивать.
Буду честной- принтер я купила от лени. Ну надоело мне все ручками и ручками лепить, лить и вырезать-хочу так, чтобы взял модель, налил полимер и печатаешь себе.
Чувствую, что в тот момент ,когда я решила, что 3д печать это просто, бог эпоксидной смолы подавился бубликом, а потом позвал бога 3д печати и они вместе гомерически надо мной хохотали. А потом открыли завод по производству губозакаточных машинок точно зная, что пока я жива -они никогда не разорятся.
Моя статья прежде всего для тех, кто только подумывает приобрести эту чудо машину- хочу рассказать свои впечатления простого обывателя для таких же для простых смертных. К чему вам надо быть готовым. Так как у меня фотополимерный принтер (тот, что печатает из жидкой смолы), то я рассказываю про него. Хотя часть утверждений работает и для других моделей.
Печать фотополимерами обладает широкими возможностями. По сравнению с другими видами 3D печати, создание изделий из смол занимает меньше времени, а большой выбор материалов дает неограниченное поле для реализации любых задач.
За последние несколько лет печать на фотополимерных 3D принтерах стала доступнее - стоимость оборудования значительно снизилась, при этом качество печати не пострадало и даже улучшилось. В этой статье мы подробно расскажем и покажем, как правильно настроить фотополимерный 3D принтер для работы с разными видами материалов.
Виды фотополимерных принтеров
Среди оборудования, доступного для всех пользователей наиболее популярными являются принтеры, работающие по технологии SLA, LCD и DLP. Их принцип работы практически одинаковый - в ванночке с прозрачным дном находится полимер, который застывает под воздействием света.
SLA (стереолитография) для засветки каждого слоя использует лазерный луч. С помощью системы зеркал и призм луч отражается и проектируется на необходимые области.
Технология DLP позволяет засвечивать весь слой сразу благодаря установленному УФ-проектору. Он проецирует свет на всю область печати, тем самым ускоряя ее.
Принтеры, работающие по технологии LCD имеют сходство с DLP устройствами, однако в них используются жидкокристаллическая матрица, сквозь которую проходит свет от светодиодов.
На этом различия принтеров заканчиваются. Дальнейший процесс печати представляет собой плавное поднятие платформы с изделием и “выращивание” детали из полимера слой за слоем.
Стоит отметить, что SLA принтеры прекрасно работают на заводских настройках, которые выставлены по умолчанию. Принтеры DLP и LCD имеют схожие настройки, поэтому в этой статье рассмотрим их вместе на примере оборудования Anycubic MONO X.
Настройки 3D печати подходят для настольных принтеров, использующихся в медицине, стоматологии, обучении, проектировании и изготовлении штучных объектов.
Anycubic Photon MONO X: краткий обзор
Anycubic Photon MONO X - компактный и недорогой принтер, который подходит для решения разных задач (от реализации DIY проектов до обучения и помощи в небольшом бизнесе). Этот монохромный LCD принтер с матрицей 4К имеет самую большую область построения в линейке Anycibic Photon MONO. Объем печати составляет 192х120х250 мм.
Оборудование имеет LCD матрицу и экран диагональю 8,9 дюйма, что позволяет ускорить 3D печать в 3 раза по сравнению с другими технологиями. Встроенный Wi-Fi модуль делает возможным удаленное подключение к сети Интернет и печать.
Программное обеспечение
Принтер поставляется со встроенным программным обеспечением Photon Workshop V2.1.24 RC7, которое позволяет быстро подготовить 3D модели к печати. Единственный минус этой программы - предустановленные настройки от производителя, которые невозможно изменить.
Для подготовки файлов можно использовать более удобный слайсер ChituBox. Он позволяет выбирать профиль принтера или создавать новый, а также задавать параметры используемого полимера. Данные не нужно вводить повторно - они автоматически сохраняются.
Расходные материалы
Принтер Anycubic Photon Mono X может работать смолами разных производителей. Например, он совместим с фотополимерами российского производителя HARZLabs. Производитель предлагает базовые, инженерные и стоматологические полимеры, которые позволяют решать любые задачи в обучении, на производстве или в бизнесе. HARZLabs предлагает своим пользователям проверенную информацию об особенностях работы с каждым материалом.
Смолы российского производства отличаются стабильным составом и отличными физико-химическими характеристиками. Большинство полимеров не имеют запаха, поэтому подходят для работы в помещениях с естественной вентиляцией.
Калибровка рабочей платформы
Важный этап, без которого не обходится ни один цикл печати - калибровка. Если рабочая поверхность будет находиться под углом к матрице, то изделие может быть забраковано.
Принтер Anycubic Photon Mono X оснащен специальными винтами, позволяющими закрепить платформу в нужном положении. Ослабив винты и опустив платформу на дисплей (через меню), можно быстро выполнить калибровку принтера.
Настройка параметров
Высота слоя
Настройка принтера начинается с выбора высоты слоя. От этой величины зависит качество и детализация печати. Минимальная высота слоя на Anycubic Photon Mono X составляет 10 мкм. Такой размер слоя идеально подходит для полимеров с низкой вязкостью. Стандартная высота для этого принтера - 50 мкм. Для фотополимеров со средней и высокой вязкостью рекомендуется ставить толщину слоя 100 мкм.
Время засветки
Немаловажными параметрами, от которых зависит качество печати, является также время засветки слоев. Для большинства полимеров рекомендуемое время засветки обычных слоев варьируется от 3 до 20 секунд. Обычными слоями называются те, которые не являются основанием (не соприкасаются с рабочей платформой).
Обычно производитель указывает время засветки слоев, например, на сайте HARZLabs есть таблицы с указанием времени засветки для каждого полимера. Также основные рекомендации для полимеров этого производителя вы можете найти в разделе
Если время засветки выставлено неверно, то модель получается более широкой (превышено время засветки) или узкой (время засветки меньше положенного). Именно поэтому необходимо делать тестовую печать новым материалом.
Время засветки первых слоев
Для полимеризации первых слоев требуется немного больше времени, чем для засветки остальных. В среднем, количество времени на засветку первых слоев в 5-10 раз превышает обычное время полимеризации. Это нужно для того, чтобы полимер обрел необходимое сцепление с основанием.
Если производитель не указывает время засветки для базы, то эта величина определяется опытным путем. Но и тут действуют такие же правила, как и при печати основных слоев. Слишком долгое время засветки делает основание шире (эффект “слоновьей ноги”), а недостаточное время - уже. Именно поэтому большинство изделий печатаются целиком на поддержках.
Количество базовых слоев
Основание детали достигает необходимой прочности при количестве слоев с увеличенным временем засветки около 3-8. Для большинства смол можно выставить число 5 в соответствующем поле.
Время задержки в верхнем положении
При движении платформы вверх важно, чтобы фотополимер затек под модель и продолжил новый слой. Чаще всего время на этот этап уходит 1 секунда. Для более вязких смол время можно увеличить.
Время задержки в нижнем положении
Когда платформа двигается вниз, к ванне с фотополимером, материал может неравномерно двигаться под действием воздушного потока, что приводит к нарушению целостности слоя. Заводские параметры обычно не стоит менять на собственные, так как это может увеличить время печати или ухудшить качество изготавливаемой детали.
Высота подъема
Эта величина определяет на сколько деталь поднимается со дна ванны после печати слоя. Оптимальное расстояние - 4-6 мм. Меньше расстояние может привести к тому, что уже напечатанная модель не сможет отделиться от дна ванны.
Скорость подъема и опускания платформы
Эта величина определяет с какой скоростью платформа двигается вверх и вниз после печати слоя. В некоторых принтерах скорость можно увеличить, однако для получения более качественного результата печати этот параметр лучше оставить без изменений.
Прочие настройки Anycubic Photon Mono X рекомендуется оставить без изменений, так как они не оказывают существенного влияния на печать.
Проблемы печати и их решение
Деталь отлипает от платформы
Необходимо увеличить время засветки первых слоев на 30-50%. Долгое время засветки позволит надежнее закрепить основание на печатной платформе.
Деталь отрывается от поддержек, рвется в процессе печати
Это происходит при недостаточном времени засветки основных слоев. Необходимо увеличивать время засветки с шагом в 2 секунды до получения желаемого результата. Если деталь становится толще, а рельеф смазаннее, следует уменьшить время засветки. Для большинства смол время засветки может быть увеличено на 10 секунд без потери качества печати.
Большая площадь печати
При печати объектов, которые практически полностью занимают печатную платформу необходимо увеличить толщину слоя, а также время засветки каждого слоя на 2-3 секунды.
Также необходимо более тщательно подготавливать модель к печати, так как недостаточное количество поддержек может привести к деформации изделия. Подробнее о полезных программах для 3D печати можно узнать здесь .
Первая печать
Существует несколько тестовых моделей для фотополимерных принтеров, которые позволяют определить правильность настроек параметров для каждого конкретного полимера.
Тестовая модель 1
Тестовая модель 2
Позволяет быстро оценить качество настроек, так как печать занимает не более получаса. Отлично подходит для проверки печати тонких стенок.
При работе с полимерами следует соблюдать правила безопасности: защищать органы дыхания, глаза и кожу рук. Для проверки всех настроек рекомендуется печатать несколько тестовых моделей - это позволит лучше познакомиться со свойствами материала и параметрами печати на конкретном принтере.
Несмотря на то, что 3D печать кажется простой, для получения качественного результата требуется немного практики и знаний об основных настройках печати. Печатайте больше тестовых моделей и приобретайте бесценный опыт работы с разными полимерами!
Читайте также: