DIY högupplöst 3D DLP-skrivare (3D SLA skrivare) (1 / 21 steg)

Steg 1: Grundläggande designegenskaper

Här är några saker att tänka på i den 3D-skrivaren:
Jag tycker att göra listar såhär innan varje ny bygga verkligen hjälper mig och de personer jag arbetar med (det är "vi" nu) att komma med en effektiv design som verkligen motsvarar våra förväntningar. Skrivaren kommer att vara en prototyp, vi planerar att bygga en svalare, bättre mer avancerad version i en senare framtid. Förhoppningsvis vara klar i slutet av 2013. Och om alla verk ut kanske vi kan även få en kick. (Drömmer fritt här)

Skrivaren måste vara, inte i någon viss ordning:

1. Prisvärd.
2. Öppen källkod
3. Kompakt.
4. Hög upplösning.
5. Kompatibel med ett brett utbud av material.
6. Lätt att använda.
7. Snabb

Den grundläggande operativa proceduren:
Så här fungerar en foto litografiska 3D-skrivare. Foto litografi är mycket enkel, ljus lyser upp kåda och harts härdar.
För att vara mer exakt en mängd ljus faller/lyser på harts, om energi kvanta av att ljus är hög nog det medför foto polymerisation av kådan.

Första är att besluta om en ljuskälla:
Den viktigaste delen i detta är mängden av ljus energi eller dos, en therm som kommer från en värld av radiologi.
Dosen är indelade i tre vektorer som du vill, nämligen fotonenergi, ljus intensitet och varaktighet av belysning, tillsammans ger den totala dosen. Vanligtvis i UV mätas härdning av material dosen endast för en specifik del av spektrumet. Resten av ljuset kommer vanligtvis reflekteras eller absorberas och omvänd i till värme.
Enda fotoner med en tillräckligt hög energi kommer att delta i foto polymerisation. Detta innebär att kådan som du kommer att använda är den avgörande faktorn i delen av ljus (elektromagnetisk) spektrum som vi är intresserade. De flesta foto bota hartser kommer att bota under påverkan av UV-ljus. Ljus med en våglängd på mellan 365nm och 420nm.
Vissa hartser möjliggör även bota med längre våglängder men dessa är oftast sällsynta och dyra.

1) en av sakerna att tänka på är att för att kunna skriva ut med ett brett utbud av hartser vi vill så mycket UV i våra ljus som möjligt. Jag kommer att förklara detta på djupet när man utformar den handfat, spegel och anti stick beläggning.

Den andra delen är belysning och illumination intensitet. Den belysning intensitet, eller ljusflöde är mängden fotoner per tidsenhet som genereras av ljuskällan. Ju längre du belysa kådan ju djupare ljuset tränger och hårdare och tjockare din utskrivna lager blir. Detta är en mycket unik funktion av stereo litografi där brinntid är en annan faktor att beakta eftersom detta avgör lagrartjockleken bygga.

2) ljuskällan måste vara av hög intensitet så brinntid kan vara så kort som möjligt vilket möjliggör en snabbare bygga.
3) en annan sak att tänka på är att ljuskällan måste vara mycket kontrollerbar i byte från lysande kådan till inte upplysande kådan.

I principen om foto litografi, vad blir belysta polymerizes och vad inte få belysta förblir flytande. Detta innebär att vår resolution eller minsta funktionen storlek bestäms av den minsta storleken som plats.

3) den tredje parametern för våra ljuskälla är att det måste ha möjlighet att belysa en fläck som är så liten som möjligt.

Googleing vi funnit att det finns två livskraftiga ljus källor/system som uppfyller dessa krav. En blå/UV-laser med fin optik att producera en liten spot storlek och en Galvo huvud eller en DLP projektor. En laser är cool men att uppnå en liten exakt plats med ett galvo system kände oss som går långt över våra huvuden. Eftersom ingen av oss har någon erfarenhet av att inrätta en laser, laser optik och ett galvo. Och med killarna från blankett 1 som exempel (patent nummer), kanske en dag vi skulle vilja erbjuda världen ett kit också. Vi beslutade att gå för alternativet DLP projektor.

Det finns en hel värld av DLP-projektorer ute.
En ljuskälla passerar genom en roterande färg hjul och faller på en yta med inkopplat micro speglar. Dessa speglar i synkronisering med färg hjulet bestämma när antingen reflekterar ljus genom linsen eller avleda det till någon annanstans. Tillsammans bildar många micro speglar bilden.
Från och med våra överväganden i ovanstående kan vi lätt konstatera vilka egenskaper vi vill att våra projektor att ha:

1. hög UV innehåll (bestämmer om projektorn fungerar för att bota kådan)
2. hög ljusintensitet (kortare härdningstiden)
3. högt kontrastförhållande (ger högre upplösning med mindre ljus förorening)
4. hög upplösning (resultat i en mindre funktionen storlek)

Sist men inte minst har vi endast 1000 euro att spendera på en projektor. Så finns det en ekonomisk gräns också. Jag inser att detta inte är en liten budget för en anständig projektor, men om projektet misslyckas jag kan alltid titta på en film på den.
Till slut beslutade vi att använda en Acer 7077365 Acer H6510BD DLP FHD 1080p, med 1920x1080pixels. Som vi beställde på en lokal butik.

Med ljuskällan sorterade vi kan nu avgöra hur man använder våra ljuskällan i våra 3d-skrivare:

Vänta som ho ho sluta, ja jag vet vi bara skapar en 3D-skrivare men kan göra en snabb google på hartser (Foto bota hartser). Vi fann att dessa material är inte billigt. Så avbryter detta top-down strategi alternativet. Gemensamma stereo litografi ljuskällan lyser upp en pool av harts från ovan. Som sammanhängande lager sjunker form bygga plattformen ned mervärdesskatten av harts. Detta innebär att din arbetsstycket kan bara vara så höga som din handfatet är djupa. Detta innebär också att oavsett vilken storlek din bygga, måste du alltid ha en full moms av harts. Det innebär att om du vill att din största objekt som du kan skriva ut för att vara storleken på en sko, behöver du en konstant volym på ca 3L av harts i din tank. På 80 euro per liter finns det alltid 240 euro sitter i tanken.
För oss är det lite mycket. Botten upp det kommer alltså.

Det finns två rimliga konfigurationer när de överväger en bottom-up 3D DLP-skrivare. Vi kan antingen projekt direkt till våra bygga området eller kan vi använda en spegel för att ha våra projektorns vinkel i förhållande till vårt bygga område.

Vi valde att sätta våra projektor i 90 graders vinkel och använda en enda yta spegel för att projicera en skarp bild på våra bygga yta.
Detta eftersom vi strävar efter en sann desktopen maskin, något som verkligen passar på våra skrivbord och är så kompakt som möjligt.