История о том, как не получилось

Подписаться на 3Dtoday
Segriv
Идет загрузка
Загрузка
10.11.17
2248
23
печатает на RK-1
Техничка
19
Всем привет.
Меня зовут Сергей.

Давно я не писал статьи (посты). И вот сейчас решил поделиться своей неудачей, поделиться опытом, так сказать.
PREVIEW
Интересно ? Заходим под кат.

Ну а теперь, по сути. Фотополимерные принтеры , в большинстве ( в основном бюджетные), печатают от дна ванны, "выращивая" изделия вверх. Тут есть как и плюсы, так и минусы. Основной плюс - необходимо небольшое количество полимера для запуска печати, простота реализации. А минусы как раз кроются в самом способе отделения застывшего полимера от дна. Особенно эта проблема ощутима когда печатаете большое изделие, когда печатаете большое изделие и рядом тонкое, когда печатаете много мелкий изделий. Вот примеры печати описанных ранее ситуаций.

Большое изделие (плоское)
4fb827cbda0a2e45fe6a5bfa18654d6a.jpg
Большие и мелкие (относительно)
088e560a94b0c89863a7725d45a8ff11.jpg
Много мелких.
9968a4ec46e6426110ac4fa39235d5a9.jpg
Это приводит к тому, что плёнка со временем вытягивается и её необходимо менять. Или, в случае одновременной печати больших и малых объектов это приводит к искажению малых объектов.
К тому же, необходимо аккуратно обращаться с пленкой, прокол пленки и необходимо ее менять.
Размышляя о плюсах и минусах я подумал, а почему бы не избавиться от пленки, да и вообще от ванны.
И родилась такая идея-наносить полимер ракелем, заодно размазывая его, и сразу засвечивать. Ничего не предвещало беды и я собрал принтер с двумя ракелями (чтобы рабочий ход был в одну сторону и в другую, как на RK-1) немного переделал софт, электронику и стал воодушевленно запускать, надеясь получить супер качество без использования ванны.
В 3D выглядит это чудище так:
2f3def56ae265e1254f1f2fcc4566af4.PNG
Немного поясню общую систему работы.
Есть расходная ёмкость с полимером. Из этой ёмкости насос откачивает полимер (на входе насоса установлен фильтр) и через систему фильтров подаёт на ракели. Отвлекусь немного на них. Они не простые. Ракель представляет собой пустотелую "равнилку" с дюзам, через которые и подаётся полимер. Внутри ракеля-перегородки, чтобы полимер равномерно подавался в дюзы.
Так вот, продолжим повествование о системе. Полимер попадает в ракель, распределяется там и равномерно вытекает из дюз. Вытекший полимер попадает на подложку или остатки модели и сразу же размазывается этим же ракелем.
Сначала использовал два ракелями, но разравнивание происходит не так, как хотелось бы, поэтому, отказался от одного ракелями, оставив один. Соответственно, рабочий ход-только в одну сторону.
Часть полимера наносится на модель или подложку, а оставшаяся часть стекает в "корыто" из которого по трубопроводам поступает в резервуар с полимером.
Тут очень положительно явление получается - если полимер с пигментом, то он постоянно перемешивается, что не позволяет полимеру расслоится, если в полимер попал мусор, то он отфильтровывается и не попадает в систему. Очень легко реализовать равномерный разогрев полимера, при необходимости, конечно.

Макет такой получился.
28f0db759e70e994790acd425c3b3112.jpg
Жаль, но фотка мутная. Но что на ней - и так понятно.
c0b57127c0c96a05f46dad1b0fac98b5.jpg
Есть видео, иллюстрирующие этот волшебный процесс.
Собственно, подошли мы к концу, стоит сделать выводы.
1. Ракель должен быть один.
2. Ракель должен быть жёстким (пластик не годится).
3. Рабочую поверхность крайне желательно отполировать.
4. И самая большая проблема - нужно подобрать полимер, чтобы был не жидкий и не густой, точнее даже с малой силой поверхностного натяжения.
5. Печать не показываю, потому как тестовые колечки ( не ювелирные) смыла нет.

Всем спасибо за внимание !
Подписаться на 3Dtoday
19
Комментарии к статье

Комментарии

10 Ноя 11:27
0
1. А в чем неудача?
2. Идея очень интересная.... Но не будет ли конструкция слишком дорогой?
3. Может имело смысл попробовать печать сверху-вниз с полимером, плавающем на слое жидкости?
10 Ноя 11:33
1
1. Не печатает как задумывалось
2. Самое дорогое - это сделать ракель. Если из алюминиевого сплава вырезать электроэрозионной резкой (струной), то стоить будет он порядка 18-20 т.р.
3. Модель должна быть к чему-то жёстко закреплена, а не просто плавать. Да и для такого способа - нужна ванна полимера.
10 Ноя 11:42
0
По 1 - лиха беда - начало. Если вы такой отличный принтер осилили и довели до серийного производства - осилите и новые идеи.
За принтер RK-1 - спасибо.
По 3.
Делается стол (платформа), который опускается по мере печати.
Ракелем разравнивается слой.
Т.е. все, как в традиционных принтерах с печатью сверху-вниз.
Просто вместо ванны полимера у нас ванна с нейтральной жидкостью, "тяжелее" полимера, на поверхности которой плавает тонкий слой фотополимера.
Т.е. у нас все достоинства принтеров "сверху-вниз" с обычным ракелем и опускающейся платформой, и возможность использовать минимум полимера, как в случае с печатью "снизу-вверх".
В качестве жидкости любители используют раствор поваренной соли или сахарный сироп. Но, конечно, надо подобрать "нормальную" жидкость.
10 Ноя 11:44
0
Мне больше всего понравился глицерин в качестве такой жидкости
10 Ноя 11:57
0
Я как-то игрался с глицерином. Статью только не найти.
10 Ноя 11:52
1
1. Да, тут надо экспериментировать, доводить, но меня уже на другой проект понесло.

Я знаю про такие системы, помню проект был, без оси Z. Точнее Z была, но реализована "капанием" этой жидкости с целью поднять уровень полимера. И весь принтер реализован на звуковой карте.

Но, мне это не интересно, т.к. тут лишняя штука добавляется - жидкость. Да и проблемы бывают, эмулисия получается, пигмент смешивается с жидкостью, полимер "протухает". Много лишнего появляется.
10 Ноя 13:09
1
Возьмите алюминиевую пластину, нанесите фоторезист, и "засветите" дорожки. Затем травите в щелочи. Можно использовать не алюминий, а 2мм текстолит с 50 микронной фольгой. тогда получите идеальные каналы. После травления, прижмите сверху пластину, что бы закрыть каналы. А еще можно на простейшем ЧПУ выгравировать каналы на алюминиевой плите. А еще можно приклеить пленку с вырезанными на плотере каналами. Короче вариантов масса. Я когда-то пьезоголовку изготавливал вытравливая на текстолите канальцы.
10 Ноя 11:31
1
Серега. Ты никак не уймешься. Молодец. :D
10 Ноя 11:37
2
Дальше веселей будет. А если получится что задумываю, так вообще бомба.

PS надо сохранить комментарий на память (капсула времени)
10 Ноя 11:33
0
Идея замечательная! Но не понимаю, как будет печататься первый слой горизонтальной поверхности, если он находится над "пустым местом", а модель уже достаточно высокая. Нужно вам напечатать пустотелый куб, например, с патрубками. Дно, патрубки и стенки готовы и вот переходим к печати "потолка". Под первым слоем пустота и полимеру из ракеля можно стечь только на дно модели. А значит верхнюю сторону куба напечатать не получится.

И по засветке. За ракелем/в ракеле катается лазерная развёртка. Правильно?
10 Ноя 11:36
0
Да, спасибо за замечение! Это забыл написать в минусах данного метода. А вообще, если получилось бы, то использовал древовидные поддержки.
Кроме того, забыл написать, что пробовал печатать коробочку вокруг моделей, чтобы они в "микрованне" были (наподобие печатного термобокса на FDM). Печаталось лучше, но всё равно не то.
В данном случае - да, развёртка. Что было то и пустил в дело, с минимальными переделками.
10 Ноя 11:41
1
А почему бы не просто top-down? Только в DLP и промышленных SLA ракель разглаживает всю поверхность перед началом засветки. А у вас ракель (обычный, без дюз) будет ползти перед разверткой. Нужен быстрый и вязкий полимер, а он у вас есть.
10 Ноя 11:43
0
Хотя ракель всё же нужно похитрее, чтобы с боков и сзади не подтекало.
10 Ноя 11:58
0
Я проще сделал - удлинил его.
10 Ноя 11:50
0
Самое дорогое - это сделать ракель.

Разбирал ксероксы и прочие лазерники.

Стальная ракель A4/A3 - как бритва, можно укоротить ножницами по нужной длине.
10 Ноя 11:56
2
Стальная ракель - как бритва, обрезать ножницами по длине.
Тут ракель с дюзами должен быть...
10 Ноя 12:06
0
... ракель с дюзами ...
Перестал Вас понимать, увы.

Что-то типа садового разбрызгивателя посудомойки?
74ed46161134cc1731eeb36dbd4c845e.jpg
10 Ноя 12:13
1
Из этой ёмкости насос откачивает полимер (на входе насоса установлен фильтр) и через систему фильтров подаёт на ракели. Отвлекусь немного на них. Они не простые. Ракель представляет собой пустотелую "равнилку" с дюзам, через которые и подаётся полимер. Внутри ракеля-перегородки, чтобы полимер равномерно подавался в дюзы.
Так вот, продолжим повествование о системе. Полимер попадает в ракель, распределяется там и равномерно вытекает из дюз. Вытекший полимер попадает на подложку или остатки модели и сразу же размазывается этим же ракелем.
10 Ноя 12:37
0
Вроде понял...
"Сеялка c веялкой" ;).

7fa1e4508d2181d7db08588cba64a59b.jpg


Всё равно - похоже на тонер-барабан, тем более что в некоторых последних поколениях (HP, Canon ) - тонер уже не порошок, а - жидкая полимерная паста...

2bb9ec3f8d3830440fee193f7ab968df.jpg



Я бы конечно "картридж" разпределения фотополимера - не изобретал,
а на этапе прототипа - воспользовался-бы "фрагментом" уже существующих индустриальных технологий.

Понимаю, что протаскивать лист формата A4 - проще, чем двигать даже "фрагмент" лазерного картриджа (со своей "механизацией"),
однако конечная цель - может себя оправдать.

Мирно Бороздящий Комбайн...

a3afdcf702b97459242c788ef189ef90.jpg
10 Ноя 12:17
3
За ракелем явно ползет "волна" пристающего к нему с обратной стороны полимера, что сводит на нет всю точность нанесения слоя полимера. Фактически получается "полив" полимером. Тут нужен или очень жидкий полимер или материал ракеля, не смачиваемый полимером.
Сам ракель должен быть идеально ровным.
Вообще, сама идея, мне кажется, обречена на провал в широком применении, слишком уж много требований к ракелю и полимеру.
10 Ноя 18:59
0
Да, знатный изврат :) Все пром. решения в ванной и ракелем по всей поверхности.
10 Ноя 22:08
1
Привет, Серег
Хошь, подскажу тебе интересную идею? Здесь где-то мелькала статья кстати с немцами помоему с этой идеей. Полимер нужно замораживать =) каплю жидкого капнул, ракелем разровнял засветил, тонкий слой подмерз, и дальше.

Я вот в морозилку кинул твой полимер ради прикола, как статью прочел =) надо сказать, что вязкость у него стала почти как у мороженной сгущенки - в смятом стаканчике держит форму =) Если температуру ниже опустить какими-нибудь модулями пельтье, думаю можно добиться условно твердой поверхности. При таком подходе и поддержки не нужны... и летом будет какая-никакая польза от чудомашины ;))
11 Ноя 21:39
0
Спасибо за идею...она в работе уже )

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

3D-принтеры и улыбки: компания Candid использует аддитивные технологии в производстве элайнеров

NYLON MOD от PRINT PRODUKT или как я делал ручку для скороварки

Нейлон от Bestfilament BFNylon, стойкий представитель пластиков для 3D печати

Видео Обзор 3D принтера Raise 3D N2 Dual от компании 3Dtool

Пользователи Autodesk Fusion 360 получат доступ к генеративному дизайну и технологии AnyCAD

Aerotex под ударом