Футляр от пыли для объективов микроскопа Olympus в OpenSCAD

Подписаться на 3Dtoday
shusy
Идет загрузка
Загрузка
30.09.17
575
5
печатает на Wanhao Duplicator i3 Plus
3D-моделирование
12
Статья относится к принтерам:
Wanhao Duplicator i3 Plus
Довелось поработать на оптическом микроскопе. В ходе выполнения некоторых операций иногда возникает потребность снять один/два объектива из револьвера микроскопа. Обычно это бывает, когда работаешь с длиннофокусными объективами, короткофокусные упираются в приставку и мешают переключению, поэтому их приходится снимать. Пример на фото ниже.
6f387f90bf764e1eeaf4e7ca2ec74865.jpg
Если объектив сняли на время больше минуты, то его необходимо куда-то убрать, чтобы пыль не попадала внутрь и на оптические поверхности, поскольку почистить такой объектив нереально.

Для защиты от пыли нужен футляр. Существуют ли в продаже такие футляры? Да, безусловно. Вот например на Ali, и в общем не очень дорого. Но тут сразу возникают несколько нюансов - если заранее не купили, то долго ждать, продавец не всегда пишет под какой объектив, не ясен размер резьбы крепления объектива в футляре, а они бывают очень разные. У Olympus один размер у Nikon другой у Zeiss третий. Понятно почему так сделано - чтобы покупали родные объективы, а не использовали продукцию конкурентов. Конечно производитель назовёт ещё с десяток причин почему их объективы самые лучшие, но сейчас это не важно. Обычно если объектив покупается отдельно, то производитель поставляет объектив в футляре, но в данном случае все было в комплекте и футляров нет. Раз футляра нет и в нем есть потребность, то это подходящая задача для 3D печати.

Посмотрим, как все устроено. После снятия объектива в месте его крепления имеется отверстие, которое, по-хорошему, должно быть закрыто заглушкой. Значит кроме футляра нужно сделать ещё и заглушку.
ecec03ac3791472b87f35cc1c51e4ecc.jpg
Модель для футляра простая, поэтому попробуем обойтись простым средством, не привлекая тяжелых SolidWorks или Компас. Воспользуемся бесплатным OpenSCAD.

Создаем модель заглушки в револьверный держатель объективов. Основная модель задаётся двумя цилиндрами.
b8832cbe62889b0c2390531fa6ff5028.png
Сделаем насечку для удобства на цилиндре большего диаметра. Нарисуем параллелепипед развернем его на 45°, сдвинем на расстояние равное радиусу большего цилиндра. Получим вот такой набор параллелепипедов.
68eed481c63535952dbeab250373d596.png
Соединяем их с нашей основой.
ef5907312bd5aeb8e24e0ab9e57f22e0.png
Для экономии вычитаем цилиндр из всей детали, делая несквозное отверстие.
02d7434a0acce7e5a2afac8918ee5059.png
Осталось добавить резьбу. Воспользуемся библиотекой Thread_Library (github.com/syvwlch/Thingiverse-Projects/tree/master/Threaded%20Library) Задаем параметры длинна резьбы, диаметр и шаг, остальные параметры оставляем стандартными.
0a9c319fa42eee0b04228d66c45e6253.png
Заглушка стоит на своем месте, во время отсутствия объектива.
11dad4d9179940f79181f862fbece9ee.jpg
Переходим к защитному колпачку. Создаем усечённый конус (можно было просто цилиндр), и ещё один цилиндр под резьбу.
1d0630e94833f0319f8601b1d037a2fd.png
Еще один конус для упора
428f25799b1a679b6f86df85abbcccf6.png
Теперь убираем внутренности, чтобы получился полый колпачок.
078848aa25bc96d1518b8f822635ccd1.png
Дале добавляем резьбу как в первой детали и готово.

По тому же принципу делаем основание, в которое вкручиваются объектив и колпачок. Преимущество моделирования простых деталей в OpenSCAD в том, что достаточно просто изменять размеры отдельных частей и всей модели целиком. Достаточно задать базовый размер и написать в скрипте все остальные размеры относительно него. Поэтому, хотя я сделал футляр для объективов OLYMPUS, переделать их для Nikon, совсем несложно. Заеняем значение резьбы и на этом всё.

Итоговые модел: thingiverse.com/thing:2558924 или 3dtoday.ru/3d-models/mechanical-parts/body/futlyar_ot_pyli_dlya_obektivov_mikroskopa_olympus/

Все детали вместе с объективом в студийных декорациях. Белый фон не очень подходит, но ...
722dc037509a100ebd267db5116eb8bc.jpg
Объектив вкручен в основание.
cd3349fdc845a5285e632565da01ee03.jpg
Защитный стакан навинчен на основание с объективом.
f900af929328991260044bf66113eafd.jpg
Еще несколько фотографий в производственных декорациях.
067fa0add6ac4d5f6cceafc286bd570b.jpg
62c59b446982a3de77fdaeed541cca10.jpg
1cec7d44fd750ff40bdb5a7360b6fdf6.jpg
7c3acc3637eda2dc5699997a106c3281.jpg
Теперь о печати. Для печати использовалось сопло 0.3 мм. Основание было напечатано один раз PLA, потом все было перепечатано пластиком Filamentarno! для основания PROTOTYPER M-SOFT Gold metalic, колпачок T-SOFT прозрачный, заглушка S-SOFT черный. Предпочтение было отдано из-за вязкости пластики и изделий из него, в связи с этим при работе резьба будет меньше пылить по сравнению с PLA.

Основная сложность в печати - мелкий шаг резьбы. Резьба на объективе микроскопа 20.32 х 0.7, соответственно такая же и на нашем изделии.

Резьбу печатал с толщиной слоя 0.08. Хотя по паспорту принтер такие значения не поддерживает, в реальности оказалось, что вполне рабочее значение. Ниже фотографии напечатанной резьбы.

Основание с частично вкрученным объективом. Основная часть была напечатана с шагом 0.15мм, часть с резьбой с шагом 0.08 мм. На фото видно часть объектива, шаг резьбы 0.7мм
cc1ab001fb865334e7f621b3dfc26bee.jpg
Вид на внутреннюю резьбу.
1410b4c733ed0b7bf058802164a11c52.jpg
То же из другого пластика.
9170b6ec1a69609d5d1f9497b5d30bda.jpg
Фото резьбы закрывающего стакана.
a34d3de701ce423b08618b9baf8c8636.jpg
Из-за использования мелкого сопла, колпачок получился не прозрачным, в отличии от того, как предполагалось изначально. Возможно это можно частично исправить химобработкой, но на текущем этапе не понятно, насколько это нужно. С прозрачным было бы удобнее, это несомненно.

Футляполучился функциональным. Поставленная задача в целом выполнена (если не считать непрозрачный колпачок). Есть параметричекская модель которую очень легко переделать под объективы других производителй.
Подписаться на 3Dtoday
12
Комментарии к статье

Комментарии

1 Окт 11:01
1


Могли бы вы поделиться кодом программ для крышки и заглушки на объектив микроскопа. В своё время пытался сделать в 3д макс модель удлинителя парфокального расстояния объектива микроскопа, но потом никак не получалось напечатать резьбу даже соплом 0.2мм (сглаживалась и была нечеткая), поэтому и не вкручивалась. Возможно, дело в форме сопла: торец был не заострен и похоже несколько размазывал пластик... Может заодно посоветуете, где на али можно купить мелкие сопла для этих целей.
1 Окт 15:45
2
Мелкие сопла брал здесь ru.aliexpress.com/item/Hot-sale-1pcs-3D-printer-M7-Brass-Copper-MK10-Nozzle-0-2mm-0-3mm-0-4mm/32763923869.html Но у меня модель экструдера MK10, подойдут ли вам?

По поводу скрипта - на картинках он приведен полностью для первой детали. Писал для себя, поэтому код плохо оформлен. Взять его можно на странице модели на thingiverse.com/thing:2558924/
3 Окт 10:08
0
Спасибо за исходный код программы. В Windows 8 OpensCad вылетает при рендеринге даже с исправленным вами кодом. Помогла следующая методика: установить просмотр модели в виде сетки (F11) и затем выполнить рендеринг (F6). В Windows 7 подобных танцев с бубном не требуется, можно сразу нажимать F6. Может кому пригодится. В чем причина таких ухищрений - не понятно. Возможно, кто-то подскажет решение данной проблемы...

P.S. Вопрос к shusy: насколько легко закручиваются по пластиковой резьбе детали, есть ли люфт?
3 Окт 12:18
0
Пластик-пластик (обе детали напечатаные) закручивается легко люфта нет. Первый раз может быть нужно немного больше усилий, чтобы убрать огрехи печати, если их было видно глазом. Потом без проблем. Металл закручивается плотнее, чем пластик, но это видимо связано с небольшим несоответсвем размеров или с тем, что окружности на самом деле не окружности, а многоугольники. (насколько я помню в библиотеке резьбы моделируются 24 угольниками). После притирки, т.е. пары закручиваний/откручианий все детали ходят нормально, без усилий.
5 Окт 12:23
1
Думаю во Fusion 360 нарисовать было бы быстрее, но и скучнее, края там можно сгладить было бы.Openscad интереснее работает, я в нем буквы 3D печатаю через огромный скрипт созданный в свою очередь программой на Delphi, тут только рендер получается ))
c532a5703ea5783d74c695dfedfd29ca.jpg

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Создание "ручного" ЧПУ фрезера

EMBER DLP принтер в открытом доступе.

Cura 3 - первые впечатления

3Dtoday за 60 секунд от 17 октября

Циклоп с планеты Шелезяка

Добро пожаловать в Ultimaker Cura 3.0!