Модульные пиксельные экраны, часть 3: смола, силикон и 8х8

Продолжаю про модульные экраны

Часть 1 / Часть 2

Доведя процесс от абстрактной мечты, до вполне себе физических и рабочих прототипов, было очень печально от их воплощения. Они были хлипкие, не красивые, очень сырые. Надо было дорабатывать.

Печатать корпусы было достаточно долго, на фанерном ZAV с прямой подачей, печать одного корпуса занимала более 6 часов, а перепечатывал я их регулярно. Это тормозило процесс, отнимало пластик, и в целом печалило) И вот в таких настроениях, я заказывал матрицы для дополнительных панелей, и обратил внимание на размер диодных матриц 8х8. Я видел их и раньше, но они мелкие, такими стену не заставить, поэтому даже не смотрел на них. Но тут меня посетила гениальная мысль: отработаю производство на маленьком масштабе, а потом просто увеличу до 16х16. Таким образом, я почти в 4 раза уменьшил время печати корпуса и всех остальных элементов, да и в целом матрицы 8х8 оказались очень приятными сами по себе. Да, стену не заставишь, но например, можно собрать настольный светильник, или заставить ими небольшую область, собрать бегущую строку, etc. Фоток сохранилось мало, но вот размерчик:

В этот же момент поймал еще одну гениальную идею: если нет нужного стекла, то можно создать его самому! Выглядит смешно, но тогда это было просто озарением) Я никогда не занимался эпоксидной смолой, но где-то видел столы всякие, и прочее подобное. С этих пор начался отдельный этап, когда все пришлось гуглить, изучать, покупать. Кажется, что все доступно: любая информация, чаты, сообщества, но это только на поверхности. Начинаешь копать глубже, и всегда упираешься в самостоятельные тесты

В следующие месяцы я регулярно подбирал рецепт смолы, чтобы она рассеивала свет, но хорошо его пропускала, чтобы контролируемо и повторяемо тонировалась, чтобы без пузырей и прочего. Закончил я эти тесты совсем недавно, теперь я могу точно сказать, что кое-что понимаю в заливке эпоксидной смолы))))) Вот например первые тесты рассеивания света вне панелей:

Важный момент — смолу надо куда-то лить. Не получится просто отлить её в корпусы, или напечатать формы (молды) из пластика, зато получится сделать силиконовые. Одно тащит другое, и следующие месяцы я провел изучая, что, как и куда лить. Какие есть силиконы, производители, как лить и как дегазировать (кстати, к этому моменты я купил простенький дегазатор в виде насоса и кастрюли), почему силикон потеет и как с этим бороться. Короче проблем масса, и теперь я могу сказать, что кое-что знаю и про литьё силикона. На фото самый первый тест, я тогда думал вставлять кубики из смолы в каждую ячейку вручную (ишак):

В это же время не покидала идея отказаться от 3д печати корпусов, потому что печатать их долго, и повторяемость может плавать. Думал начать их лить из жидкого пластика, но но было ошибкой) Потратил кучу времени, сделал мастер-модель, снял с неё двухсоставную форму, и даже отлил несколько штук. Если коротко — сетку лить сложно, пластик у меня попался достаточно хлипкий, в итоге отказался временно от литья пластика, и дальше долгое время проектировал корпус с учётом возможного литья. А сейчас уже насовсем отказался от этой идеи

Короче, силикон силиконом, но время шло, а я придумал разделить экран на физические пиксели. Мне тут в комментах к прошлой части сказали, что расстояние между светодиодами и рассеивателем должно быть большим для хорошего рассеивания, и это правда. Или расстояние, или толщина рассеивателя. Увеличивать толщину панелей не очень хотелось (но на самом деле можно было бы, я понимаю это только сейчас), оно бы и расходы пластика увеличило, и вообще не так красиво все ложилось тогда. И я придумал отодвинуть сам рассеиватель, сделать так, чтобы пиксели стали физически разделенными и выпирающими за пределы корпуса. Прикинул на 3д модели, и получилось даже интереснее, чем с плоским экраном

Оставалась одна проблема — мастер модель экрана. Можно конечно было напечатать на FDM тонким слоем, разгладить и зашкурить, но скорее всего это шляпа (до сих пор так думаю), хотя может и стоило попробовать. Но я купил фотополимерник специально для этих целей. Никогда не было опыта с фотополимерной смолой, и интересно было потестить. Если коротко – все получилось. Если подлиннее — фотополимерная печать очень противная, тьху, печатаю только когда очень надо. Зацените древность и технологии рядом:

Потратив время на изучение фотополимерки, получилось все достаточно быстро, и пошли тесты печати мастер-модели матрицы экрана. Печатал я по-разному, боролся с выгибанием модели и усадкой, тыщу раз переделывал модель, тестил разную высоту выпирающих пикселей, короче многомесячная история тоже случилась.Но в конечном итоге идея была правильной. Я снял с мастера силиконовую форму, и зафигачил такой пиксельный экран из эпоксидной смолы — ура! Увидел результат и осознал, насколько лучше могут быть эти экраны, и проникся ими окончательно

Стоит сказать, что для меня это кейсовый проект. Как для дизайнера, да и просто человека. Вот я сам взял и с нуля каждый этап реализации продумал и прошел, долгое время проект не забросил. Типа челлендж, хех. Поэтому теперь меня не сильно заботят потраченные на тесты деньги, и нужны ли эти экраны кому-то, кроме меня. Но на случай, если нужны, то техпроцесс стоит разу построить так, чтобы можно было сделать мелкую серию, она мне и самому нужна)

В общем подумал, что это бонба, и следующие месяцы работал над частью корпус + смола. Потестил материалы корпуса, осознав что белый свет на максимальной яркости и в долгую, разогревает панель аж до 70 градусов в некоторых местах (при жаре +30), а я изначально печатал корпус из PLA matte (красивый кстати, но спекание хуже), пришлось и корпус долго тестить, а заодно заменить старый ZAV на Qidi Q1. Понял, что смола сама по себе не цепляется за корпус химически, но цепляется механически. Осознал, что экран должен быть глянцевый, он намного эстетичнее матового, а это значит, что мастер-модель надо полировать. Все эти нюансы всегда растягивались на недели, чего только стоили косяки от поверхностного натяжения пылинок внутри фотополимерной смолы, или зеркальная полировка мастера. _____

Наверное, это последняя вводная история перед реальным временем, дальше расскажу что из всего этого получилось, какие проблемы случались и что собираюсь с этим добром делать