Кремень FMZ Реклама
Kremen FMHM Реклама

Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1

vadimav
Идет загрузка
Загрузка
09.04.2019
4484
29
Техничка

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

28
Статья относится к принтерам:
Flying Bear Shine
Почему выбрал его:

1. В отличие от AnyQubic Foton - открытая система работы с файлами содержащие слои и G-Code .

2. В отличие от NanoDLP - имеются G-Code что упрощает создание слоёв и подключение периферии.

Недостатки:

1. Неколимируемый свет и неравномерный угол входа света. Работает, по сути, только средина поля. На краях нет качественной печати. нет и заявленного разрешения.

2. Нежёсткий позиционер с воблингом.

3. Всевозможные глюки с пропуском слоёв.

4. Сильная зависимость печати некоторых смол от температуры комнаты.

Исправления:

1. Сделал удобной конструкцию ввиде 'книжки' Удлиннил провод до экрана управления.

Но вот перед открытием нужно не забыть отстегнуть шлейф LCD. иначе матрица будет безвозвратно утеряна.

РИС1
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
2.В целях хоть как то временно поднять разрешение и прибрать расходимость на первое время снижением апертуры - закрасил раструб в чёрный цвет оптическим матовым, и опустил матрицу ещё на 2см , заменив её на 100w. При этом по эффективности подходят матрицы только Chanzon, Hontiey - имеют низкую эффективность и такой же по эффективности пик в ИК на 900нм, что только разогревает LCD. См Фото ниже.

РИС2
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
3. Сделал термостатирование кюветного отделения, в виде подогрева столика и продува вентилятором через радиаторы от пентиумов через образовавшийся от опцщенного раструба зазор на матрицу подогретого воздуха той же температуры.(см Фото) В качестве термостата - простейший регулятор на 2х транзисторах с ШИМ. и аппаратной ручкой 28-40 градусов. Сразу скажу, что релейные термостаты с гистерезисом не подходят. Они создают небольшие периодические колебания температуры при регулировании- конструкция меняется в такт этим расширением и вы имеете термостатную пилу на вашей детали вдоль оси Z.

4. Убрал экстраток, возникающий при включении LED драйвера и иногда сбивающий контроллер двигателя ТМC2208.

Установил RC=50msec в затвор ключевого полевого транзистора. На плате это предусмотрено, только китайцы почему то туда запаяли нулевое сопротивление. Экстраток и поломка пропали. Cм фото моторной платы:

РИС3
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
РИС4
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
5) Выточил более симметричную жёсткую фтулку чтобы временно, до установки нормального позиционера прибрать воблинг позиционера . Торцевого подшипника в принтере нет. Всё опирается на подшипник мотора. В котором надо не забыть натянуть пружину, иначе всё вообще по Z болтается. Измерения показывают, что даже незначительного отклонения без усилий засчёт люфта кареток вполне достаточно, чтоб край столика уже ходил более чем на толщину слоя. Чтоб слои не плясали - нужен жёсткий позиционер на 4х каретках с большой базой и преднатягом, чтоб повысить жёсткость в нуле характеристики кареток. Так же необходима антивоблинг шайба между гайкой и столиком, поскольку любой винт проточен под торцевые не идеально и имеет эксцентриситет.

6) Создал ParaLed. Но в отличие от Китайцев, решил применить минимально возможные по диаметру линзы. Поскольку 5ти градусных Ф3 светодиодов нет. Есть только 15 градусные и за большие деньги, то я остановился на формате CREE XPE Ф13 линзах и однокристальных светодиодах формфактора SMD 3535. Выбор был очень долгим, поскольку, чтоб бы я не покупал на Али Экспресс(было всего 9 попыток, и долго ждать доставки. Поэтому разработка затянулась на пол года) - всё оказывалось отбраковкой купленной у тайваньских заводов(то есть восновном плохие по эффективности, средины - нет(а, вернее продана в США ) и всего несколько хороших из всей партии . )

А. Выбор длинны волны.

а) Смолы и LCD

Если мы сопоставим спектр пропускания включенной открытой матрицы (на фото снизу в двух ракурсах , на фото сверху - спектр пропускания защитного стекла от неё) со спектром поглащения смолы, на фото ниже далее,

РИС5
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
То мы увидим, что тут можно определить некий ОПТИМУМ по длинне волны.

РИС6
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
С одной стороны, если мы пойдём в сторонцу оптимума полимеризации от 405 к 380нм, то мы потеряем интенсивность засчёт того, что LCD перестанет пропускать. Если же мы пойдём в другую сторону от 405 нм, то уйдём ещё дальше в зону, где фотоинициатор почти не поглащает, хотя света там будет достаточно, что увеличит глубину полупрохождения света, а, следовательно и паразитную засветку (наплыв по Z ). Как очевидное следствие вышеизложенных спектров и апроксимируя скаты пиков прямыми - полимеризацию на входе света в слой смолы можно охарактеризовать как параболу. При этом оптимум лежит на 400нм. Но я бы предпочёл работать отступив на 5нм в более короткую область, чтоб уменьшить глубину полупроникновения и паразитную засветку по Z.

РИС7
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Что касается остальных смол, то у большинства, если снять их спектры, будет один и тот же пик фотоинициатора. только добавятся взвеси, красители, итд итп. Единственной, отличной от всех смол мне попалась UVRes M001, у которой пик сдвинут чуть в более длинноволновую область, и добавлено много краски, гасящей видимый спектр, чтоб исключить паразитку в ДЛП принтерах с недоработанным проектором.

РИС8
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Другой попыткой оптимизировать работу принтера и приблизится к оптимому поглащения пика фотоинициатора - 380 нм можно было бы звменой поляризаторов на более УФ прозрачные, поскольку тот, что стоит на LCD пропускает всего 20% света (при норме - 50%) Но если отодрать нижний всё же можно с великим трудом, то верхний - не снять никак. (по крайней мере на матрицы от Шарп, что стоит в моём принтере. ) Даже если снять один, то замена ему УФ поляризатор в США стоит около 600 долларов и в Китае их уже нет вообще.

РИС9
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Как видим , если снять нижний поляризвтор , и заменить его на идеальный 0 то мы получим выйгрыш 0.5/0/15 - где то в 3 раза.

РИС10
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Если кто раздобудет такие - обязательно отпишитесь.

Итак по пункту а) - мы остановились на светодиодах в диапазоне 395-400нм

б)LEDs

Ниже привожу спектры всего, что мне попадалось в длительных поисках.

РИС11
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
А теперь привожу сравнение с образцом полученным прямо с завода, минуя Китайский 'Митинский радиоРынок' под названием АлиЭкспресс:

РИС12
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Далее была долгая война с заводом, чтоб получить от них светодиоды на должную длинну волны и должной эффективности.

в) Фокусировка и линзы. Рассмотрел вот такие 4 варианта.

РИС13
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Все имеют один и тот же пластик. И наилучшие результьаты по КПД показала самая правая линза.

Хотя, нужно иметь ввиду, что спектр пропускания пластика линз резко обрывается за 400 нм.

РИС14
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Б) Конструкция:

Конструкция представляет из себя 6 линеек по 10 линз, размещённых вплотную. Выбранные светодиоды XPE 3535 распаяны на звёзды и размещены на массивном бруске алюминия для строгого выравнивания температуры чтоб избежать эффекта защёлкивания, поскольку ТКС у них отрицательный. Так же для этого стоят выравнивающие резисторв в каждой из 6 цепочек.

РИС15
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Крепление:

РИС16
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Светодиоды накрываются держателем выточенным на ЧПУ из толстого гетинакса. Ложементы для линз:

РИС17
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Сверху сделаны риски - канавки для установки решётчатой диафрагмы, если потребуется:

РИС18
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Каждая линза вкладывается через силиконовую прокладку, чтоб обеспечить равномерный прижим всех звёзд к теплоотводу и отыграть допуски и терморасширение.

РИС19
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
РИС20
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
ПараЛед в сборе:

РИС21
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
В) Характеристики.

С данными светодиодами 0.7А можно развить мощность до 34В*4.3А

Направленность - 5 градусов

Видео:

В1
Приемлемая равномерность наступает где то начиная с 12 см от верхней плоскости.

Г) Установка в принтер:

Установил на нижнкк дно принтера вместо LED матрицы пропилив квадрат для светодиодов, и сделав из толстой фольги защитный раструб с отверстиями для входа и выхода воздуха от уже сделанного термостата. Расстояние от торца ПараЛеда до LCD = 12см

Неравномерность:

Вполне приемлемая.

РИС22
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
РИС23
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Д) Первые эксперименты:

Сначала определил оптимальную выдержку печатая тест, который за 25 мин печатает 30 кубиков каждый с разной выдержкой , от 0.2 до 6 сек с интервалом 0.2.

Подходящая выдержка при полной мощности 150 ватт составила 1.5 сек.

Если оставить его включённым надолго, то LCD перегреется. С охлаждением же она тёплая.

С этой выдержкой успел кое что напечатать:

РЕЗУЛЬТАТЫ:

Эффект разрушения печати в самых углах матрицы исчез.

Сравните, До (справа) и после установки ПАРАЛЕД:

(этот локомотив печатался из угла в угол, и до края оставались несколько пикселей. )

РИС24
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Какие то вариации на продольной юбке локомотива от морды к морде вследствии небольшой неравномерности - не замечены.

Так же весь стол можно загружать одинаковыми деталями, и они останутся одинаковыми везде:

РИС25
Модификация Flying Bear Shine 1 - Часть1
Дальнейшая модификация принтера - это замена позиционера.

Как сделаю - напишу Часть2.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

28
Комментарии к статье