第1步:基本設(shè)計(jì)特點(diǎn)
3d打印機(jī)中需要注意的事項(xiàng):
遵循如下幾點(diǎn)使我們提出的打印機(jī)新構(gòu)造設(shè)計(jì)完全符合我們的預(yù)期。這臺(tái)打印機(jī)將是一件原型,我們計(jì)劃在不久的將來建造一個(gè)更酷、更完善的版本。有希望在2013末被完成。并且如果所有問題都能解決,我們甚至獲得kickstarter資助(譯者注:Kickstarter于2009年4月在美國紐約成立,是一個(gè)創(chuàng)意方案的眾籌網(wǎng)站平臺(tái),Kickstarter網(wǎng)站致力于支持和激勵(lì)創(chuàng)新性、創(chuàng)造性、創(chuàng)意性的活動(dòng)。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)面對公眾募集小額資金,讓有創(chuàng)造力的人有可能獲得他們所需要的資金,以便使他們的夢想實(shí)現(xiàn)。)
打印機(jī)必須具有下面的特點(diǎn)(沒有次序之分):
1、經(jīng)濟(jì)
2、開源
3、簡潔
4、分辨率高
5、可選擇材料多
6、操作方便
7、快速
基本操作程序:
光刻成型3D打印機(jī)工作流程:過程非常簡單,光照射樹脂,樹脂硬化成型。為了提高成型質(zhì)量和精度,需要高能光線來照射樹脂使其聚合。
首先確定用哪種光源
關(guān)鍵在于光能的定量或者劑量(放射學(xué)上的術(shù)語)
光劑量你可以用3個(gè)參數(shù)來衡量,即光能,光強(qiáng)度和照射時(shí)間,加起來就是整個(gè)光劑量。通常只有光譜中用在固化材料的紫外光被計(jì)做光劑量。其余光被反射或吸收轉(zhuǎn)化為熱。
只有有足夠能量的光子才參與光聚合。這意味著你使用何種樹脂是我們決定用哪部分光(電磁)譜的決定因素。大多數(shù)光聚合樹脂在紫外光下會(huì)發(fā)生聚合,即波長在365nm到420nm的光。一些樹脂也會(huì)在更長的波長光照下發(fā)生聚合,但是是非常稀少和昂貴的。
1) 需要考慮的事情之一是,為了使用更廣范圍的樹脂材料,我們希望利用盡可能豐富的紫外光頻段。
另一方面是照射時(shí)間和照射強(qiáng)度。照射強(qiáng)度或者光通量是單位時(shí)間光源發(fā)出的光子的度量。樹脂光照時(shí)間越長,光穿透越好,打印層越厚和越硬。光照時(shí)間是打印層厚度的另一個(gè)因素,這是立體光刻技術(shù)的獨(dú)有特點(diǎn)。
2)光源的強(qiáng)度必須足夠強(qiáng),以使光照時(shí)間可以足夠短,這樣才能達(dá)到高速打印。
3)還有光源必須開和關(guān)是可控的,以使哪些樹脂被光照是可控的。(樹脂)在光刻的時(shí)候,被光照的發(fā)生聚合,沒被光照的仍然為液態(tài)。也就是說分辨率和最小特征大小取決于最小光點(diǎn)大小。
4)光源的第三個(gè)參數(shù)是光照點(diǎn)必須越小越好.
在谷歌里搜索我們發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)可行的光源系統(tǒng)可以滿足這些需求。藍(lán)/紫外激光具有很好的光學(xué)性能,能產(chǎn)生一個(gè)較小的光斑尺寸和檢流計(jì)頭或數(shù)字化光處理投影。激光通過檢流計(jì)系統(tǒng)獲得一個(gè)小而精確的光點(diǎn)。由于我們沒有設(shè)置激光、激光光學(xué)和檢流計(jì)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)。有人從結(jié)構(gòu)1為例(專利問題),也許有一天我們也會(huì)弄出一個(gè)套件。我們決定采用DLP(數(shù)字化光處理)投影。
DLP投影機(jī)
光源的光線通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)的色輪和照到微反射鏡的表面。這些鏡子通過與色輪同步來實(shí)現(xiàn)何
時(shí)可以反射光線通過透鏡或偏離到別的地方。多個(gè)微鏡形成圖像。
從上面的內(nèi)容來考慮,可以輕易知道我們希望我們的投影機(jī)有什么特性:
1.紫外光含量高(確定投影機(jī)固化樹脂)
2.高光強(qiáng)(固化時(shí)間短)
3.對比度高(分辨率高,光污染?。?br />
4.高分辨率(更小的特征尺寸)
最后但并非不重要的,我們只有1000歐元的花在投影儀上。所以存在支出限制。我知道這不是一個(gè)高檔投影機(jī)的的預(yù)算,但即使項(xiàng)目失敗,我總可以用它來看電影。
最終我們決定使用 7077365 Acer H6510BD DLP FHD1080p, 1920x1080pixels。我們在當(dāng)?shù)厣痰暧嗁彽摹?br />
有了光源后我們來看如何在3D打印機(jī)上使用我們的光源
我知道我們在設(shè)計(jì)3D打印機(jī),但讓我們先對樹脂(光固化樹脂)進(jìn)行快速的谷歌搜索,我們發(fā)現(xiàn)這些材料不便宜。因此取消了自上向下方法的選擇。在通常的立體光刻中光源從上面照射樹脂。當(dāng)工作平臺(tái)的連續(xù)層結(jié)構(gòu)沉入樹脂缸中(?),這意味著你的工作段取決于缸的深度。這也意味著,不管你所建模型的大小,你必須使用一整缸樹脂(來做)。這意味著如果你想打印鞋,你需要在(樹脂)箱中放上約3升樹脂。每升80歐元,總共就要放240歐元(樹脂)在(材料)箱中.
對我們來說貴了點(diǎn)。所以自下而上試試。
當(dāng)設(shè)計(jì)自下而上3D DLP打印機(jī)時(shí),有兩個(gè)合理的設(shè)計(jì):我們可以直接投影到工作區(qū)域或者我們可以利用鏡子在某個(gè)角度上反射到工作區(qū)域。
我們選擇把我們的投影機(jī)成90度角,并且用簡單平面鏡將清晰的圖像投影到我們的工作區(qū)。 這是因?yàn)槲覀兊哪繕?biāo)是一種真正的桌面臺(tái)式機(jī)——適合我們的桌面和盡可能緊湊。
第二步:安全
本篇強(qiáng)調(diào)安全,采取預(yù)防措施,用好你的保護(hù)裝置。 請記住,你只有一套立體視覺傳感器(眼睛)。雖然你有兩個(gè)拇指,我打賭你會(huì)不愿意用大腳趾代替它們。所以請使用所有安全裝置,它是明智的。 工具: 安全護(hù)目鏡或面罩 一次性手套 堅(jiān)固的皮革手套 耳塞或耳罩 太陽鏡 進(jìn)行切割、研磨、使用溶劑和化學(xué)品的工作時(shí)請穿上你的面罩或護(hù)目鏡和手套。 操作時(shí)產(chǎn)生噪聲,需要戴耳罩或耳塞。 當(dāng)你注視強(qiáng)光時(shí)戴上太陽鏡。 第3步:尺寸和維度 。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。。。。。
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