macchina per prototipazione rapida con tecnologia DLP

[franceso]

Bellissime Notizie.

[stefano830_1]

per l'uva va benissimo un buon rosso scusate non ho resistito

[gyppe]

Ottimo waregan! Facci sapere

[waregan]

Allora cominciamo da cosa?
Direi dalla resina.

Capitolo 1 La resina fotopolimerizabile

La resina proposta in piu' studi di carattere accademico e la seguente combinazione:
- 0 .006 g di Sudan I,
- 2.00 g di phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide
- 98 mL di 1,6-Hexanediol dicrylate

il phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide e' insolubile in acqua ma solubile in acetone e in Hexanediol dicrylate.
Ma la sua solubilità  cmq non e' spiccata, quindi la soluzione va preparata da 24 a 48 ore prima di usarla, agitandola e non mescolandola, all'interno di una bottiglia bruna.

La soluzione e' stabile per molto tempo.
La soluzione esposta nel bagno di stereolitografia e' cmq attivata e non puo' essere conservata per diverso tempo come invece e' per la soluzione vergine.
Infatti il phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide esposto a raggi UV libera radicali liberi che portano alla polimerizazione del monomero di 1,6-Hexanediol dicrylate.

Questa miscela per la sua tensione superficiale non e' estremamente volatile.



Esisono delle alternative comprovate da letteratura?
La risposta e' si.

Quale e' l'alternativa? Una resina a basso costo come il Methyl Methacrylate.
Questa resina di largo uso anche odontoiatrico, e' meno violenta in presenza di UV e radicali liberi ma cmq ha dalla sua il costo ridotto.

Una ricetta provata dalla Zcorporation?
- Methyl Methacrylate
- 1-3% di N,N-Dimethyl-p-toluidine come attivatore UV
- 0 .006 g di Sudan I,

I risultati cmq non saranno gli stessi in termini di tempo della prima formula.

NB: il N,N-Dimethyl-p-toluidine come attivatore UV, e' alla base probabilmente dell'attivatore per resine epossidiche citato in questo post

NNB: Segue capitolo 2 Sistema di fotopolimerizzazione

[duble-0]

-ho trovato il programma open-free-o come lo volete chiamare insomma gratis(da stl ricavate tutte le slice che decidete voi e salvate in tutti i possibili formati .svg,.jpg,.bmp,.png, etc), poi li caricate in un programma di fotopresentazione con i tempi da voi settati

grazie waregan, sapevo della possibilità  di miscelare in casa ma per il momento volevo partire con qualcosa di più sicuro, comunque pendiamo dalle tue labbra per la ricetta!! ..secondo me il problema del programma è riuscire a coordinare le immagini con il motore..cmq spara pure tutte le cartucce che ti vedo molto appassionato alla cosa!
..adesso ho anch'io 2 cose da fare, ma sta sera ritorno alla carica!!

[waregan]

Capitolo 2 Sistema di fotopolimerizzazione

Cosa possiamo usare per realizzare la fotopolimerizzazione di uno strato di resina? Partiamo dall'analisi di cosa realmente vogliamo fare. Per ottenere precisioni di 100 micron (un capello umano) bastano una risoluzione di 1024 X 768 su un area di 100X80X130 mm.

Il sistema di movimentazione in Z ci pone minori dubbi, le nostre cnc ci hanno insegnato come fare. Resta come ottenere il tutto sul piano XY.
Partiamo dai dati delle resine mensionate che individuano una potenza media in funzione di tempi brevi di esposizione e per strati di 1/10mm di 200W.
La migliore tecnologia usata in queste macchine fatte da ricercatori e nel modello commerciale della Zcorporation e' quella DLP. Quindi molti di questi studi, pubblicati su riviste specialistiche, annoverano proiettori con lampade UHP da 200W minimo.
Sono stati fatti degli studi comparativi tra questo tipo di lampade e led di pari potenza, il risultato era che per il medesimo Layer necessitava un tempo di esposizione di 4-5min. Con una perdita notevole di risoluzione.

Infatti, permettetemi una digressione, la fotopolimerizzazione indotta dalla sorgente UV deve essere impulsiva, perche come ho detto nel precedente capitolo, piu' agisce e piu' la soluzione si riempie di radicali liberi. Questi sono capaci di far solidificare, a lungo andare, tutta la soluzione. ecco perche piu' tempo stiamo a polimerizzare e piu' "sfumano" i contorni.

Quindi riassumendo va cercata:
- una fonte ad alta risoluzione con 0.55'' DLP chip
- lampada UHP da 200W

Ma basta solo questo? No!
Servono ancora due cose:
-una lente Piana-convessa da 50mm di diametro e 150mm di distanza focale
-uno specchio piano
questo permettera' di restringere l'immagine proiettata e di focalizzarla sull'area di lavoro. La lente dovrebbe essere a divergenza 0 e costa circa 30euro.

Il proiettore ritrovato in piu' di uno studio e' il seguemnte:
Optoma EP728.

Sconsigliano i modelli a led della medesima casa e i TV perche' sempre a led, e non va bene.

Si trovano ottimi usati a meno di 300 euro su ebay.

Ho il dubbio che anche il modello a emissione di luce inferiore, visto in un filmato, sfrutta un proiettore e non un monitor.

Segue l'ultimo chiamiamolo "capitolo" sul programma di slicing free.

Questa non vuole essere una guida ma bensi' un riassunto di quanto ho trovato in rete, libri e email con gli autori di queste ricerche. A dopo

[franceso]

Se mi dai un modello ti faccio lo slicing e se vuoi anche un programma/script per un stepper esterno.
chiaramente mi devi indicare la risoluzione e il numero di slice richiesti.

[AvioP]

alcune caratteristiche dei "vetri" :
vetro acrilico OP-4 di 3 mm lascia passare 89% degli UV A
vetro naturale ordinario ( minerale estratto dalla silice) di 3mm lascia passare 78% degli UV A.
UVA 400 nm–315 nm

[waregan]

completiamo questo riassunto con la parte del programma.

Capitolo 3, il SW controllore
Ringrazio personalmente Franceso se ci aiutera' a fare una utility di gestione stepper/Vga
Per ora parliamo di slicin con quello che si trova in rete. Affrettatevi a scaricare il programma perche' il progetto e' stato abbandonato dal 2008.

Ho usato tutti i programmi Materialise e quindi so le potenzialita' di Magics, Mimics e Simplant. Sono cad/cam per la RP.
A noi serve una cosa semplice semplice che da un STL ci dia delle "fette" in BMP 2 colori, e con scala fissa.
Ecco cosa ho trovato:
http://www.freesteel.co.uk/wpblog/slicer/#features


Il programma si scarica da qui: http://www.freesteel.co.uk/downloads_fr ... taller.exe

Andate in start/ programmi/accessori e lanciate un prompt di comando e trascinateci sopra il file slice.exe che trovate nella cartella di istallazione del programma. Vi appariranno tutti i comandi possibili. quello che serve a noi sono i seguenti due:

To create 11 slices from Z=10 to Z=20 every 1mm and output to a file, type:

slice -z 10,20,1 example.stl -o output.svg

If you do not know the Z range of your model, the following command prints it out:

slice -v example.stl

cosi sapremo quali sono gli estremi superiore e inferiore del nostro solido e diremo al programma ogni quanto affettare e da dove a dove.
Invece di .svg possiamo scrivere uno di questi formati:
HPGL, XML,jpg,bmp,png o SVG

A questo punto con programmi di foto story possiamo settare l'esposizione e alternare ,sfondi neri completamente ,durante gli spostamenti dell'asse Z.

Piccola nota dolente i file creati sono con la sagoma dell'stl nera con sfondo bianco, bisogna invertirle. Oppure c'e' un comando e io ancora non l'ho approfondito piu' di tanto.

Molti hanno usato microtomi da microscopia per movimentare il piatto di sintesi, con precisioni di 0.01mm manualmente, altri come junior hanno usato lo stesso microtomo ma con uno stepper integrato.

[waregan]

Ora che ho fatto il mio bel riassunto voglio pero' metterci un pizzico di critica in piu' e voglio che anche voi vi buttiate dentro.
La cosa mi ha entusiasmato come vedete, perche' l'anno scorso anche io fui preso dalla tentazione di creare una testina di stampa 3D per le cnc. Feci dei passi con la sinterizazione al laser su cnc ma poi lasciai perdere.Quello che mi blocco' fu proprio la gestione degli incrementio di layer. Questa tecnica polimerizzando l'intero strato contemporaneamente, rispetto al laser, ha notevoli vantaggi di tempo e qualita'.
Ecco che mi ributto nell'impresa allora. sfruttando programmi di allora.

Ho la lista dei componenti e delle materie prime usate da junior, che per sua stessa ammissione non sono sotto copiright.

Quindi la rigiro:

Piccola premessa lui e' stato spinto a inventare questo sistema o meglio a perfezionarlo perche vista l'umidita' all'80% della sua zona, non riusciva ad usare la ZCorp a gesso e maltodestrina.
Allora ha lavorato a una stampante 3d chimica.
I principali vantaggi sono: alta risoluzione, rifiuti minimi e non sporca di polvere.

Ma ci sono anche alcuni svantaggi: se si desidera una risoluzione elevata l'area di stampa deve essere piccola, e il prezzo elevato delle sostanze chimiche.

Cosa ha scoperto fino ad ora(citazione sempre di junior):


1) Il proiettore deve utilizzare DLP chip www.dlp.com


2) Se la lampada proiettore è UHP sopra 200W otterrete un velocissimo indurimento
(eccellente). Non utilizzare proiettori LED, avrete bisogno di 4 o 5 minuti per ciascuno strato, forse 100 anni per la costruzione di qualcosa e non sarà  possibile ottenere una buona
risoluzione.


3) Risoluzione: sta usando un 1024 X 768 (0,55 ' DLP chip) – Il suo proiettore è Optoma
EP728. Lampada del proiettore è a buon mercato.

4) La risoluzione di z è anche importante, lui sta usando un microtomo per microscopio (140 mm
-corsa). Questo gli da una risoluzione di circa 0,01 mm su z


5) l'obiettivo originale non e' fatto per corte distanze, lui lo ha modificato per una distanza di 170mm, con lenti MgF2 Coating della Edmund Optics, NT32-975.

6) Il processo di creazione di top-down ha due questioni principali: sia di bolle che a livello chimico,come si introduce il materiale più solido (ascensore) il livello scende fino che potrebbe
dare una piccola differenza sull'asse Z. Per questo motivo sta costruendo una piattaforma bottom-up, questo rende il progetto semplice e riduce anche il costo dei prodotti chimici
perche' non è necessario usare grosse quantita' di resina. Simile a questo
commerciale: (http://www.envisiontec.com/index.php?id=60)

7) Software: Per affettare il solido verrà  utilizzato qualsiasi commerciale (Magics) o non
commerciale (Fogassa/Pov-ray). Per la stampa sta costruendo uno che forse condividera' dopo. Controllera' gli stepmotors e il proiettore usando la seconda uscita monitor dalla sua scheda video.


Sostanze chimiche: ha acquistato un materiale da Dymax ,miglior costo (circa 200 dollari al kg – deve essere più conveniente in USA).
http://www.dymax.com/Products/Electroni ... /index.php


9) Se questa sostanza chimica non funziona, è necessario utilizzare quello sul link: # 1,6-Esandiolo diacrilato (Aldrich 246816)
# Sudan io (Aldrich 103624)
# Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl) fosfina ossido (Aldrich 511447)



Questo in breve il suo progetto, mi pare gia' una ottima base di partenza, manca solo l'investimento di capitali in 3 prodotti chimici e il proiettore. Con 300euro si dovrebbe uscire tranquillamente dalla malattia,specie se si ha gia una cnc per i movimenti in Z.

[duble-0]

Infatti junior è riuscito nella costruzione del suo sistema dal basso verso l'alto, ed è quello che sto proponendo di utilizzare anche noi, tra l'altro mi sembra che junior sia intenzionato a creare dei kit da vendere su un sito non appena finirà  il software..ma la mia intenzione non è replicare quanto fa junior, perchè in 10cm non arrivo a stampare nemmeno una penna! come già  detto per creare oggetti grandi preferisco perdere un po' di risoluzione su Z col ulteriore vantaggio di incrementare la velocità ! a nessuno interessa realizzarsi qualcosa da utilizzare nella vita di tutti i gg?

[gyppe]

Prima di tutto grazie davvero per aver condiviso tante ottime informazioni!

Dunque, io dico la mia cercando di fare le cose più semplici ed economiche possibile come mio solito Intendiamoci parlo di semplice ed economico, non significa fare le cose alla bene meglio, significa spendere il meno possibile e risolvere con la meno fatica a parità  di risultato.

I prodotti chimici, davvero grande sapere esattamente cosa serve, però così ad occhio mi sembrano cose davvero difficili da trovare, sostanze mai sentite in vita mia, molto probabilmente in farmacia non si trovano, in normali negozi neppure, come si possono procurare?
Se sono difficili da trovare, o costosi, tanto vale prendere il prodotto già  pronto della solar che costa mica tanto a cui aggiungiamo solo il sudan I, sempre se è possibile ovvio.

Comprare un microtomo mi sembra davvero eccessivo, sempre che non si trovi a pochi soldi, altrimenti una normale vite senza fine per le cnc dovrebbe andare più che bene, infondo non penso serva scendere oltre 1/10 di mm a strato e già  così la risoluzione non sarebbe mica male. Non ci importa neppure del gioco dato che il movimento è sempre in un verso e la struttura sempre in tensione.

Se si può usare solo un proiettore dlp, penso che prima di fare degli acquisti che non siano magari dei materiali o sostanze per le prove, dobbiamo essere sicurissimi che tutto funzioni, questo vale almeno per me ovvio, già  spendo troppi soldi in divertimenti!

Sempre a mio parere, la risoluzione del proiettore dovrebbe essere pari al minimo spostamento possibile in Z anche per quanto riguarda le proprietà  della resina, mi sembra inutile avere un micron di risoluzione sul piano e poi uno spostamento molto più grande. Facendo così avremo dei pixel (o forse cubex?) regolari di forma cubica, mi sembra una cosa migliore e non si sprecano risorse inutilmente.

Waregan, visto che ti sei informato parecchio, gli lcd non si possono proprio prendere in considerazione? Io ormai mi ci sono fissato, si risolverebbe al volo senza bisogno di nessun tipo di ottica.

[gyppe]

Ma il sito di envisiontec è stato appena hackerato? Su ogni pagina compare:

Buyng viagra online

ah ah !

[waregan]

Ciao ragazzi, allora la creazione di junior diventera' un kit, forse , seguendo le orme di reprap e co. Ma i costi restano alti, perche' chi inventa o mette a punto qualcosa se la fa pagare. penso che con meno di 1000 dollari da Singapore, l'amico junior non spedira' nulla.
Certo una reprap o la sua macchina io non ho dubbi su cosa vale la pena comprare.

Veniamo alla domanda sulle resine e sulla difficolta' di comprarle.

Sono cose che in farmacia non trovate perche' non medicinali o galeniche.
Si trovano in negozi di forniture per laboratori chimici. A chieti (abruzzo) la MPIM li vende e li spedisce in tutta italia. Sito internet per contatti e quotazioni: http://www.mpim.it/

Ho gia comprato diverse volte da loro, e se non necessitate di F.....ra vi fanno uno sconto.

Oppure dal sito diretto del produttore la rinomata Sigma Aldrich http://www.sigmaaldrich.com/italy.html

qui trovate anche i prezzi che come abbiamo detto per 100ml di resina (un cubo pieno di 10cm di lato) non sono pochi, spendereste totale:
39 EURO

Si perche' con 10g di Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide preparate 10 bottiglie di resina 1,6-Hexanediol diacrylate. Quindi il costo unitario e' quello che vi ho indicato. e calcolando oggetti cavi e altro non mi sembra tanto. Se lo fate fare a un service di stereolitografia vi chiede per quel volume 200-300euro.
Ripeto che junior ha sicuramente variato la formula originale, non so se ora usa quella della Dymax, credo di no, credo usi pero' caricare la resina(Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide + 1,6-Hexanediol diacrylate + Sudan I) con borotalco, per renderla piu' densa, piu' resistente e meno costosa, perche' riempie.

Quanto ad aumentare l'area di lavoro lo puoi fare ma serve lampade del medesimo tipo ma con potenza maggiore e difficilmente si trovano. Se guardi il link datomi dallo stesso junior del modello commerciale http://www.envisiontec.com/index.php?id=60, si chiama Perfactory e lo commercializza la Envisiontec, l'area utile e' cmq ridotta. E' il limite di questa tecnologia. L'altra variante e' la ZBuilder Ultra della ZCorporation che e' Up-down.

Cmq ripeto che volendo comprare la prima volta le sostanze chimiche si va a spendere 80 euro+spese spedizione e si possono fare 100ml di prodotto, e per le successive 4 volte si deve spendere solo 30.20euro per il monomero e basta, il resto lo si ha gia dentro.
Quanto al microtomo a junior e co serviva, noi abbiamo fior fiore di asse Z con precisione di 0.01mm a ricircolo di sfere.

quindi costo proiettore usato ma ricondizionato+resina+specchio+lente siamo sui 300-350 euro. Cerco di fare il conto 1000volte al giorno per convincermi a comprare il tutto e partire.

[waregan]

Ma il sito di envisiontec è stato appena hackerato? Su ogni pagina compare:

Buyng viagra online

ah ah !

a me no!