分享- SLA打印機各種小技巧&技術

本帖最後由 saviowong 於 2017-5-19 20:23 編輯

各位,小弟見大家對光敏樹脂打印嘅經驗可能比較少,首先我唔係咩專家,但係接觸diy sla 3d printer可能比部份師兄輕輕多少少咁多經驗。
由於小弟要返工湊仔,呢個帖會不定期更新,呢度高手眾多,如果有咩講錯請見諒!部份圖片取自google,如有圖片問題請指正。

各類平民sla打印機技術簡介:
(利申:  本身擁有laser SLA,diy SLA(已拆),diy DLP SLA (已拆),LCD SLA, Ultimaker3)

laser機:
原理- 利用405nm laser 同埋振鏡去引導激光點於樹脂上繪畫成型

代表機型: formlab

打印時間跟據模型大小改變,打印出黎嘅物件觀感上會比較順滑。

DLP機:
利用DLP顯示技術用高壓水銀燈泡(光譜內有uv) or uv燈 投射出影像到樹脂上成型,如果想加快打印速度,可以將機內嘅色輪移除。

代表機型: B9 creator

打印時間每層打印時間都一樣,與模型大小無關,打印面積可自由調整,越大精度越差,曝光時間都會增加。

LCD機:
利用已移走背光嘅LCD顯示屏,用405nm uv燈投射出影像到樹脂上成型,點解用405nm呢?因為lcd本身並唔係設計黎做3d printing,而且uv對lcd係會加速老化, 本身生産lcd時已經加上uv filter, 只有405nm以上嘅光先可以通過到,好彩大部份光敏樹脂都可以喺呢個範圍固化,雖然唔係最高效率,作為團購lcd機嘅用家,揀佢嘅原因就係佢有嘅優點都幾多,遲啲再講。

代表機型: 團購機x-cube

同DLP一樣,打印時間每層打印時間都一樣,與模型大小無關,不過打印面積不可自由調整,精度取決於屏幕嘅解像度,曝光時間跟據所用uv燈嘅功率而定。

問:DLP, laser, LCD點揀好?

Laser
價錢:貴,formlab啲機唔平,打印面積為正方形。
效果&精度:成型嘅表面有一種一望落去就覺得好靚好detail嘅感覺,因為laser係畫個模型出黎,所以唔會出現所謂pixelation(我叫佢做像素紋,之後會講解),所以睇落會好自然,亦都係點解咁多人鍾意佢嘅原因。

先天問題:變型同對焦問題,想像吓激光射落中心同邊位係會有唔同,打斜射落邊位除左會令對焦距離唔同之外,粒laser spot都會變左 ellipse, 某程度上會有變型,呢個有得做calibration去改善。至於激光嘅功率因為距離唔同而引致減弱嘅幅度超細,所以可以忽略。

DLP
價錢:貴,一部靚嘅projector唔平,而且投映對焦要一定距離,部機好難做細部,要印得細緻就要縮少打印面積,每次改位都tune餐死。
效果&精度:好,中心位置成像最好

先天問題:變型, 好似相機鏡頭咁,幾靓都好,邊位都唔會完全唔變形。同樣地,中心光度比周圍強,令到曝光時間不一致。會有像素紋出現。

LCD
價錢:平,好很平! 就算uv射壞塊LCD, 當LCD係消耗品去換計落都貴唔過laser機換一兩次pdms
效果&精度:好,無變型問題
先天問題:取決於光源設計,一般中心光度都係比周邊強,令到曝光時間不一致,可以加塊菲鏡去改善。會有像素紋出現。lcd理論上會老化,玩幾耐先死就未知。另一個問題係lcd同成型表面嘅距離對打印嘅細緻度有莫大關係,因為uv唔似dlp咁可以對焦,距離成型表面越遠,散射越大,想像吓放塊牛油紙喺電視表面,基本上都可以好清楚咁睇到個畫面,但一攞開少少就已經會好糢糊。成件事就係咁。

以下係變型比較:(圖片取自最近眾籌緊嘅lcd機,如有問題請告知)
bd1ffd29ebf919922bc1c997d1a5ba9d_original.jpg

laser vs dlp/lcd 嘅像素紋:
SLA-v-DLP-process-graphic.jpg.895x0_q80_crop-smart.jpg sla-v-dlp_hero-3.png.1354x0_q80_crop-smart jpg.jpg
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sla-v-dlp_voxel-photo-2.png.895x0_q80_crop-smart.jpg (134.29 KB)

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SLA-v-DLP-spot-size.jpg.895x0_q80_crop-smart.jpg (23.98 KB)

SLA-v-DLP-spot-size.jpg.895x0_q80_crop-smart.jpg

留位 樹脂盤離型技術

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本帖最後由 saviowong 於 2017-6-11 22:25 編輯

提高打印成功率心得

唔好意思,拖左咁耐先update到

觀察所見好多師兄遇到打印失敗嘅主要原因係痴底,首先我會分享吓一啲基本嘅原則等大家打印失敗嘅時候可以一步步咁揾出原因。讀書果陣我成日笑有個教授好鍾意講:If you know the problem, there is no problem. If you don't know the problem, that is the problem! 諗諗吓其實呢個先係世界嘅真理!揾到個問題自然有解決嘅方法。
20170601_003706.jpg 20170601_003900.jpg

首先第一個原則:打印成功必須離型力細過平台吸力,bottom up打印有樣野煩,就係打印過程係喺兩個表面之間成型,樹脂固化之後就會好似膠水咁痴住打印平台同埋樹脂盤(成型表面),為左達成打印嘅目的,我地就會用各種方法去令到打印平台同樹脂痴實,樹脂盤同成型表面越唔痴就越好,所以就利用fep膜之類嘅離型膜去令打印表面嘅痴力減到最低。

痴底: 痴底可以基於以下常見原因慢慢將問題排除。

- 平台表面有半固化樹脂,令新樹脂未能於頭幾層痴上平台。每次打印後可用酒精先清潔鋁平台表面再做下次打印。

-平台與lcd距離過大,照計跟足平台調平做嘅話呢個應該問題不大,就算有0.5~1mm嘅不平,只要頭幾層嘅曝光時間足夠,係無乜大問題的(除非樹脂顏色太濃,一陣再講)

-塊膜有殘留已固化嘅樹脂,有時會有一小部份範圍嘅地方有一層好薄固化左嘅樹脂,令到打印果陣有部分地方可能印得到,但有啲位置就印唔到痴左底。例如打印building有半棟樓係無問題,但係有部份就痴底,攪到印出黎個building好似地震後咁。 要倒走樹脂再檢查一下塊膜有無問題。 20170611_221755.jpg

-塊膜花左,打印失敗後我地成日會好心急再試一次,於是用各種工具去刮走啲固化咗嘅樹脂,不過咁樣好容易會令到塊膜花咗,花痕會令膜嘅表面面積增加從而令打印物件痴底。

-樹脂: 大部份打印不成功嘅師兄,佢地嘅樹脂大多都已經溝左色,而且都幾濃吓。可能係想實色啲,靚啲,減少散射嘅問題。但係溝左色嘅樹脂其實一來會令打印件強度減弱,容易裂,二來深色會大大加長曝光時間,令佢更難好好咁痴實個平台。初初試機時建議先用未染色嘅樹脂,咁樣可以好好咁排除因為太深色 令到曝光不足引致打印失敗。 20170611_221811.jpg

番外篇: 測試各種離型膜

小弟用過幾種膜,分別係:

原廠膜:感覺一般,啪啪聲明顯,又厚,印完一兩舊test print 就換左

ptfe 0.05mm:效果好比原廠好,無出現vacuum effect,靭性比較差,易穿要好小心使用,一旦花左就好易痴底

pfa0.1mm:fep啲friend, 比fep平,所以我少少懷疑有啲fep會唔會用係pfa黎頂包。 用落問題都不大,我之前post嘅building都係用佢印。

fep 0.05mm:薄,用落無乜問題



我做左個好唔科學嘅方法去度固化左樹脂同膜之間嘅吸力,一個磅,將已固化嘅樣品痴落個磅度再用手向上扯出,個磅就會度到負幾多gram, 負數越大,代表痴得越實越難離型。
20170528_221659.jpg 20170529_003855.jpg 20170529_003934.jpg

結果如下(約數):

原廠:-30g
ORG.jpg

ptfe0.05:-34g
PTFE.jpg

pfa0.1:-37g
PFA.jpg

fep0.05: -8.5g (winner)
FEP.jpg

無用膜:痴實左拉唔出

首先淘佬野幾多真幾多假真係買大細,當我買到嘅0.05mm fep係真嘅話,個結論係fep應該係最好嘅離型膜,原廠塊膜係唔係fep就唔知,吸力介乎pfa同fep0.05之間,可能係同厚度唔同有關,不能直接比較,等大家多個參考,至於0.05fep喺邊度買我當時同時喺兩間買過0.1同0.05mm,但睇啲紀錄揾唔番邊間買左邊隻 (同埋係好貴,都年幾前買落),有師兄想做勇者我可以pm晒兩間比你

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本帖最後由 saviowong 於 2017-5-25 13:10 編輯

改機方案

呢部份係主力同大家分享有咩方法可以去改善大家手頭部x-cube, 唔計qc, 部機本身硬件上嘅零件其實無乜問題,2k mon, z軸,消差縲母,樹脂盤都有晒喺度(講完好似無講咁XD)。
至於機入面嘅布局,firmware,電子零件用料等我係外行人唔識比意見。有師兄已經開始喺pi度著手,我係完全唔識的。

收機前一直都有留意其他師兄部機有咩問題,由於我係最後果批,我收到部機嘅時候有部份問題已經執好左。
詳細拆機步驟我唔打算講,因爲拆機要一定嘅動手能力,本身有動手能力嘅朋友可能我未講就一早就拆散左部機,(頭盔)改機會有一定嘅風險,請自行决定,如果無信心拆嘅師兄可以用住簡易版嘅方法去試左先。

以下就係我改動左嘅地方:
簡易版
外觀:換左條彎頭usb短線,如果部機本身個display係無問題(即係本身都正常無閃屏無雪花)可以就咁換條短嘅hdmi軟線,咁樣成部機即刻靚仔左,機背都可以簡潔啲無咁大抽線突出。

打印質素:之前提過LCD打印嘅原理,總之越貼個lcd越好,現實係部機本身塊玻璃係大概1mm厚,fep係0.2mm 總共係大概1.2mm,要唔拆機去打破呢個物理上嘅限制,換膜係其中一個方法,首先好多師兄都反映用裝塊膜會聽到啪啪聲,有聲看似好事因為會覺得有聲=離型成功,之前我另一個post都回應過離型力過大對引致有聲未必係一件好事。

唔講廢話住,我試左幾種膜:

ptfe 0.05mm :好好,完全無左(或者係你唔覺有)vacuum zone引起嘅聲音,塊膜雖不完全透明,但係幾位師兄試過嘅都認為打印出黎嘅細節有提昇

fep0.05mm :好好,完全無左(或者係你唔覺有)vacuum zone引起嘅聲音,你會見到塊膜有痴住塊玻璃,可能係塊膜較薄軟所以離型會容易過原廠果塊。

pfa 0.1mm :測試中

換膜後可以減少0.15mm嘅厚度,對打印細緻度應該可以得到提昇。

高級版(要拆機改)

外觀(要拆機):入面條hdmi延長線如果屈得太勁係好易出現花屏,我淘左條軟線排線(20cm長)直接駁出去,由於個hdmi頭無保護,我畫左個蓋去冚住佢。 cable.jpg
back.jpg HDMI.jpg


改完之後個機背即刻乾淨晒,可以放野。

打印質素:跟機塊艾瘋玻璃係好厚,而且係有少少彎所以你會見到塊lcd唔係完全貼住,邊位係有少少離開,個人認為呢個係引致邊位打印散射失去細節嘅原因。 vacuum.jpg

換左塊玻璃就一了百了,淘左塊艾瘋全覆蓋黑邊(一定要全覆蓋)嘅mon貼,越薄越好,我手上有嘅係0.3xmm,換左後你會發覺個lcd完美貼實塊玻璃芒貼,邊位嘅細節同中間位置嘅分別不大: edge.jpg centre.jpg





雖然詳細點拆無得手把手咁教大家,如果拆機時要注意幾個地方:

-機內啲線唔算太緊密,拆前後面蓋應該問題不大,拆底要注意底板駁去上面end stop條線較短,要甩左先。最重要最重要最重要係唔好扯到lcd啲線,慢慢黎拆。

-先甩左lcd 去驅動果條幼排線,記住個方向之後唔好反轉駁番,拆左光罩同菲鏡後會見到塊玻璃同lcd,由機內用陰力頂塊玻璃向外(唔好喺lcd上用力,後果自負)咁就可以甩塊玻璃出黎。本身塊lcd上面有好層電線膠布阻止漏光,如果拆果陣整走左要之後痴番。千萬唔好損壞條線。 LCD FRAME.jpg
-mon貼係比原來塊玻璃細,我3d print左兩條細條去頂番住條邊,之後要用電線膠布去蓋住漏光嘅地方再砌番部機。 after.jpg

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