Пользователь
11 октября 2014 в 10:58

RAR Print — самодельный 3D принтер из CD rom'ов из песочницы



В начале декабря 2013 попался в руки фотополимерный 3D-принтер Muve3D. Принтер пришел кит набором, напрямую из США. Проект этот был запущен на краудфандинговой платформе в апреле 2013 и успешно реализован. Однако конструкция потребовала достаточно трудоемкой сборки и настройки. Ко всему прочему были различного рода недоработки. Тем не менее получилось собрать и запустить принтер. Получил первый опыт.


На фото тот самый Muve3D.

Параллельно с танцами у принтера начал глубже изучать тему фотополимерной 3D печати. В России существует институт ИПЛИТ РАН, который занимается вопросами лазерной стереолитографии (фотополимерная печать) еще со времен СССР. Они печатают разные штуки:


Блок фары автомобиля ВАЗ.


Макет модуля — «Квант» космической станции «Мир».

Некоторое время спустя попался мне на глаза разобранный CD rom, сразу вспомнилась толщина дорожек, которые выжигает лазер (порядка единиц микрометров). И тут понеслось копание интернета на существующие разработки. В сети попалась интересная статья про создание лазерного резака из CD Приводов:



Однако конструкция была предназначена для резки лазером, а не трехмерного отверждения фотополимера и было решено создать свою конструкцию:



3D модель прототипа механики 3D принтера.



И его первое физическое воплощения при помощи 3D печати.

Принцип работы 3D-принтера RAR Print схож с большинством существующих. Цифровая 3D-модель объекта, которую мы будем печатать – загружается в программное обеспечение. Я использовал открытое программное обеспечение (Repetier Host) и открытую программно-аппаратную платформу Arduino, благодаря этому обеспечивается управление всеми компонентами 3D принтера. Оптическая система от CD привода перемещается по двум горизонтальным осям: X ось и Y ось. Что пришлось сделать далее, так это заменить лазерный диод оптической системы привода на ультрафиолетовый светодиод за 20 рублей. Эта замена обусловлена условиями для отверждения фотополимерной жидкости. Емкость наполнена жидким фотополимером, который твердеет под воздействием ультрафиолетового излучения. Когда оптическая головка засветила один слой жидкого фотополимера и он прилип, съемная площадка поднимается на один слой вверх (порядка 10 -100 микрометров). Весь процесс повторяется до тех пор пока не отвердеют все слои, которые составляют нашу 3D модель.



Распотрошенные CD и DVD приводы.



Размещение электроники (плата Arduino Mega 2560 — мозг принтера).



Внешний вид корпуса принтера.





Первая печать из фотополимера.



Заключение


Создание 3D принтера от идеи – до реализации заняло порядка 3 месяцев. Проект был начат в декабре 2013 года и готовый прототип увидел свет в начале февраля 2014 года. Стоимость его создания порядка 10 000 рублей. Спасибо за участие моим Томским коллегам и Роману Богданову.

Крайне рад, что тогда нам не удалось его коммерциализировать и теперь этот проект доступный и открытый. Основная идея 3D печати, на мой взгляд, состоит именно в этом. В дальнейшем развитие этого проекта позволит создавать очень маленькие объекты, одно из направлений это печать микросхем прямо у себя дома.

Для самостоятельного изготовления проект доступен для скачивания бесплатно на сайте Thingiverse.
Михаил Шевченко @mikhashev
карма
15,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (23)

  • +15
    читал затаив дыхание, а концовка огорчила
    • 0
      Чем и насколько сильно? )
  • –1
    Наверное с шаговыми двигателями от поломанного принтера вышло бы получше. Если это конечно не из-за сопла и техники самой печати, о которой мало сказано.
  • +8
    Мне вот тоже стало интересно — какой фотополимер использовался? Удалось ли получить более качественные отпечатки? Какой размер области печати?
    • +1
      Фотополимер тот что был в комплекте с Muve3D — Makerjuice. Но, использовали его по той причине что ультрафиолетовый диод, с параметрами ~420 нм длина волны и 300 мВт мощности. Более качественных отпечатков, к сожалению получить не удалось, по причине того что проект был заморожен. Область построения была порядка 70х70х100мм ( ДхШхВ). Область построения ограничена только длиной вала привода от CD|DVD rom'а
  • 0
    Иллюстрации классные
  • +1
    1) Чем вам не понравился полупроводниковый лазер? если мне не изменяет память, то лазеры зеленого цвета на самом деле ультрафиолетовые, просто там еще стоит кристалл который переизлучает на зеленой длине волны видимого спектра?
    Вы смогли бы печатать действительно очень точные и очень качественные вещи на своем принтере…
    2) Посмотрите в сторону шаговых двигателей Nema17. На таких двигателях и с помощью простых винтовых стяжек (прутки М5, М8) из строительного магазина можно собрать действительно классный привод для принтера.
    3) В Томске есть ТПУ, в котором есть ХимФак — я бы на вашем месте начал бы делать фотополимеры подключив к проекту грамотного химика-технолога.

    При раскладе описанном выше вы бы монетизировались выпуская фотополимер для печати, а принтер бы был бесплатным для повторения
    • 0
      Надеюсь вы понимаете что привод от CD-ROM дает очень малую область печати. Поле печати надо делать как минимум 30х30х30 см, а полимер дешевым, тогда фотополимерная печать пойдет в массы и будет востребована, хотя бы для прототипирования
    • –1
      Угу и оптичесеую развертку, хотя бы по однйо оси вместо механического перемещения головки — и будет принтер-мечты с большой скоростью работы. А при замене головки китайским лаезор получаем принтер, который сможет печатать спекнием материала.
      • 0
        Тогда уж лучше сразу ставить лазерный проектор, качество вырастет на порядок, а проблемы с механикой/оптикой вообще не всплывут, благо цена на них более чем гуманная стала.
    • +1
      В зеленых лазерах происходит удвоение ИК-излучения на 1,064 мкм (получается 532 нм) внутри резонатора, а накачивается все это лазерным диодом в ближнем ИК (808 нм). Ныне есть и лазерные диоды зеленые.
      А полупроводниковые синие лазеры тоже есть, и они довольно недороги, но купить лазерный диод в голом виде очень сложно.
    • 0
      1) Полупроводниковый лазер возможно использовать от BLU Ray привода. Не попался мне в руки такой тогда :)
      2) Преимущество механики оптических приводов в точности, которая используется для считывания и записи информации на оптические носители. Это одна из причин их использования.
      3) Спасибо :)
  • 0
    Мне кажется движения головки будут создавать лишнии выбрации в фотополимере (достаточно хлипкая конструкция), возможно это и сказалось на качестве?
    • +2
      Механика CD|DVD приводов достаточно точная — это была одна из причин их использования. Вы правы вибрации влияют на точность фокусировки. В оптической системе приводов есть замечательная штука- электромагнитная система стабилизации и фокусировки. Качество фотополимерной печати зависит и от механической системы и от свойств самого фотополимера. Найти золотую середину на тот момент не удалось.
  • 0
    Заинтересовала технология лазерной стереолитографии, нашел интересный по цене принтер.
    • +1
      $150 за литр пластика? ABS на порядок дешевле выходит. Ни капли не интересный по цене
      • 0
        А то что качество изделия на порядок выше, и они обещают на литре можно напечатать 77 шахматных фигур.
  • 0
    Пора уже начать делать 3d-принтеры с бесконечным рабочим столом, по крайней мере по одной-двум координатам.
  • 0
    Я перестал потрошить сидиприводы для таких экспериментов, когда я нашел вот это:
    www.aliexpress.com/item/New4-5V-2-phase-4-wire-stepper-motor-with-screw-drive-slider-slider-for-DIY-miniature/1139615226.html
    • +1
      Однако цена :) б/у привод стоит в среднем 50 р/шт.
      • +1
        кстати, я как-то из старых сканеров более длинные приводы вытаскивал. Возможно, прекрасно подошли бы для «большой» модели :)
  • 0
    Не впечатляет. Вы потратили кучу ресурсов (пластик, время для дизайна и печати), чтобы собрать проект на основе мусора. У этих шаговиков всего 20 шагов на оборот и плохо реализуется микростеппинг. Для сравнения: у Вашего RepRap 3D-принтера у моторов по 200 шагов на оборот.
    А что заставляет фотополимер прилипать именно к столику, а не ко дну прозрачной ванны? Обычно емкость покрывают PDMS.
    • 0
      Чтобы фотополимер не прилипал к стеклянной (пластиковой ванночке) использовалась пленка( FEP/Teflon), затем простой скотч и самоклейка прозрачная.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.