3D Printed Record (3 / 8 stap)

Stap 3: Eerste Tests

Eerste bereid ik sommige testbestanden afdrukken om een idee krijgen van wat er allemaal mogelijk is met de printer en de afmetingen van de groeven te optimaliseren.  Deze bestanden opnemen hebben cirkelvormige groeven op hen met sinus golven van verschillende frequenties, amplitudes, groove diepten, groove breedte en schuine groove randen.  (Als ik zeg dat de groef een sinusgolf "bevatte", ik bedoel dat de onderkant van de ' Groves ' beweegt op en neer in een sinusoïdale patroon rond de record).  Ik al deze bestanden gegenereerd in verwerking met behulp van de ModelBuilder bibliotheek om rechtstreeks naar STL te exporteren.

TEST ONE:

Mijn eerste testrecord had 72 groeven daarop, schermafbeeldingen van het model worden weergegeven in vijgen 2 t/m 6 dat ik testte twee frequenties van sinus golven:

1000 cycli per omwenteling = 555Hz bij 33 RPM
500 cycli per omwenteling = 277Hz bij 33 RPM

Ik heb getest een paar verschillende amplitudes, diepte en breedte van de groef voor deze frequenties en gaf elke groef een constante schuine rand grootte van 2px aan weerskanten (u kunt zien in fig 5 hoe de randen van de groef flare naar buiten).  Ik drukte de record in de Objet Vero Clear materiaal, dit materiaal is een vrij harde, heldere hars.  Ik heb het bestand afgedrukt met de "gladde" instelling om te voorkomen dat eventuele dragermateriaal wordt neergelegd in de groeven.  Helaas, toen ik klaar was om dit afdrukken maken we hadden enkele problemen met macht in onze winkel, dus ik gebruiken een andere Objet machine die niet is ingesteld voor hoge resolutie afdrukken moest; het beste wat ik kon doen was 300DPI X / Y resolutie met 30um Z stappen.  Dit is de helft van de resolutie dat elk van deze assen staat, wat betekent dat de lettertjes kwam is uit op (1/2)³of 1/8e resolutie over het geheel genomen.  De resultaten worden weergegeven in de video hieronder (de groeven waren niet diep genoeg om de naald binnen, dus ik moest houden daarin plaats met mijn hand).  De record was ook een beetje groot voor mijn platenspeler, ik daalde de diameter van mijn STL-bestand naar 11.8" in latere versies.

In deze video kunt u een periodieke frequentie vegen op de top van de gestage sinusgolf (beste gehoord w hoofdtelefoon) horen.  Dit prachtig geluid wordt veroorzaakt door de naald over de duizenden kleine parallelle hobbels in de druk veroorzaakt door aangrenzende printkoppen op de Objet machine beweegt.  Deze ruis is onvermijdelijk, maar het verhogen van de sterkte van het signaal zal helpen om te maken het minder merkbaar.

De Processing schets die deze record heeft gegenereerd wordt hieronder gegeven:

 //sine tests //by Amanda Ghassaei //Dec 2012 

TEST TWEE:

In mijn volgende test maakte ik een record met 108 groeven, nog steeds sinus golven, maar dit keer maakte ik de diepere groeven, verhoging van de schuine kant van elke groef op gelijke van de helft van de amplitude van de sinusgolf, en geprobeerd uit drie verschillende frequenties: 555hz, 277hz en 139hz (1000, 500, en 250 cycli per omwenteling op 33,3 rpm).  Ik heb ook getest met verschillende amplitudes (in stappen van 4, 8 en 16), groove diepten (2 en 3 stappen onder de bovenkant van de record) en groove breedtes (1, 2 en 3 pixels).  Aangezien onze winkel kwam terug online, ik overgeschakeld van printers en afdrukken gestart met Objet van Vero White materiaal, die vergelijkbaar met Vero Clear in textuur is, maar (aangezien u misschien beeld) is een doorschijnend witte kleur.  Deze keer was ik eindelijk in staat om af te drukken met de volle 16 micron en 600 dpi resolutie van de printer.  Hier is een video van de resultaten:

TEST DRIE:

In mijn derde proef verhoogde ik de resolutie van mijn stl-bestand aan het testen van enkele hogere frequentie sinus golven.  Ik gebruikte 22000 punten per omwenteling te trekken uit de sinus golven (in tegenstelling tot 10000 in mijn vorige tests), dit brengt mij op over het max resolutie dat kan ik met 600 dpi (berekend in de laatste stap).  Ik testte drie frequenties: 1110hz, 832hz en 694hz (2000, 1500 en 1250 cycli per omwenteling op 33,3 rpm).  Ik heb ook getest met verschillende amplitudes (12 en 16 stappen) en groove breedte (2 en 3 px).  Hier is de video:

RESULTATEN:

Aan het einde van al deze proeven leerde ik een paar dingen over 3d printing records met de Objet:

Groove diepte min van 48um onder bovenkant van record - ik vond dat groeven die de golfvorm met een minimum van 48um (of 3 16 micron stappen) onder de bovenkant van de record gehouden in plaats de naald gehouden terwijl het wordt afgespeeld.  Dit gold voor alle frequenties die ik heb getest.

Groove breedte 2px - bij lagere frequenties, ik vond dat de groeven 2px veel minder luidruchtig dan de 1px waren, maar ik niet hoor te veel van een verschil tussen 2 en 3px.  Echter, toen ik weer met de hogere frequenties (2000 cycli/rev testte) kon ik veel meer ruis op de groef 3px dan de 2px hoor.

Frequentiebereik - 22000 punten per revolutie, ik gemakkelijk bereikt de bovengrens van de menselijke stembereik (over 1.1 kHz).  Theoretisch Mij moeten zitten kundig voor frequenties gelijk aan de helft van mijn samplefrequentie reproduceren.  Met een sampling rate van 12kHz (berekend in de laatste stap), is de hoogste frequentie die ik kan theoretisch bereiken 6kHz.  Ik vermoed dat het verkeer van de vloeibare hars tijdens het genezen proces zal verhinderen me eigenlijk te bereiken deze frequenties, maar als ik in de 2kHz bereik krijgen kan zal het nog steeds klinken redelijk goed.  Op basis van de tests die ik tot nu toe heb lopen, ik denk dat dit mogelijk is.

Afmetingen - hoewel het lijkt alsof een 12"-record 12" diameter meten moet, vond ik afdrukken op 12" die de record iets te groot voor mijn platenspeler.  Ik daalde de diameter tot 11.8" en het werkte groot.

Max bestandsgrootte van ~ 300 MB - hoewel verwerking is geschikt voor het produceren van veel grotere bestanden kan de Objet Software die draait de printers lijkt slechts ongeveer 300 MB aan gegevens tegelijk te behandelen.   Het is mogelijk dat meer RAM zou kunnen dit maximaal brengen 500mb, maar deze nog niet geeft me veel ruimte om te werken met.  Hoewel dit genoeg voor normale CAD-toepassing is, vond ik dat ik hebben zou als zeer efficiënt met de manier waarop die ik op de STL voor de definitieve versie van mijn schets van de verwerking van gegevens ingepakt.  Een probleem met mijn huidige schets is dat is een constante hoekige sampling-frequentie, dit betekent dat dezelfde hoeveelheid gegevens wordt gebruikt voor het beschrijven van een groef op de buitenste rand van de record Voeg en een gleuf in de buurt van het centrum van de record.  Aangezien de groef in het midden van de record is veel kleiner zou een hogere resolutie dan de buitenste groef, helaas, deze extra nauwkeurigheid gaat naar afval, omdat de printer constante DPI over het gehele oppervlak van de record heeft.  Uiteindelijk, hoop ik te verlagen de hoekige sampling rate van de innerlijke groeven opslagruimte en pack opslaan als veel audio in het STL-bestand mogelijk.