Stap 1: Wetenschap van Ember
Ember is een DLPStereolithography 3D-printer. Het maakt gebruik van een digitale projector bloot, genezen en harden lichtgevoelige vloeibare kunststof (we noemen het hars) in een solide plaats.
Dit is hoe het proces werkt:
- Het 3D-model wordt gesegmenteerd in transversale lagen. Elke laag wordt opgeslagen als een afbeelding en overgebracht naar de printer
- De projector blootstelt de hars en het stolt in de vorm van de afbeelding. De eerste laag stokken op de stick hoofd en vervolgens latere lagen bouwen op de bovenstaande laag.
- Het hoofd bouwen liften omhoog en vervolgens de volgende laag wordt afgedrukt, dit proces wordt herhaald totdat het deel is voltooid
Je misschien hebt gemerkt in de bovenstaande GIF dat na elke blootstelling de hars lade heen en weer 60 graden worden, laat kijken naar dit meer in detail.
Als je bloot en maak elke laag die de geharde hars fungeert als lijm, het bouwen hoofd te binden aan het optische venster ter naar de schenkblad hars. De harsen die worden gebruikt in Ember zijn acrylaten en methacrylaatmonomeren fotopolymeren delen bevinden die door middel van een vrije radicale photopolymerization proces genezen. Wij jas om te voorkomen dat de gedrukte laag binding aan het optische venster het venster met een dun laagje Polydimethylsiloxaan (PDMS), oftewel een zuurstof rijke silicon rubber. Vrije radicaal polymerisatie is geremd door de aanwezigheid van zuurstof die dus de zuurstof in de PDMS een zeer dunne laag hars, ongeveer 5 micron dik verhindert, aan het oppervlak van het PDMS genezen. Dit betekent dat de gedrukte laag optische venster niet wordt nageleefd.
Met dunne, niet-uitgeharde lagen hars, zou er enorme zuigkracht krachten uitgeoefend op de gedrukte laag als u moest verheffen het bouwen hoofd direct. Deze zuigkracht krachten zijn omgekeerd evenredig aan de dikte van de niet-uitgeharde hars, met andere woorden, hoe dikker de niet-uitgeharde laag hars hoe lager de scheiding dwingen. De zuiging krachten zijn ook evenredig met de oppervlakte van het deel, hoe groter het deel, hoe groter de krachten.
Om te profiteren van dit in Ember gebruiken we een mechanisme van de scheiding schuintrekken. De hars lade worden 60 graden tot het bouwen hoofd niet meer boven de optische venster met de niet-uitgeharde hars laag fungeert als smering en het minimaliseren van de shear kracht. Na de rotatie is het hoofd van de bouw direct boven een kanaal dat is dieper dan de optische venster. Op dit punt, er zijn meer dan 1000 micron hars tussen de gedrukte laag en de onderkant van de lade van de hars, dit betekent de zuigkracht is teruggebracht met een factor 200 en daarmee te verwaarlozen, en je kunt tillen het hoofd bouwen met een minimale zuigkracht uitgeoefend op het gedrukte deel. De lade draait terug 60 graden en dan de volgende laag wordt afgedrukt.
We noemen dit proces minimale kracht mechanica, en het laat Ember betrouwbaar, tot delen met ongelooflijk veel details, zoals de peacock feather hierboven. Maar het vergt rond 2-3-vetzuren per laag en dus vertegenwoordigt ongeveer 50% van de afdruk tijd en beperkt de afdruksnelheid op 25 micron lagen 18 mm/uur.
Bent u geïnteresseerd in het leren meer over de mechanica Ember, u kunt downloaden de mechanische CAD en het verkennen, de Ember CAD wordt gedeeld onder een Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen licentie.
Nu ga ik je laten zien dat door het optimaliseren van de software en materialen kunt u deze scheiding stap elimineren en op 440mm/uur afdrukken.
