3D打印-光固化打印机

受益于Arduino,ramps,Marlin的开源,让很多人可以以更低廉的成本接触3D打印这个领域。让我也过了一把瘾!

相信很多人都玩了PLA打印,但是这里我不说PLA打印,先说说SLA打印。

下面开始发车,客套话不多说!

我就说说我做SLA的经历。

整个过程用到的东西:

  • Arduino mega2560
  • ramps1.4扩展板
  • Marlin 开源代码
  • A4988
  • 42步进电机
  • 405毫米激光发射器
  • UV树脂

机器原料:

材料 数量
Arduino 2560 主板 x1
ramps1.4 x1
A4988 x4
42步进电机 x3
405毫米激光发射器 20mw x1

上面的每个部分都有总结,当你以一个项目做下来,你就会发现很多有意思的东西。
有时间再慢慢分享出来给大家。

下面就按照这个目录来慢慢说吧。

Arduino mega2560

官方的板子在Mac上是不需要驱动,在windows上也很好驱动。
但是,国产的改版板子在Mac就识别不到,在windows上也需要各种折腾驱动。
按照销售商的说法,那是他们换了更加优秀的新片!
我叉你大爷!你们信么?

Arduino mega2560烧芯片!AMP1117

我敢说,很多人都烧过AMP1117这个芯片!
我烧了三次!三次!三次!
其中有一次,直接起火!


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所以,大家在接线的时候,千万要注意,千万不要短路了!断电后再插拔外置电器。

烧了就自己换吧,淘宝上9.9可以得20个,还包邮!


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ramps1.4扩展板
这里只是说接线的问题。
我是直接在ramps1.4上面接了405激光,代价就是改marlin代码。

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Marlin 开源代码 准备阶段

MarLin 源代码阅读

在此之前,我没有Arduino,或其它的单片机开发经历,所以,单片机的运作对我来说,很神奇的玩意儿。但是,同样是计算单元,应该和之前看的操作系统的知识差不多吧。毕竟很好奇,所以就看了几本Arduino的书,还有AVR单片机系统介绍之类的书。对目前市面上,廉价3D打印系统的Arduino主板以及开发过程有了个比较全面的了解。

Marlin的代码不多,3万多行,基本上,我看过了里面的每一个文件,也对每一个函数都尽量的去理解。但是,还没有整理结束,整理结束之后,我也会发出来给大家作为一个参考的。

阅读malin的代码,可以使用visual code,sublime 也蛮好的,如果要更改代码,就需要用到arduino IDE

A4988
步进电机驱动器,除了4988其实还可以有其它的选择。例如:DRV8825.
先要说一点的就是,4988的品质问题。
在我拿到的这么多片4988,竟然还有home make水平的。
4988会影响两个问题

  • 发热
  • 电流输出

之前有一个home make水平的4988在加散热片下也不能很好的散热。最严重的时候,板子冒烟了!你没看错,冒烟了!

对于质量不好的驱动,电流实在是小,不能驱动42电机或者,电流过大,抖动。
请一定选择一个优异性能的步进电机驱动器。

42步进电机
42步进电机,一般上很难坏,除非长时间大电流的使用,不然,也可以考虑买二手的42电机做测试使用。
ramps1.4上面只支持4相电机,如果是5相电机,可以参考网上的接线方法,使用正确的相位。

405毫米激光发射器
405激光发射器在3节南孚电池下,使用树脂进行打印的话,可以看到有小烟雾起来。所以,这个功率还是可以的。千万要戴上护具。

405激光器可以在1.5v下工作,就是一节南孚电池的驱动下工作。
ramps1.4主板可以得到的直流电流大概是40ma,电压是5v。
不过,你真正用的时候会发现,其实,电压会被降压很多,实际得到的功率真的是,太小太小了!

尤其是你对树脂进行处理之后,功率过小的激光输入,不能快速的打印,还会造成一些其它的问题。
这个会在后面说到。

对于这个问题,你需要外界电路对激光进行功率输入调整,但是,怎么调整呢?

一般在购买405激光器的时候,可以买到适配电源,这个时候,你可以接3极管驱动继电器,这样就可以对外接电源的激光器进行打印控制了。
这里又有一个问题,通畅,实验室里面得到的继电器都是机械继电器,会滴滴滴滴的响。这个时候,你就需要一个固态继电器了,固态继电器其实也不贵,驱动电压还小,这样你就不需要3极管驱动了。
4脚 3~30v。DC-DC 在淘宝好买的。

UV树脂
光固化树脂,我不说它是怎么做的,因为,这是有配方的,你完全可以在图书馆找到。
我这里要说的是使用的问题!

首先,光固化树脂在淘宝 上面买到的,黏度基本上都在100~125左右。

如果直接使用,会怎么样呢?

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//// 断层 ////
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所以,怎么办呢!
需要稀释...

如果有看过光固化树脂的配方,可以知道,配方里面是有稀释剂的。

不过稀释之后,对成型品有膨胀率的影响。

通常,可以用HDDA或者TMPTA等单体类工业液体进行稀释。
常用的有:St,HEMA,IBOA
HDDA,DPGDA,TPGDA
TMPTA,PETA

我这次用的是HDDA。在调试稀释容液的过程中发现,尽量HDDA不要超过40%
可以控制在30%~40%之间,因为

HDDA 树脂 效果
1.25ml 5ml 可用状态
2.14ml 5ml 效果不错
3.3ml 5ml 效果不错
5ml 5ml 太稀,对激光功率要求更高
6ml 5ml 过稀,对要求功率要求更高
图片发自简书App

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上面提到的,更改激光功率之后会遇到的问题,就是,激光功率增大之后,由于激光的质量问题,会照射到目标区域以外的很大一片范围。

  • 想更巧妙的处理好这个问题,就自己调整激光的功率,找一个折中的功率点来满足打印速度和打印精度的要求。
  • 土豪的解决问题,就是更换更高精度的激光器!精度更高,衍射更小的那种!
  • 最土的解决问题,使用设挡板,直接挡住额外的散射光!

遇到的问题和解决方案就这么多,毕竟这里没有给很详细操作。那是因为,我特么现在还没有去找工作啊!老子没时间写那么多东西啊!

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