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giovedì 20 dicembre 2018

COME REALIZZARE LENTI TRASPARENTI PER LUCE LASER CON STAMPANTE 3D FDM


LENTI TRASPARENTI PER LASER DA UNA STAMPA 3D FDM



TUTORIAL ORIGINALE STAMPA 3D PARTI TRASPARENTI CON MACCHINE FFF/FDM 
(gentile concessione di Thomas Gluck)

Da quando ho ricevuto la mia stampante 3D, mi chiedevo se fosse possibile produrre parti trasparenti. Mentre ci sono molti filamenti trasparenti venduti sul mercato, in genere non producono stampe trasparenti, ma piuttosto traslucide e/o più o meno opaline.

La differenza tra trasparenza e traslucenza è nella tendenza del materiale a diffondere la luce. La diffusione può derivare da diversi fattori, il più dominante nel nostro caso è la disomogeneità della stampa. In condizioni normali, la stampante lascia piccole cavità (bolle) all'interno della stampa. Ogni cavità agisce come una piccola lente (dato che è curva) e disperde la luce che passa attraverso, oscurando qualsiasi immagine e rendendola ... traslucida!

Avendo in mente che la plastica stessa è intrinsecamente trasparente e che le bolle del processo di stampa sono l'unica cosa che ci impedisce di ottenere stampe otticamente chiare, ho iniziato a cercare le giuste impostazioni di stampa per portare a termine l'operazione.

Ho iniziato a cercare su Internet per tentativi precedenti, ma tutto quello che ho potuto trovare era questo video di YouTube:  CLICCA QUI 

È stato un ottimo inizio, ma volevo ottenere risultati più chiari.

Iniziamo!

In breve, le impostazioni di base che utilizzano CURA sono:



Impostazioni CURA per parti trasparenti
Altezza dello strato: 0,05 mm
Densità di riempimento: 100%
Percentuale di sovrapposizione di riempimento: 6%
Flusso: 108%
Velocità di stampa: 24 mm / s
Abilita raffreddamento stampa: OFF
Temperatura di stampa: 255 ° C (sull'estremità più alta dell'intervallo consigliato, stavo usando ABS di prusa)
Temperatura piastra di costruzione: 100 ° C
Diametro dell'ugello: 0.4mm

Sovrapposizione riempimento (percentuale)



Lo scopo principale dell'impostazione di cui sopra è di rendere la consistenza della plastica posata il più sottile possibile riscaldandola alla massima temperatura possibile e quindi forzandola nelle scanalature dello strato precedente applicando l'estrusione eccessiva (flusso> 100%).

(Ho trovato particolarmente difficile eliminare le bolle nell'interfaccia tra il riempimento e il muro esterno. Per far fronte a ciò ho cambiato la sovrapposizione del riempimento).

Prima di stampare, assicurarsi che l'hotend sia pulito, in quanto il materiale rimanente nella parte può danneggiare la sua purezza. Dopo che il primo strato è stato posato, l'hotend deve essere il più vicino possibile alla piastra di costruzione, ma non troppo vicino in quanto potrebbe ostruirsi o persino graffiare la piastra di costruzione. Per trovare lo sweet spot, ho trovato che fosse meglio regolare la "live Z" (su prusa MK3 / 2) al punto in cui il traferro tra la punta dell'hotend e la piastra di costruzione scompare. Questa regola empirica garantisce che la plastica sia forzata in qualsiasi spazio tra le prime linee di strato e la piastra di costruzione.

Post produzione
Il lato inferiore dell'estrusione eccessiva può essere visto nel video qui sotto, in cui viene stampata una "lente sferica con piano convesso" (piatta su un lato e curva sull'altro). Si noti che l'hotend sta raschiando l'ultimo strato e sta spingendo su un blocco di materiale in eccesso derivante dalla sovra-estrusione. Il blocco è più pronunciato sui primi strati e in genere finisce sulla superficie del modello. Non preoccuparti, in quanto può essere facilmente rimosso con un coltello da lavoro.

FILMATO 2: CLICCA QUI   


Il prossimo passo è trasformare la superficie ruvida in una liscia. Nel mio primo tentativo ho usato la levigatura dell'acetone e, in effetti, la superficie è diventata molto più liscia, ma ha anche fatto apparire la parte indesideratamente nebbiosa.

Elemento di una stampa appannata dal trattamento dell'acetone




Un'altra tecnica che ho provato e trovato di successo è stata la carteggiatura a secco con carta abrasiva che andava da 600 a 4000 in modo incrementale. Vale la pena notare che è possibile utilizzare anche il cartoncino anziché una carta per lucidatura a grana alta .

Stampa finita di una lente


Prima e dopo la post-elaborazione


Prima e dopo la post-elaborazione
Il motivo per cui ho realizzato tutti gli obiettivi a fondo piatto è che la stampa di forme curve richiede supporti difficili da rimuovere. Inoltre, mentre la levigatura una superficie piana può essere fatto facilmente su una pedana piatta, come un tavolo, non esiste un modo facile per lisciare una superficie curva, e la mano-levigatura può falsare la sua geometria.

In questo caso specifico è stato poi adoperato il filamento XT HT 5300 e/o XT della COLORFABB nella sua versione TRASPARENTE (clear) ed è stato tentato un ulteriore prova con l'uso della carta vetra a varie gradazioni di grana.


Per chi volesse seguire indicazioni su come eseguire la scartatura si prega prendere visione del TUTORIAL sul nostro BLOG, CLICCA QUI

Ciò ha evidenziato oggetti sufficientemente trasparenti dopo levigatura e lucidatura con carta vetrata a grana sempre più fine.

Il risultato finale è abbastanza piacevole!


Anche se la qualità di questi obiettivi non è sufficiente per l'imaging (ad esempio per l'uso di fotocamere), sono sicuramente in grado di focalizzare la luce!

Quindi divertiamoci!

Lente cilindrica piano-convessa


Ho realizzato una lente cilindrica piano-convessa e una montatura per tenere i laser paralleli l'uno all'altro. Puoi vedere come i raggi laser sono tutti concentrati in un punto.

Obiettivo di messa a fuoco con laser paralleli


Un'altra idea chiara che ho avuto è stata quella di provare a creare qualcosa di simile a quei blocchi di vetro che sono incisi al laser con figure 3D all'interno. Ho scaricato un modello del mio personaggio preferito: Mario . Usando Blender ho posizionato il modello all'interno di un cubo e ho utilizzato lo strumento "booleano" per creare una cavità con la figura di Mario all'interno del cubo. Il risultato non è stato perfetto, ma lo trovo piacevole e unico.



Una cosa da notare è che i software di taglio non amano le cavità interne. Vedono spazi fluttuanti come un errore e cercano di correggerli automaticamente. Per "convincere" il software a lasciare la mia forma come impostata ho dovuto collegare almeno una piccola parte di esso al guscio esterno. Con la figura di Mario, ho semplicemente spostato verso il basso in modo che le scarpe tocchino la parte inferiore del cubo. Non sono riuscito a trovare alcuna opzione in Cura o Slic3r per disabilitare la correzione degli errori e mi piacerebbe trovare un modo per consentire le cavità interne.




Alla ricerca di qualcosa di più complesso da realizzare, ho trovato questa piccola cosa e l'ho stampata usando il processo descritto sopra. CLICCA QUI PER SCARICARE L'OGGETTO A PAGAMENTO SE SEI INTERESSATO - CLICCA QUI  

Stampa solida con cavità sagomata
Di seguito sono riportati alcuni esempi: il prisma sulla destra produce un piccolo arcobaleno e il grande obiettivo può focalizzare la luce del sole da un lato all'altro della stanza. La stampa in basso a destra è solo una semplice finestra rotonda che si è rivelata quasi perfetta, perché, come ho detto prima, le superfici piatte sono le più facili da carteggiare.




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