Willkommen! Anmelden Ein neues Profil erzeugen

Erweiterte Suche

DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"

geschrieben von schmelly 
DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
26. November 2015 13:02
Hallo zusammen,

nach langer Foren-Untätigkeit möchte ich mein aktuelles Projekt vorstellen smiling smiley Nachdem mir mein zweiter Drucker, ein Mendel90, bereits einige Jahre seinen Dienst verrichtet wollte ich mich mal an einen SLA Printer wagen. Herausgekommen ist der unten festgehaltene Arbeitsstand mit dem schönen Projekttitel "3D Drucker 3.0 - Star Wars Edition", an dem ich seit Anfang des Jahres schraube. Der Name ist passend zur Jahreszeit und entsprechend der Verwendung eines UV-Lasers gewählt winking smiley

Einige Fakten zum Drucker:
  • Top-Down SLA mit 500mW UV-Laser (den ich aktuell bei ca. 120mW betreibe)
  • Gesamtmaße ca. 250mmx250mmx500mm
  • Build-Volume ca. 140mmx90mmx100mm
  • Die Laser-Ablenkung ist über einen recht günstigen Galvo-Scanner aus der Showtechnik realisiert. Die Ansteuerung erfolgt über eine selbst entworfene 12 Bit D/A Schaltung
  • Arduino Due als Mikrocontroller mit eigener Firmware
  • Aktuell verwende ich Slic3r mit 100% infill und fester extrusion-width in allen Ebenen (ich nutze das Galvo-System also nicht zum klassischen "Scannen" einer Schicht)
  • Ansonsten ist noch die Aufbewahrung des Acrylharzes interessant: Um nicht unnötig viel Harz vorhalten zu müssen schwimmt eine dünne Schicht auf einer Salzlösung - das funktioniert bisher absolut zufriedenstellend

Unterm Strich muss ich sagen, dass der Gesamtaufbau erstaunlich simpel mit sehr wenigen beweglichen Teilen ist.

vg,
David

Außenansicht des Druckers.


Ein Blick auf die z-Achse. Die Build-Plattform aus Alu wird oben in die schwarze Führung eingeklemmt.


Ein Blick in die Elektronik. Links unten der Arduino Due, rechts unten die DAC-Schaltung, in der Mitte die Motortreiber des Galvo-Scanner, links oben der Schrittmotor-Treiber für die z-Achse und rechts oben ein paar Netzteile. Hier besteht definitiv noch Aufräumbedarf drinking smiley


Der erste erfolgreiche Druck beim insgesamt zweiten Druckversuch (beim ersten Versuch hatte sich das Objekt von der Build-Plattform gelöst). Der Turm ist ca. 20mm hoch (Modell bei Thingiverse, herunterskaliert). Ohne besondere Optimierung der Parameter bin ich mit dem Ergebnis bereits sehr zufrieden. Im Turm ist eine innenliegende Helix und Wendeltreppe - beide sind schön ausdefiniert was ich beim zweiten Versuch absolut nicht erwartet hatte. Layer-Höhe 0.1mm, ca. 120mW Laserleistung und eine Belichtungszeit von 250 Mikrosekunden pro Spot. Verwendet habe ich das Standard-Resin von funtodo in schwarz.


Der erste erfolgreiche Druck kurz nach Fertigstellung. Anschließend habe ich ihn über Nacht unter UV-Licht weiter ausgehärtet.

Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
26. November 2015 13:03
Hat jemand Erfahrung mit ähnlichen Druckern auf Laser-Basis? Mich würde insbesondere interessieren, ob es Faustformeln gibt um Schichthöhe, Laser-Intensität und Winkelgeschwindigkeit aufeinander abzustimmen. Wie müsste ich Laser-Intensität und/oder Winkelgeschwindigkeit beispielsweise anpassen, wenn ich die Schichthöhe auf 0.05mm reduzieren möchte?
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
26. November 2015 16:47
Hi David

Sieht klasse aus und Glückwunsch zur Umsetzung und Funktion!

Hast Du noch ein paar Bilder mehr?

Das "Tauchbecken" mit Salz und die Fokussierung / Galvoeinheit interessiert mich besonders eye popping smiley

Schönen Gruß
Mike


Gruß ©
Mendel auf Akimbo umgebaut / Arduino 2560 / RAMPS 1.4 / Großes Display mit SD-Card-Reader / 8825TI-Treiber / SSD AC 24V Bett / Bluetooth HC06
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 02:17
Hi Mike, danke smileys with beer

Nachfolgend ist der Galvo-Scanner mit Laser abgebildet. Das 100€ Galvo System gibt's in der Bucht (einfach nach "Galvo Scanner" suchen). Die Laserdiode ist eine von diesen hier mit dreiteiliger Kollimatorlinse. Den Kühlkörper habe ich für 8€ bei Aliexpress bekommen.Die Linse sitzt bei dem erforderlichen Fokus ziemlich locker. Das hat sich aber gegeben, nachdem ich das Gewinde mit Teflon-Dichtband umwickelt habe.


Der Tank ist eigentlich recht unspannend. Ist ein selbst zusammengeklebter Würfel aus 5mm Acrylglas - war mein erster Klebeversuch mit Acryl und sieht dementsprechend gruselig aus tongue sticking out smiley - Funktionalität ist aber vorhanden winking smiley Beim Drucken kommt der Deckel natürlich weg tongue sticking out smiley



Viele Grüße,
David
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 04:07
Klasse.....smiling smiley

Kannst du etwas mehr zu dem Scanner sagen und dessen Ansteuerung. Wie wird denn nun ein gesamter Schichtaufbau realisiert?
Bei vielen SLS z.B. sieht man ja einen Schichtaufbau von links nach rechts, eine komplette Ebene. Ist das hier aus so, oder wird mehrfach komplett belichtet?

Gruß


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 07:07
Hi Sven,

ich nutze den G-Code, der aus Slic3r herausfällt. D.h. wie bei einem FDM Drucker wird jede einzelne Bahn genau einmal abgefahren. Dabei habe ich im Slic3r eine feste extrusion-width von 0.2mm angegeben - ich schätze meine fokussierte spot-size des Lasers ist vergleichbar mit der vom Form1 von ungefähr 0.3mm. Der berechnete G-Code wird dann per Repetier an die Firmware gesendet. Auf dem Arduino passiert dann grob Folgendes:
  • abhängig von der letzten Koordinate und vom aktuellen G-Code wird die zu scannende Linie berechnet.
  • die berechnete Linie wird unter Annahme einer maximalen Auflösung in Punkte mit gleichem Abstand "gerastert". Aktuell berechne ich maximal 60 Punkte pro mm.
  • Beim Berechnen der Punkte rechne ich auch die durch das Galvo-System entstehende Kissenverzerrung heraus - wenn dieser Punkt unverständlich ist kann ich nachher noch mal ein kleines Bildchen malen, welches das Problem erläutert.
  • Für jeden dieser Punkte werden die Stellwinkel der beiden Galvo-Motoren berechnet.
  • Für die beiden Winkel wird der entsprechende Digital-Wert für den DAC berechnet.
  • Jeder Punkt wird damit angefahren und für 250 Mikrosekunden belichtet.
  • Diese Berechnungen werden übrigens nur für Linien gemacht, bei denen ein FDM Drucker Material drücken würde, also solche mit "E" Anteil im G-Code. Alle anderen Bewegungen in x/y Richtung wären bei einem FDM Drucker Travel-Moves, bei denen ich die Spiegel einfach direkt auf die Zielkoordinate stelle.

Das alles in der Firmware zu berechnen klingt einigermaßen teuer was die Rechneleistung angeht - ist es sicherlich auch winking smiley Der Arduino Due hat da aber ausreichend Reserven.

Vorteile des Druckers sind sicherlich die Auflösung sowie die Bearbeitungszeit einer einzelnen Schicht. Insbesondere so etwas wie der Travel-Speed bei klassischen FDM Druckern geht durch die Galvos quasi in Nullzeit. Toll ist weiterhin, dass das Druckmaterial selber als Support dient, da ich das Bauteil in das Harz hineinfahre. Die ganze Kalibrierung war auch nicht wirklich aufwendig, da es sehr wenig bewegliche Teile gibt.

Nachteilig für die Gesamtdruckzeit ist aber sicherlich auch direkt wieder die Auflösung winking smiley Einerseits müssen deutlich mehr Bahnen abgefahren werden als bei einem FDM Drucker mit beispielsweise 0.35mm Düse. Andererseits sind deutlich mehr Schichten erforderlich.

Es gibt auch noch deutlichen Verbesserungsbedarf: Beim ersten Versuche habe ich den Druck nach jeder Schicht für 15 Sekunden ruhen lassen, damit sich die Flüssigkeit setzen kann (die Viskosität des Harzes ist vergleichbar mit Speiseöl). Vermutlich kann ich das noch bis auf rund 5 Sekunden drücken. Für noch mehr bräuchte ich wohl einen Wiper (den ich aufgrund einer weiteren Achse und entsprechend beweglichen Teilen nicht installieren möchte).

Schöne Grüße,
David
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 07:39
Kannst du Beispiele für Druckzeiten nennen? Wie lang hat das Microtürmchen gebraucht?


Lars - Blog, Thingiverse, Git

After successfully ignoring Google, FAQ's, the board search and leaving a undecipherable post in the wrong sub-forum don't expect an intelligent reply.
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 07:46
Genau gemessen habe ich nicht. Ich schätze mal etwas über eine Stunde - wobei natürlich schon 200 Schichten * 15 Sekunden = 50 Minuten nur fürs Warten nach jeder Schicht draufgegangen sind winking smiley Bei der winzigen Objektgröße hat das Belichten einer einzelnen Schicht vielleicht 2-3 Sekunden gedauert.

Wenn es bei einem SLA Drucker um Geschwindigkeit geht ist eine Variante mit Projektor sicherlich die deutlich bessere Lösung - natürlich mit entsprechendem Aufpreis.
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 08:07
Müssen das unbedingt Galvos sein....?
Die schelligkeit eines richtigen Scanners braucht man da ja eigenlich nicht, oder?

Diese +-5v geschichte ist halt schon nervig.

Warum keine f-Theta???


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 08:22
Nö, Galvos sind sicherlich nicht unbedingt nötig und mit Schrittmotoren wird das denke ich genauso gut gehen - ich glaube der Viktor (VDX) macht das genauso für den ein oder anderen Printer. Vorteil einer Galvo Alternative wäre auch, dass man die Größe der Spiegel besser dimensionieren kann. Das ist bei mir schon sehr grenzwertig. Ich hatte nur irgendwie schon bestellt winking smiley und keine gute Idee um mit Schrittmotoren eine definierte Nullposition anzufahren - das ist bei den Galvos angenehmerweise halt schon mit drin. Das +/- 5V Signal ist mit wenigen OpAmps aber recht einfach realisierbar.

Zu f-Theta: ich habe keine günstige Linse gefunden und war mir dann auch nicht sicher, wie gut die Teile 405nm vertragen - in Software konnte ich die Projektion genauso gut umrechen, warum also das viele Geld investieren? Mit dem erforderlichen Budget hätte ich dann wohl eher direkt einen SLA mit Projektor gebaut.
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 08:26
Interessant.....du bist aboniert...winking smiley

Ich dachte eben dass ein Winkel von 90 Grad angestrebt wird, zwischen Oberfläche und Strahl.

Erklärst du mal die +-5V Geschichte, bitte. Finde ich sehr spannend.

Gruß


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
VDX
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 09:33
... ich hatte das Anfangs auch mit einem billig-China-Galvoset mit 6mm-Spiegelchen probiert, alledings wegen höherer Leistungsbedarfs die Spiegel stufenweise auf 10, 15 und 20mm vergrößert, was gerade noch mit den Galvos ging, aber schon grenzwertig mit der Resonanz und Einstellung war.

Da die Leistung bei 20mm immer noch zu groß für die Spiegel war, habe ich dann einen "XY-Schwenker" mit Servos und 45mm großen Spiegeln aufgebaut - hier ist ein Video vom Einfahren der Teile: [vimeo.com]

... und hier der erste 'heiße' Test: [vimeo.com]

Die Steuerung ist ein normales Fräs-Programm (Editask10), den Nullpunkt/Referenzposition mache ich mit einer Lichtschranke, die erreichbare Geschwindikeit mit den Servos bei dem Abstand etwa 1m/s, die Winkelauflösung dürfte gerade noch noch brauchbar sein - 2000 Encoder-Schritte pro Servo-Umdrehung, um die 200:1 Getriebe-Reduktion,also um die 400000 'Schritte' pro voller Umdrehung oder irgendwas um 0.01mm Schrittauflösung auf der Arbeitsfläche ...


Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org]
Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 09:49
Bei wieviel Leistung haben sich die 6mm Spiegel bei Dir verabschiedet? Bin gespannt, ob das über die Zeit auch auf mich zukommt winking smiley
VDX
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 11:35
... die haben glaube ich maximal aufgeweitete 2Watt 445nm-Blau (hab' damals nicht mehr da gehabt) und bis 5Watt 1070nm-IR ohne Probleme dauerhaft ausgehalten - bei 7Watt IR sind sie dann nach 2 Minuten zerplatzt eye rolling smiley

Die 0.8mm dicken 20mm-Spiegelchen habe ich mit 15Watt IR zerschossen, einen der 5mm dicken 45mm-Spiegel habe ich mit 50Watt IR auch platzen lassen, so daß ich das Teil nur bis 40Watt IR CW oder bis 16Watt gepulst betrieben habe.

Ich habe zwar auch ein paar dielektrische Spiegel für die IR-Laser da, die gepulst mehrere kW aushalten, die kosten aber um die 300€ für einen Satz, so daß ich das bei dem lowcost-Testteil mit den billigen 'standard' metallbedampften Spiegeln ausprobiert habe.

Das Servoscanner-Teil habe ich bei der vorigen Firma gelassen, habe aber die Teile nochmal da, falls ich das für mich aufbauen wollte ... hab' aber genug 'richtige' XY-Galvos und Galvo-Controller da, so daß ich das höchstens aus Neugier nochmal machen würde winking smiley

Aktuell habe ich eine blaue 6Watt-Diode da, aber noch keine Planung für Spiegel-Tests -- das ist eher für einen Trommelgravierer mit Linearbewegung ohne Spiegel ...


Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org]
Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 11:54
Erzähl mal mehr zu deinen Controllern Viktor.

Ich muss das mal richtig verstehen. Ich hab ja schon die Fühler ausgestreckt und vielleicht nen 70W Faserlaser deutscher Herkunft aufgetrieben.


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 12:22
@Viktor: danke für die Infos, dann habe ich ja noch Luft nach oben winking smiley Grad im IR-Bereich muss ich mir diese Leistungsklassen nicht antun, ist mir zu unheimlich/gefährlich tongue sticking out smiley

@Sven: anbei die Prinziplösung für die Pegelanpassung (für einen Kanal bzw. Achse).
  • V2 ist das Eingangssignal. [Edit] Das kommt aus einem 12 Bit MCP4922 DAC, welcher über SPI mit dem Arduino verbunden ist.
  • V3 ist die Referenzspannung bis zu der verstärkt wird
  • V1 ist die Versorgungsspannung für die OpAmps
  • U3 invertiert das Eingangssignal und verdoppelt den Signalbereich
  • U1 invertiert das verdoppelte und invertierte Signal aus U3



Für zwei Kanäle braucht man also insgesamt vier OpAmps, die beispielsweise der Standardbaustein LM324 bietet. Für die Widerstände sollte man sicherlich ein paar Cent mehr ausgeben und etwas bessere mit geringer Toleranz nehmen. Das LTSpice Modell habe ich mal angehängt.

Schöne Grüße,
David

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 27.11.15 12:43.
Anhänge:
Öffnen | Download - GalvoSteuerung3.asc (2.3 KB)
Öffnen | Download - LM324.txt (1.1 KB)
VDX
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 12:28
... für die China-Galvos habe ich mir als Controller ein "Easy LC USB" für 300€ gekauft .

Als Software zum Ansteuern dafür habe ich das kostenlose BeamConstruct verwendet und mir dafür ein flow-plugin für diesen DAC-Controller geschrieben.

Für den Servo-Spiegelschwenker habe ich als Controller ein STM32F4Discovery-Board (17€ bei Conrad) mit einer kommerziellen Firmware geflasht und dann mit Editask10 als Software verwendet ... das gibt's für knapp 300€ Lizenz als 3-Achs-Steuerung, ich habe die in der 8-Achs-Version, kann die aber auch auf 2 Achsen für die XY-Steuerung 'runterbrechen'.

Ansonsten habe ich von HAlaser für BeamConstruct noch einen auf dem BeagleBoneBlack basierenden Lasercontroller (ebenfalls um die 300€) für einen "XY-Laserplotter", den ich sowohl als 'normalen' 2-Achs-CNC-Controller verwenden kann, als auch als 'Master'-Controller für die Servos ... in Kombination mit einem normalen XY2-100-Galvoscanner-Controller kann ich das Teil mit einer anderen Firmware aber auch als 'Slave'-4-Achs-CNC-Controller für Hintergrund-Aufgaben (wie z.B. für SLS-Pulverbett-Lasersinter-Aktionen) verwenden.

Ich habe auch noch einen alten Baasel-Laser Servo-Controller und Scanner-Kopf dafür da (und auch noch einen Satz von 3DSystems), für die es mit dem HAlaser-Controller ein interface gibt, die habe ich aber noch nicht in Angriff genommen ...


Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org]
Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 13:35
Endlich mal ein Projekt, dass heraussticht. SLA finde ich auch sehr interessant. Ich werde hier gespannt weiter mitlesen!
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 13:50
Das muss ich mir erstmal alles "ergoogeln" Viktor....du erschlägst einen immer mit Infos....winking smiley


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
VDX
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
27. November 2015 16:16
... ein guter aktueller Einstieg wäre hier - [www.halaser.eu]

Ansonsten immer wieder mal schauen, was es bei ebay gibt.

Wenn's auch etwas älter sein darf ... ich habe noch Kontakt zu einem 'Archiv' für ausgemusterte Laseranlagen aus der Zeit von 1985 bis 2005, da gäbe es auch einiges, wenn ich dem Besitzer helfen würde, die Steuerungen auf heutige Systeme/Software umzustricken winking smiley


Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org]
Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
01. December 2015 17:01
Hm, da passt man mal kurz nicht richtig auf und schon ist vermutlich die Laserdiode durch ESD hin sad smiley hot smiley Kennt jemand zufällig günstige Bezugsquellen für 405nm Dioden bis 500mW in DE/EU?

Hier ist dann grad erstmal Pause bis ich Ersatz hab winking smiley
VDX
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
01. December 2015 17:03
... hier finde ich nur 200mW - alles größer kommt aus China eye rolling smiley


Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org]
Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
20. April 2016 18:08
Hallo allerseits,

nach längerer Funkstille gibt's mal wieder ein Update von mir. Erstaunlicherweise habe ich seit dem Türmchen weiter oben auf dem SLA-Drucker nichts weiter gedruckt - wird sich aber die Tage wieder ändern. Einerseits hatte ich im Job einfach sehr viel zu tun. Andererseits habe ich das ein oder andere Lehrgeld gezahlt und genau diese Punkte möchte ich im Sinne von Lessons Learned zusammenfassen.

Das gedruckte Türmchen war noch in keiner Weise maßhaltig sondern einfach nur ein Testdruck um zu sehen, ob der Prozess als solches funktioniert. Nachdem das soweit sehr schön funktioniert hatte stand als nächstes die Kalibrierung des Druckers auf dem Plan um maßhaltige Objekte drucken zu können - hat nur fast ein halbes Jahr gedauert und umtreibt mich immer noch winking smiley

Folgende Sachen sind bisher mehr oder weniger schief gelaufen:
  • Wie oben bereits geschrieben hatte ich einen ESD-Schaden an der Laserdiode. Wenn ihr auch an so einem Drucker schraubt, achtet darauf, dass ihr vernünftig geerdet seid. So eine Laserdiode nimmt einem Hochspannungsspitzen offenbar sehr übel winking smiley
  • Der oben dargestellte Acryltank ist gerissen und Acrylharz in Teppich ist irgendwie ne fiese Sache und ziemliche Sauerei (glücklicherweise nur ein paar Tropfen). Ursprünglich hatte ich vermutet, dass es am fehlenden Tempern des per Laser zugeschnittenen Acrylglases lag (hatte die Platten einfach so mit Acrifix zusammengeklebt). Mittlerweile bin ich mir da aber nicht mehr so sicher: Ich hab mir bei einem Kunststoffbauer vor Ort eine Kopie des Tanks aus Plexiglas XT anfertigen lassen ohne vorab zu diskutieren, dass da Salzwasser und Acrylharz rein soll. Anschließender Kommentar eines Mitarbeiters: "Da wäre Plexiglas GS besser gewesen weil chemikalienbeständiger. Bei Salzwasser kann es zu Spannungsrissen kommen". Hoppala, nunja, ich werde zum Drucken zunächst erstmal den angefertigten Tank benutzen aber das Harz definitiv nicht mehr darin lagern (der Spannungsriss trat erst nach ein paar Tagen auf). Vielleicht war es auch die Kombination aus fehlendem Tempern und Salzwassereinwirkung...
  • Nachdem eine Ersatzdiode in der Post lag habe ich mich also an die Kalibrierung gemacht und dabei im Endeffekt einfach sehr viel (zu viel?) rumprobiert: Um den Strahl zu zentrieren habe ich unter anderem die komplette Mechanik zunächst mehr schlecht als recht rechtwinklig ausgerichtet und auch die Galvomotoren meines billig-China-Scanners gelöst und versucht rechtwinklig auszurichten. Insbesondere bei diesem letzten Punkt bin ich mir unsicher, ob das eine gute Idee war... Unterm Strich hatte ich das Problem, dass der Strahl in beiden Achsen in +/- Richtung bei maximaler Ansteuerung unterschiedlich stark abgelenkt wird. Darüber hinaus hatte ich das Problem, dass die Positionierung des Strahls nicht linear erschien: 0mm angefahren --> passt; 40mm angefahren --> passt; 20mm angefahren --> Fehler von knapp einem Millimeter. Ich vermutete daher eine schlecht ausgerichtete Gesamtkonstruktion und habe eine zweite Einrichtungsrunde mit deutlich höherer Sorgfalt gedreht. Dabei habe ich insbesondere die Galvomotoren noch einmal rechtwinklig zur Halterung ausgerichtet.

Damit komme ich zum aktuellen Zustand des Druckers und aktuellen Problemchen bzw. offenen Fragen:
  • Der Strahl beider Achsen wird in +/- Richtung bei maximaler Ansteuerung nach wie vor unterschiedlich stark abgelenkt (bis knapp 10mm). Der Pegel aus meinem DAC liegt beim Invertieren des Signals dabei zwischen 4.98V und 5.00V - daran sollte es also eigentlich nicht liegen. Ich frage mich, ob die Galvomotortreiber einfach schlecht kalibriert sind? An Einstellungen für Signal-Gain und Frequenz-Dämpfung habe ich bisher mangels Ansteuermöglichkeiten für ein ILDA-Testbild nicht gedreht. Ich habe das auch ganz bewusst bisher ignoriert weil ich den Scanner für meine Anwendung ohnehin relativ langsam fahre.
  • Der oben beschriebene Projektionsfehler besteht immer noch. Auch das mag mit der fehlenden Kalibrierung der Motortreiber zu tun haben.
  • Bei starker Ablenkung des Lasers in negativer Y-Richtung zittert der Spiegel des entsprechenden Galvomotors leicht. Just heute habe ich herausgefunden, dass ich die maximale Auslenkung offenbar zu groß gewählt habe. Bei einer Ablenkung bis ca. 35° scheint mir das Zittern nicht aufzutreten. Nachteil: Maximale Abmessung der Teile in x/y-Richtung wäre nur ca. 80mmx80mm. Auch dieser Punkt mag wieder mit der fehlenden Kalibrierung der Motortreiber zu tun haben... Kennt sich jemand zu diesen (China-) Galvosystemen mehr aus als ich? spinning smiley sticking its tongue out

Positive Punkte:
  • Die Firmware ist mittlerweile in einem guten Zustand und unterstützt u.a. die Speicherung von Konfigurationsparametern im Flashspeicher des Due.
  • Darüber hinaus habe ich die Projektionsprobleme einfach durch eine Fehlerkorrektur in Software sehr gut im Griff.
  • Mein DIY DAC scheint gut zu funktionieren. Ein genauerer Blick auf das Ausgangssignal mit einem Oszi hat nach meinem Verständnis nicht auf irgendwelche Probleme hingedeutet (Disclaimer: bin aber auch kein E-Techniker)

Ungelöste Probleme:
  • Zittern des Y-Motors bei zu starker Ablenkung; Workaround: Reduzierung der maximalen Auslenkung, dadurch insgesamt Einschränkungen bei den maximalen Abmessungen von Objekten.
  • Mein Scanner hat ein Poti mit der Bezeichnung: "LIN Zero offset (electrical offset of the driver, adjusted only in factory)". Nach meinem Verständnis sollte ich damit die oben beschriebene, unterschiedliche Ablenkung in +/- Richtung beheben können. Der Effekt des Potis unterscheidet sich aber nicht wirklich vom Poti um die maximal Auslenkung einzustellen ("IS Input scale (adjusted only in factory)"); die Wirkung ist nur lange nicht so stark wie beim Scale-Poti. Hat damit schon mal jemand was zu tun gehabt?!
  • Ich habe keine Möglichkeit nach ILDA zu kalibrieren. Ggf. werde ich versuchen, das Testbild über den Arduino zu erzeugen. Bin mir allerdings noch nicht sicher, ob meine SPI Schnittstelle zum DAC dafür schnell genug ist.

Das Schöne ist, dass ich durch die Fehlerkorrektur in Software nun einen Stand erreicht habe, bei dem ich kleinere Objekte (bis 80mmx80mm in x/y-Richtung) maßhaltig drucken können sollte. Tests folgen vermutlich am WE...
Andererseits kann ich mir mittlerweile auch gut vorstellen, dass eine Strahlablenkung über Schrittmotoren deutlich beherrschbarer ist als so ein analoges billig-Galvosystem...

Sorry für den Roman smileys with beer
David
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
24. April 2016 03:49
Hallo allerseits,

sehr interessantes Thema.Ich lese ab jetzt mit.

@David
für lange Romane musst du dich sicher nicht entschuldigen :-)

Grüsse Frank


Bitte schreibt mir doch eine email bezüglich Heizmatten, Dauerdruckplatten, Fräs- oder Drehteilen. Per PN ist es immer sehr umständlich winking smiley

Und meine Mail gibt es hier
Re: DIY Drucker 3.0 - "Star Wars Edition"
25. April 2016 14:06
Ich habe am WE versucht den Treefrog von Thingiverse zu drucken:


Dabei habe ich recht optimistische Druckparameter verwendet:
  • 0.05mm Layerhöhe
  • 5 Sekunden settle-time (Zeit, die nach Verändern der z-Höhe dem Harz gegeben wird, um sich zu setzen)
  • 5 Sekunden dip-time (Zeit, in der auch das Objekt ins Harz fahre)
  • 4mm Diphöhe (Tiefe des Eintauchens)
  • 150 μm Belichtungszeit
  • Resin: Funtodo Standard black

Ergebnis: nicht zufriedenstellend
  1. Ich habe den Frosch auf ein paar wenige Support-Streben gesetzt, um den Frosch beim Abspachteln von der Buildplattform nicht zu verformen. Dabei habe ich nicht bedacht, dass die unterste Schicht des Frosches beim Absenken in die Flüssigkeit "flattert". Ergebnis: die unteren Schichten des Frosches hingen mehr oder weniger in Fetzen aufeinander
  2. Ein viel größeres Problem ist aber Bulging: bei der geringen Schichthöhe ist die Höhe des Harzes, die bei einer neuen Schicht auf dem Objekt liegt, größer als die Schichthöhe, die ich drucken möchte. Ergebnis: Insbesondere über mehrere Schichten bilden sich unterschiedlich große Hügel durch Fortsetzen des Fehler pro Schicht.

Mögliche Lösungen für 1: Viel mehr Support.

Mögliche Lösungen für 2:
  1. Unproblematischere Druckparameter. Insbesondere mind. 0.1mm Schichthöhe und insbesondere lange settle-time von mind. 15 sek. Trotzdem sehe ich das Drucken von größeren Objekten bzgl. Bulging kritisch und der Druck würde sehr lange dauern. Erscheint mir wenig vielversprechend und sehr zeitaufwendig, um den Prozess so einigermaßen in den Griff zu bekommen.
  2. Ein Wiper-System wie hier: Wiper bei youtube. Problem: ich müsste zusätzliche bewegliche Teile verbauen und das Einstellen des Wipers erscheint mir fummelig. Darüber hinaus wird das Problem des Bulging insb. bei sehr kleinen Schichthöhen nach meinem Verständnis nicht gelöst.
  3. Das Einbringen einer FEP-Folie wie hier dargestellt: TopDown mit FEP. Dies ist mein Favorit weil: Wenig bewegliche Teile und eine definierte Höhe des Flüssigkeitsstandes. Aktuell muss ich den Abstand Laser<->Harz immer ablesen und als Parameter mitgeben. Nachteil FEP: teuer

FEP ist ein Teflon mit perfekten Eigenschaften: transparent, UV-durchlässig, UV-beständig, anti-haftend, einigermaßen reißfest.

Bisher hatte ich das Problem, einen Händler zu finden, der Privatkäufer bedient ohne sündhaft teuer zu sein. Fündig geworden bin ich heute hier: Laborhandel24.de und ich habe direkt mal eine Rolle 0.05mm starkes FEP geschossen.

Ich plane dann jetzt erstmal eine justierbare Halterung für die Folie smiling smiley


David

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.04.16 14:10.
Anhänge:
Öffnen | Download - treefrog_45_cut_preview_featured.jpg (43.8 KB)
In diesem Forum dürfen leider nur registrierte Teilnehmer schreiben.

Klicke hier, um Dich einzuloggen