SLA-Drucker mit einem DLP-Beamer
geschrieben von sechsteelement
|
SLA-Drucker mit einem DLP-Beamer 06. November 2016 06:21 |
Hallo Community,
ich wollte meinen SLA-Drucker mit einem DLP-Beamer vorstellen. Ziel war es Erfahrung mit dem SLA-Verfahren zusammeln, möglichst günstig und möglichst einfach. Ich wollte ungefähr 100-200€ ausgeben. Meine jetzigen Kosten belaufen sich auf 40€ Beamer, 20€ für 20 DVD-Brenner, Rampsset für 24€, zwei Behälter für ca 6-7€ und Holzreste. Dazu kommen noch 140€ für 2x 1kg Harz.
Um schnelle Druckzeiten zu realisieren habe ich mich für einen DLP-Beamer entschieden, da so immer die komplette Schicht auf einmal gedruckt/ belichtet wird und die Bauzeit nur von der Z-Höhe des Objektes abhängig ist. Da nur ein kleiner Bauraum realisiert werden sollte, habe ich mich für top-down entschieden, also das das Bauteil in das Harz versenkt wird mit einem DVD-Brenner Laufwerk als Z-Achse. Ich benötige so auch nur ca. 400ml Harz um den Raum zu füllen. Als Harz möchte ich vorallem das Industrial Blend von Fun-To-Do verwenden, da es bis 240°C eingesetzt werden kann. Daraus kann man richtig schicke Sachen bauen z.B. eine Wasserkühlung für das Hotend. Alternativ habe ich noch das Snowwhite Harz gekauft, da man an weißen Bauteilen gut die Oberflächenauflösung kontrollieren kann.
Zu Beginn etwas Theorie, bei DLP-Beamern wird das Bild mittels abgelenkter Spiegel erzeugt. Bei einem weißen Pixel wird der kleine Spiegel so gedreht das das Licht durch die Optik fällt oder bei einem schwarzen Pixel der Spiegel weggedreht wird. Farbige Pixel werden durch ein Color-Wheel erzeugt und die Spiegel lassen so nur die farbigen Pixel durch. Der Große Vorteil der sich bei dieser Technologie ergibt ist, dass bei schwarzen Pixel der Lichtstrahl aus dem weg gedreht wird, es also zu keiner Belichtung kommt. Die Harze die ich verwenden möchte, härten mit UV-Strahlung aus. Bei den Beamern kommt ein gewisser Anteil an UV-Strahlung vor.
Den Beamer den ich verwendet habe ist ein NEC LT245. Der Beamer wurde auf Ebay als kaputt deklariert und ich konnte ihn für 40€ erwerben. Kaputt war eigentlich nur die Optik, die Linse vorne war eingedrückt und lies sich nicht mehr drehen. Das alles ist mir beim entfernen der Optik aufgefallen und lies sich mit Kraft beheben. Beim ersten Funktionstest konnte ich feststellen, dass ich mehr Anpassen muss bei der Optik. Ziel war eine beleuchtete Fläche von ca 100mm x 80mm wobei der Beamer natürlich ursprünglich eher ein Bild im Meterbereich erzeugen sollte. Ich konnte das Bild nicht scharf genug stellen, also habe ich den Anschlag der vorderen Linse entfernt. Dann weiter getestet. Bei den Bildern ergaben sich immer rechts unten weiße Schatten/ Aura die zu doofen Artefakten führen würde. Gelöst wurde dieses Problem in dem ich die Optik mit Spacern ca. 5mm weiter nach vorne geschoben habe. Anschließend war keine Artefakte mehr zu erkennen. Leider konnte ich das ganze nicht fotografieren, da die Helligkeit einfach zu hoch war. Für weitere Tests habe ich den Kontrast möglichst hochgesetzt und die Helligkeit etwas runter um den Hintergrund so dunkel wie möglich zu schalten. Um beim Auf und Abfahren der Z-Achse nicht weiter zu Belichten, soll ein Shutter via Servo eingebaut werden,
sodass der Strahlengang unterbrochen werden kann.
Als letztes Problem das sich noch ergab war, dass sich das Bild nicht überall deutlich scharf stellen lässt bei einer so kleinen Fläche. Ich muss hier schauen wie stark die Auflösung leidet, aber zu einem gewissen Grad wäre es noch in Ordnung, da ich eine Auflösung von 1 Pixel = 0,1mm gewählt habe.
Zur Steuerung habe ich ein Ramps 1.4 verwendet mit einen A4988 Schritttreiber für die Z-Achse aus einem DVD-Brenner, einem Servo für den Shutter und einem 100kOhm Widerstand um den Thermistor für die Marlin-FW vorzugaugeln. Als Software verwende ich Creation Workshop 1.0.0.75 die man wenn man mit google sucht aus einem Dropboxordner downloaden kann.
In den letzten Tagen habe ich den Rahmen gebaut. Der Rahmen ist 60cm hoch, 30cm breit und ca. 20cm tief und neben dem Bauraum werde ich noch eine Kammer für das Harz einbauen. Es fehlt momentan noch eine funktionieren Z-Achse, auf Grund des vielen testens, schrauben und "verschlimmerbessern" muss ich eine neue einbauen. Dazu muss ich mir noch die Bauplatform aus Edelstahl- oder Alublech aussägen und an die Z-Achse anbringen. Die Höhe des Behälters (IKEA-Dose) wird noch mit Spacern manuell angepasst. Abschließend müssen noch Löcher in den Rahmen für die Kühlung mit 50mm Lüftern angebracht werden, da vorallem der Beamer sehr viel Wärme produziert und auch vorne eine Abdeckung angebracht werden soll.
Hier nun einige Bilder:
Hier das Ausgebaute Color-Wheel. Wichtig ist, dass wenn man das Color-Wheel absteckt, der Beamer nicht angeht. Man muss es also eingesteckt lassen und wenn man es entfernen will aus dem Strahlengang heraus entfernen. Die Schrauben für die Elemente des Rades sind bei mir so fest angezogen, dass ich sie nicht entfernen konnte. Abbrechen wäre ne Lösung, aber dann könnte ich den Beamer nie wieder normal verwenden.
Links müsste der DLP-Chip sitzen mit den kleinen Spiegeln.
Von rechts kommt das Licht aus der Lampe. Dieses wird links oben mit dem 45° Spiegel abgelenkt. Geht durch die Linse mitte-links auf den DLP-Chip unten-links und dieser schickt den Strahlengang durch die Optik auf die Oberfläche
Vorne sieht man das kleine Loch, diese Schraube habe ich entfernt um stufenlos die Linste einstellen zu können. Die Größeneinstellung über die Optik habe ich nicht verändert.
War ein guter Treffer um mal die unterschiedlichen Farben einzufgangen.
Die folgenden Bilder lassen sich leider irgendwie nicht mehr drehen. Man kann das Kalibriergitter von Creation Workshop ausgeben um zu sehen ob X und Y Einstellung richtig sind. Bei mir ist es noch nicht optimal,
ich werde daher als erstes einen Würfel drucken und kann dann den Beamer in Creation Workshop kalibrieren.
Z-Achse aus einem DVD-Brenner und links der Servo. Diesen muss ich wahrscheinlich noch nach rechts verlegen, da es Links durch die Lampe zu heiß werden könnte.
2 Flaschen passen gut links in den Rahmen und bekommen noch ihren eigenen Platz.
Für das Rampsboard muss ich noch einen besseren Platz finden, entweder den Beamer abschotten um die Wärme besser abzuleiten oder das Ramps kommt unten mit in die Bauplatform auf die Rückseite der Z-Achse.
Wie oben beschrieben muss ich noch ein paar kleinere Probleme in den Griff kriegen und dann werde ich auch schon anfangen mit dem Drucken. Wenn der Drucker läuft möchte ich ihn noch mit einer Schlauchpumpe erweitern um die exakte Harzmenge in den Behälter pumpen zu können und wieder zu entfernen. Ich erhoffe mir so möglichst wenig Kontakt mit dem Harz.
Wenn ihr Fragen habt, dann stellt sie einfach. Durch den LCD-Printer Thread von Protoprinter ist ja das Interesse an SLA-Druckern wieder geweckt worden.
viele Grüße
1-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.11.16 06:21.
ich wollte meinen SLA-Drucker mit einem DLP-Beamer vorstellen. Ziel war es Erfahrung mit dem SLA-Verfahren zusammeln, möglichst günstig und möglichst einfach. Ich wollte ungefähr 100-200€ ausgeben. Meine jetzigen Kosten belaufen sich auf 40€ Beamer, 20€ für 20 DVD-Brenner, Rampsset für 24€, zwei Behälter für ca 6-7€ und Holzreste. Dazu kommen noch 140€ für 2x 1kg Harz.
Um schnelle Druckzeiten zu realisieren habe ich mich für einen DLP-Beamer entschieden, da so immer die komplette Schicht auf einmal gedruckt/ belichtet wird und die Bauzeit nur von der Z-Höhe des Objektes abhängig ist. Da nur ein kleiner Bauraum realisiert werden sollte, habe ich mich für top-down entschieden, also das das Bauteil in das Harz versenkt wird mit einem DVD-Brenner Laufwerk als Z-Achse. Ich benötige so auch nur ca. 400ml Harz um den Raum zu füllen. Als Harz möchte ich vorallem das Industrial Blend von Fun-To-Do verwenden, da es bis 240°C eingesetzt werden kann. Daraus kann man richtig schicke Sachen bauen z.B. eine Wasserkühlung für das Hotend. Alternativ habe ich noch das Snowwhite Harz gekauft, da man an weißen Bauteilen gut die Oberflächenauflösung kontrollieren kann.
Zu Beginn etwas Theorie, bei DLP-Beamern wird das Bild mittels abgelenkter Spiegel erzeugt. Bei einem weißen Pixel wird der kleine Spiegel so gedreht das das Licht durch die Optik fällt oder bei einem schwarzen Pixel der Spiegel weggedreht wird. Farbige Pixel werden durch ein Color-Wheel erzeugt und die Spiegel lassen so nur die farbigen Pixel durch. Der Große Vorteil der sich bei dieser Technologie ergibt ist, dass bei schwarzen Pixel der Lichtstrahl aus dem weg gedreht wird, es also zu keiner Belichtung kommt. Die Harze die ich verwenden möchte, härten mit UV-Strahlung aus. Bei den Beamern kommt ein gewisser Anteil an UV-Strahlung vor.
Den Beamer den ich verwendet habe ist ein NEC LT245. Der Beamer wurde auf Ebay als kaputt deklariert und ich konnte ihn für 40€ erwerben. Kaputt war eigentlich nur die Optik, die Linse vorne war eingedrückt und lies sich nicht mehr drehen. Das alles ist mir beim entfernen der Optik aufgefallen und lies sich mit Kraft beheben. Beim ersten Funktionstest konnte ich feststellen, dass ich mehr Anpassen muss bei der Optik. Ziel war eine beleuchtete Fläche von ca 100mm x 80mm wobei der Beamer natürlich ursprünglich eher ein Bild im Meterbereich erzeugen sollte. Ich konnte das Bild nicht scharf genug stellen, also habe ich den Anschlag der vorderen Linse entfernt. Dann weiter getestet. Bei den Bildern ergaben sich immer rechts unten weiße Schatten/ Aura die zu doofen Artefakten führen würde. Gelöst wurde dieses Problem in dem ich die Optik mit Spacern ca. 5mm weiter nach vorne geschoben habe. Anschließend war keine Artefakte mehr zu erkennen. Leider konnte ich das ganze nicht fotografieren, da die Helligkeit einfach zu hoch war. Für weitere Tests habe ich den Kontrast möglichst hochgesetzt und die Helligkeit etwas runter um den Hintergrund so dunkel wie möglich zu schalten. Um beim Auf und Abfahren der Z-Achse nicht weiter zu Belichten, soll ein Shutter via Servo eingebaut werden,
sodass der Strahlengang unterbrochen werden kann.
Als letztes Problem das sich noch ergab war, dass sich das Bild nicht überall deutlich scharf stellen lässt bei einer so kleinen Fläche. Ich muss hier schauen wie stark die Auflösung leidet, aber zu einem gewissen Grad wäre es noch in Ordnung, da ich eine Auflösung von 1 Pixel = 0,1mm gewählt habe.
Zur Steuerung habe ich ein Ramps 1.4 verwendet mit einen A4988 Schritttreiber für die Z-Achse aus einem DVD-Brenner, einem Servo für den Shutter und einem 100kOhm Widerstand um den Thermistor für die Marlin-FW vorzugaugeln. Als Software verwende ich Creation Workshop 1.0.0.75 die man wenn man mit google sucht aus einem Dropboxordner downloaden kann.
In den letzten Tagen habe ich den Rahmen gebaut. Der Rahmen ist 60cm hoch, 30cm breit und ca. 20cm tief und neben dem Bauraum werde ich noch eine Kammer für das Harz einbauen. Es fehlt momentan noch eine funktionieren Z-Achse, auf Grund des vielen testens, schrauben und "verschlimmerbessern" muss ich eine neue einbauen. Dazu muss ich mir noch die Bauplatform aus Edelstahl- oder Alublech aussägen und an die Z-Achse anbringen. Die Höhe des Behälters (IKEA-Dose) wird noch mit Spacern manuell angepasst. Abschließend müssen noch Löcher in den Rahmen für die Kühlung mit 50mm Lüftern angebracht werden, da vorallem der Beamer sehr viel Wärme produziert und auch vorne eine Abdeckung angebracht werden soll.
Hier nun einige Bilder:
Hier das Ausgebaute Color-Wheel. Wichtig ist, dass wenn man das Color-Wheel absteckt, der Beamer nicht angeht. Man muss es also eingesteckt lassen und wenn man es entfernen will aus dem Strahlengang heraus entfernen. Die Schrauben für die Elemente des Rades sind bei mir so fest angezogen, dass ich sie nicht entfernen konnte. Abbrechen wäre ne Lösung, aber dann könnte ich den Beamer nie wieder normal verwenden.
Links müsste der DLP-Chip sitzen mit den kleinen Spiegeln.
Von rechts kommt das Licht aus der Lampe. Dieses wird links oben mit dem 45° Spiegel abgelenkt. Geht durch die Linse mitte-links auf den DLP-Chip unten-links und dieser schickt den Strahlengang durch die Optik auf die Oberfläche
Vorne sieht man das kleine Loch, diese Schraube habe ich entfernt um stufenlos die Linste einstellen zu können. Die Größeneinstellung über die Optik habe ich nicht verändert.
War ein guter Treffer um mal die unterschiedlichen Farben einzufgangen.
Die folgenden Bilder lassen sich leider irgendwie nicht mehr drehen. Man kann das Kalibriergitter von Creation Workshop ausgeben um zu sehen ob X und Y Einstellung richtig sind. Bei mir ist es noch nicht optimal,
ich werde daher als erstes einen Würfel drucken und kann dann den Beamer in Creation Workshop kalibrieren.
Z-Achse aus einem DVD-Brenner und links der Servo. Diesen muss ich wahrscheinlich noch nach rechts verlegen, da es Links durch die Lampe zu heiß werden könnte.
2 Flaschen passen gut links in den Rahmen und bekommen noch ihren eigenen Platz.
Für das Rampsboard muss ich noch einen besseren Platz finden, entweder den Beamer abschotten um die Wärme besser abzuleiten oder das Ramps kommt unten mit in die Bauplatform auf die Rückseite der Z-Achse.
Wie oben beschrieben muss ich noch ein paar kleinere Probleme in den Griff kriegen und dann werde ich auch schon anfangen mit dem Drucken. Wenn der Drucker läuft möchte ich ihn noch mit einer Schlauchpumpe erweitern um die exakte Harzmenge in den Behälter pumpen zu können und wieder zu entfernen. Ich erhoffe mir so möglichst wenig Kontakt mit dem Harz.
Wenn ihr Fragen habt, dann stellt sie einfach. Durch den LCD-Printer Thread von Protoprinter ist ja das Interesse an SLA-Druckern wieder geweckt worden.
viele Grüße
1-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.11.16 06:21.
In diesem Forum dürfen leider nur registrierte Teilnehmer schreiben.