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UV-LCD Drucker v1

geschrieben von sechsteelement 
UV-LCD Drucker v1
10. June 2017 06:00
Hallo,

ich möchte euch mein UV-LCD Drucker Projekt vorstellen. Protoprinter hat ja seinen LCD Drucker mit einem Ipadbildschirm vorgestellt und verwendet die originale Hintergrundbeleuchtung und Daylightresin.
Ich möchte Harze verwenden, die mit UV-Licht ausgehärtet werden müssen. Dafür möchte ich 10w Leds verwenden mit 400-405nm Wellenlänge. Fürs erste eine und dann vier bis sechs um schneller drucken zu können. Der Aufbau ist nun erst die v1, da ich erst eine Version brauche mit großem Gehäuse um die Verkabelung der LCD-Anzeige und weitere Komponenten unterzukriegen. Vorallem auch die Anordnung der LCDs möchte ich ausprobieren um eine möglichst gute Ausleuchtung zu bekommen. Später soll dann alles deutlich kleiner werden.

Hier die technischen Daten:
- LCD 2560x1440 mit einer Größe von 121mm x 68mm ==> 1Pixel = 47mü
- Höhe Druckbereich 120mm, abhängig vom Design der Buildplatehalterung
- 4-6 LEDs mit 400-405nm Wellenlänge um ca. 30-60mm in Z-Richtung in der Stunde auszuhärten.
- Steuerung über Creation Workshop 1.0.0.75 und Ramps als Elektronik
- VAT mit FEP Folie

Hier ein paar Bilder:











Ich warte nun noch auf die restlichen Teile, Z-Achse, LEDs mit Treibern und ein paar Druckteile. Das Projekt hat letztes Jahr schon begonnen, nur haben Teile zum Anschluss der LCD Anzeige gefehlt und mussten nachgeliefert werden. Bei den ersten Versuchen ist mir das Kabel zum Anschluss der LCD an der Anzeige selbst eingerissen und ich musste ein neues aus Hong Kong bestellen was mir richtig Stress mit der DHL beschert hat.

Viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
10. June 2017 09:19
Sieht schön ordentlich aus thumbs up

Hast du die Teile gefräst oder gelasert?
Re: UV-LCD Drucker v1
10. June 2017 10:15
Hallo,

danke, das Gehäuse habe ich mit einem Lasercutter im Fablab Berlin hergestellt, sehr einfach gehalten. Ein paar Löcher habe ich von Hand angebracht, da splitter leider etwas das Holz trotz Unterlage.
Wenn ich weiß wo was hinkommt, wird das auch im CAD mit angepasst.

Viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
01. July 2017 04:47
Hallo,

letzte Woche habe ich die Z-Achse fertig gebaut. Dabei habe ich folgende Erfahrungen gemacht:
- Den Endstop werde ich nun anders anbringen und zwar, dass er auf der Platte festgeschraubt wird und am Ausleger sich eine Platte befindet die mit einer Schraube eingestellt werden kann. Diese Platte soll dann den Schalter unterbrechen.
- Es war geplant die Sinterbronzelager in den Auslager einzupressen, aber die Spannungen waren auch nach dem Entspannen mit einem Heißluftfön zu hoch. So habe ich einen Schlitz eingebracht und nun lässt sich alles großen Widerstand bewegen
- Die Anti-Z-Wobbel Lösung von toolson an seinem P3 Steel funktioniert bei mir leider nicht so wie gedacht, da der Ausleger sich nicht alleine nach unten fährt auf Grund der des Verschobenen Schwerpunktes. Daher habe ich eine Mutter unten mit einem Halter festgeschraubt und die Mutter kann sich nun nach vorne und hinten bewegen. Die M5 Gewindestange wird noch besser begradigt um möglichst wenig Probleme damit zu haben.
- Ich habe den Ausleger umgedreht, nun habe ich 40mm mehr Druckhöhe zur Verfügung (160mm statt 120mm).
- Der Rahmen ist leider nicht steif genug, das wird noch geändert.
- Der Rand der LCD Anzeige muss abgeklebt werden, da dort Licht durchkommen kann

Alles in allem keine großen Probleme. Ich konstruiere daher auch schon die v1.1 Bauteile um die Probleme alle in den Griff zu bekommen. Funktioniert der erste Aufbau beginne ich einen neuen Rahmen zu konstruieren um steifer aber auch kleiner zu werden. Hier noch ein Bild vom aktuellen Stand:


Heute Nachmittag beginne ich mit Creation Workshop (Version 1.0.0.75). Bin gespannt wie gut ich die LCD Anzeige integrieren kann und auch was ich hinterlegen muss, um die LED nur einzuschalten wenn tatsächlich belichtet werden soll. Hoffentlich kommen nächste Woche noch die LEDs aus China, den 1 LED macht zu wenig Licht.

Viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
01. July 2017 10:42
Hallo,

so nun bin ich auch mit Creation Workshop weiter gekommen. Was ich in der CW 1.0.0.75 Version alles gemacht habe:
- Die Shutterfunktion steuert nun für Testzwecke die LED Lampe mit dem Begriff cmdOpenShutter = M106 P1 S255 geht die LED voll an
- Bei Beginn der Liftfunktion geht die LED erst aus, dann wird die Liftbewegung und Retract durchgeführt, dann geht die LED wieder voll an
- Die LCD-Anzeige muss spiegelverkehrt sein sonst ist später das Bauteil spiegelverkehrt. Habe ich mit dem Benchy geprüft, das hat ja unten eine Schrift. Tricky war, dass die Ausrichtung des Schiffes in CW und am Drucker auch gleich sind sonst muss man bei Problemen immer umdenken.
- Die Bewegung der Z-Achse funktioniert soweit auch super nur bei langsamen Bewegungen knattert und vibriert der Rahmen extrem. Der Drucker ist lauter als mein Ultimaker Nachbau. Ich werde da Puffer für den Schrittmotor einbauen und den Rahmen steifer machen. Evtl auch einen TMC2100 Treiber einbauen damit die Bewegungen schön leise sind.

Hier ein Bild von der ersten Schicht des Benchys. die Intensität ist sehr gering daher auch schlecht aufnehmbar:


Die LED Steuerung ist übrigens ein wichtiger Punkt in Sachen Qualität und Stromverbrauch. Es ist wichtig, dass das Bild nur projiziert wird wenn das Harz auch wirklich belichtet werden soll. Es besteht sonst die Gefahr, dass die unterste Schicht dennoch auch bei schwarzer Schicht ausgehärtet werden kann. Das Ganze lässt sich bei DLP-Beamer-Drucken durch einen Shutter mittels Servo realisieren der den Strahlengang unterbricht. Bei den LEDs liegt es natürlich nahe diese An und Auszuschalten. Bin gespannt ob da irgendwann etwas kaputt geht oder ob die LEDs die An und Aus Vorgänge gut verkraften und eher irgendwann die LCD Anzeige durch ist.

Viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
01. July 2017 15:17
Moin

Das ist mal ein cooles Projekt, wirklich sehr aufgeräumt!
Würde es sich denn hier nicht anbieten einen Z- Riemen mit Flaschenzug zu nehmen?
Dann hast du die Probleme mit dem Z- Wobbel nicht mehr.

Lg ausm hohen Norden
Re: UV-LCD Drucker v1
01. July 2017 17:52
Hallo,

ich habe mir zu Beginn auch gedacht, dass ein Flaschenzug hilfreich sein könnte. Das Problem ist aber die Auflösung. Ich will Schichtdicken von 100mü (grob) bis ca. 30mü (fein) nutzen.
Ich bin zu Beginn ausgegangen, dass ich nur einen einfachen Riemenantrieb verwend, da ich nicht wirklich den Platz habe und mir auch die Erfahrung fehlt so etwas sinnvoll als Flaschenaufzug einzubauen.

Ich bin dann durch folgende Berechnung darauf gekommen, dass es nicht funktionieren wird:
GT2 Pulley, 20 Zähne mit 2mm Abstand ==> Steps/mm= 200Schritte / (20Zähne* 2mm Abstand) = 5
Also werden 5 Vollschritte pro mm benötigt. Ich gehe davon aus, dass bei der Z Achse die Schichthöhe einen Abstand haben sollte, der nur mit ganzen Vollschritten erreicht werden kann, da sonst bei Mikroschritten die tatsächliche Schritthöhe varrieren wird. Das würde bedeuten, dass 1 Vollschritt nur 200mü sind und ich somit nicht feiner werden kann. Um auf ca. 30mü zu kommen müsste ich daher eine 7fache Übersetzung einbauen.

Bei der M5 Gewindestange mit 0.8mm Steigung ist es so, dass bei einer 32mü Schicht genau 8 Vollschritte benötigt werden.
Man kann zu Hilfe auch diesen Rechner verwenden:
Prusacalculator

Was mich zu Beginn verwundert hat sind die Geschwindigkeiten die benötigt werden. Ich gehe momentan vom Standard aus sprich Bottomspeed (zu Beginn) mit 25mm/min, dann 50mm/min und Retract 100mm/min (Rückfahrbewegung). Man muss aufpassen, dass es mm pro Minute sind. Also im Verglich zum FDM Druck mit den X und Y Achsen ca nur 1/60 vom Speed benötigt wird, also nur ca. 1-2mm/s. Das wird natürlich durch die M5 Gewindestange und einem normalen Nema17 Schrittmotor mit 1,8° gut erreicht werden können.

Daher bin ich zum Ergebnis gekommen, dass der Flaschenaufzug nicht funktionieren wird und eine Trapezgewindestange oder Gewindestange besser ist.
Gegen die Trapzegewindestange habe ich mich entscheiden, da eine M5 Stange mit Mutter deutlich kleiner ist und toolson die auch bei seinem P3 Steel verwendet.

Wenn ich das falsch berechnet habe oder eine andere Art der Z-Achse besser wäre, würde ich mich freuen wenn mich jemand ihr einfach antwortet.

Viele Grüße

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 01.07.17 17:56.
Re: UV-LCD Drucker v1
02. July 2017 03:25
Ich habe den Tageslicht-LCD Drucker nach dem Prinzip von Protoprinter
gebaut und nutze einen Uno mit Raps128 und einer 2mm Trapezspindel
(mit Teacup gehen auch die 1/128). Bislang hatte ich keine Probleme mit
den Schichthöhen.

Herzl. Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
02. July 2017 13:30
Hallo,

Alter Bastler, was für Schichthöhen druckst du so? Ipad Bildschirm mit der originalen Hintergrundbeleuchtung?
Ich habe mir damals auch noch eine LCD + Treiber besorgt. Vielleicht wird daraus irgendwann ein Daylight Drucker, mal sehen.

viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
02. July 2017 14:58
IPad Bildschirm mit Abusemark-Adapter, wie Protoprinter.
Drucken tue ich mit NanoDLP, Schichtdicken 25u oder 50u.

Herzl. Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
09. July 2017 06:26
Hallo,

ich habe die letzte Woche sehr viel Zeit damit verbracht das Päckchen aus China zu finden. Der DPD Dienst hat es anscheinend einfach irgendwo abgegeben, einen Monat vorher als geplant und nun ist es wohl verschwunden.
Muss jetzt abwarten was mit dem chinesischen Verkäufer passiert, morgen wird erstmal ein Fall auf Ebay eröffnet.

Ich habe ja eine 10w LED mit Treiber die funktioniert evtl mache ich da am Freitag den ersten Funktionstest. Bis dahin muss ich noch die V1.1 Teile ausdrucken.

Viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
26. July 2017 05:32
Hallo,

ein weitere Update: habe nun tatsächlich das Geld vom chinesischen Händler zurück bekommen. War ein langes hin und her aber das Päckchen war nicht aufzufinden.

Bin gerade am schauen welchen Händler ich alternativ verwenden kann, aber in Europa oder Amerika sind die gleichen LEDs extrem teuer. Muss mir nun überlegen was ich mache,
ob ich bei den 10W LEDs bleibe oder andere verwende.

Ich halte euch auf dem Laufenden.

viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
26. July 2017 12:30
Hey,
Das ist natürlich ärgerlich. Hätten die verlorenen China-LEDs die selbe Qualität wie welche aus Europa/USA? Weil wenn ich mir die billigen 10W-LED-Module (nicht UV) von chinesischen Herstellern so anschau dann sieht das oft nicht so toll aus...
Welches Display verwendest du?
Ein auf alle Fälle sehr interessantes aufgeräumtes Projekt - nicht aufgeben ;-)
Gruß


P3Steel Toolson MK2 / TMC2130 / Marlin 1.1.8 / Ramps 1.4 / 24V / S3D
Re: UV-LCD Drucker v1
15. August 2017 13:00
Hallo,

also die 10W UV LEDs die ich nun von einem Deutschenvertreiber (ebay) habe, sehen nicht besser oder schlechter aus als die aus China, die ich beim ersten mal bestellt habe.
Die sind nun diese Woche angekommen und ich habe heute die Grundplatte aus Alu angefertigt und gebohrt, damit die Wärme der LEDs gut abgenommen werden kann. Zusätzlich gibt es einen Lüfter der noch für mehr Konvektion sorgen soll. Morgen werden die Gewinde für die Verschraubung der LEDs geschnitten und alles zusammengebaut. 4 LEDs mit je einem Treiber auf 12V.

Das Display wird auch in diesen Druckern verbaut:
Link1

vermutlich auch in diesem:
link2

Es geht weiter, wenn auch auf Grund der Ferienzeit langsam.

Viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
23. January 2018 08:37
Hallo,

Was ist aus dem Projekt geworden ?

mfg.: scv36
Re: UV-LCD Drucker v1
23. January 2018 09:01
Hallo,

ich schraube gerade an einem P3 steel nach toolson, damit ich danach weiter die benötigen Teile drucken kann. Bin also noch dran, musste aber eine Baustelle zwischen schieben.

Viele Grüße
Re: UV-LCD Drucker v1
02. February 2018 16:55
Hallo,

Ich habe hier einen Original D7 den ich mit Arduino2560 + Ramps 1.4 nachgebaut habe mit 3x10 Watt LEDS auf einen fetten Athlon Kühlkörper.
Die LEDS vertragen keine 12 V dauerlast, welche Erfahrung hattest mit der 10W LED ?

mfg.: scv36
Re: UV-LCD Drucker v1
03. February 2018 09:17
12V Dauerlast? LEDs benötigen eine Konstantstromquelle, die Spannung ist eher Nebensache solange sie über der Durchlassspannung liegt...
Ein schönes Konstantstrom/-spannungs Modul gibt es hier.


Deltadrucker, Tantillus Reborn by Toolson/Protoprinter, Ashray - (445nm Lasercutter), die Delta-Kalibrieranleitung
Re: UV-LCD Drucker v1
03. February 2018 12:51
Hallo,

wie Protoprinter geschrieben hat brauchen die LEDs eine Konstantstromquelle. Hintergrund ist das wenn LEDs warm werden, der elektrische Widerstand in den Keller geht und somit noch mehr Strom gezogen wird, bis es raucht.
Ich habe diese LEDs treiber:

Link

Die UV LEDs sind vergleichsweise teuer, daher habe ich auch blaue Wellenlängen gekauft, diese habe ich dann ca. 1h laufen lassen und der Metallrahmen um die LED ist leicht angelaufen. Eine gut Kühlen ist also essentiell.


Bitte nicht wundern bei dem Projekt. Ich wollte es schon lange abschließen, aber da ich momentan beruflich viel mit FDM zu tun habe, den graber mit den toolson mk2 Teilen dafür zusätzlich brauche und nach dem Feierabend auch mal etwas anderes als AM im Kopf rumspuken muss, wird es noch etwas dauern.

Wenn jemand Interesse hat, es gibt eine super google+ Gruppe in der die aktuellsten Entwicklungen zum Thema LCD-DLP-SLA besprochen werden.

Viele Grüße
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