roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


3D принтер (Polyjet)

СРУВЧ!

Re: 3D принтер

Сообщение Myp » 06 окт 2008, 11:28

http://www.parallax.com/dl/docs/prod/ro ... s-v1.0.pdf
открытый проект
к бое боту приделывают картридж от НР с головками печатающими и печатают

Добавлено спустя 6 минут 37 секунд:
диаметр иглы зависит от крутизны принтера
чем круче тем больше тонких иголок на головку постоянной ширины
вот лично у меня валяются с иглами наверно по 0.3 - 0.25 мм и такими же собсно соплами

маленькими соплами запаришься печатать...
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17400
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: 3D принтер

Сообщение hudbrog » 06 окт 2008, 11:36

Ну, руление головками - это так, отдельная тема. К тому же я думаю руление пьезо-головками и термо-головками - принципиально разные вещи. В термо скорее всего стоит нагревательный элемент, через который надо быстро пропустить большой ток. А пьезо, как я уже говорил, чисто емкостной элемент.

Печатать-то не руками будешь, а автоматикой. К тому ж резонансная частота пьезы будет в килогерцы. Пусть 20 килогерц (а реально раза в два больше), пусть капля растечеца 0.1 на 0.1 мм (а реально - сильно больше), соответственно нужно 100 капель на 1 мм^2, 20кгц - 200 мм^2 в секунду. С такой скоростью еще надо суметь рулить механикой, я бы сказал. Но до этого надо еще дойти. Сделать сопло больше - сильно проще, чем сделать его меньше )
У меня в голове опилки и длинные слова меня только огорчают.
Аватара пользователя
hudbrog
 
Сообщения: 1585
Зарегистрирован: 14 май 2008, 15:49
Откуда: Москва
ФИО: Алексей

Re: 3D принтер

Сообщение boez » 06 окт 2008, 11:38

А давайте я расскажу еще про один вид струйного принтера, хотя бы для общего образования, а там может кто и идею какую интересную подскажет. Такой принтер мне и еще двум моим товарищам предлагали разработать с нуля, основываясь на существующей конструкции, которую заказчика жаба давила покупать :) Потом правда дело завяло, бо жаба заказчика распространилась и на оплату этой разработки нам :) Но первичную инфу я поднакопил.

Итак, яйцепринтер :) Он же каплеструйный принтер или маркиратор. Применяется для маркировки продукции на конвейере. Что угодно - марку, дату и время, метраж кабеля или трубы - не важно, лишь бы подопытный товар двигался прямолинейно и равномерно. Конструкция довольно проста - в головку насосом под неким давлением подаются чернила. В головке стоит пьезошайба, непрерывно колеблющаяся с частотой в сотни кГц. На выходе - узкое сопло. Одно. Вылетающая из сопла струя за счет вибрации рассыпается на капельки, ровно по одной капельке на период колебания шайбы. Дальше стоит электростатическая отклоняющая система - просто 2 пластины, грубо говоря одна сверху, вторая снизу, к ним подведено постоянное высокое напряжение. А вот на саму головку подается переменное напряжение от контроллера. И от того, каков потенциал головки относительно пластин в момент отрыва капли, зависит траектория этой капли. То есть практически каждую отдельную каплю можно послать по своей траектории, правда в одной плоскости. А, еще в крайнем положении отклонения капель есть ловушка, которая принимает в себя чернила когда ничего не надо печатать.

Вот так эта штука и работает. Конвейер обеспечивает линейное движение к примеру слева направо, а головка раскидывает капли вдоль вертикальной линии (абсолютную вертикаль на товаре получить нельзя, потому что движение непрерывно - но за счет высокой частоты отклонение невелико).

А теперь по поводу применения для 3D. Заменяем конвейер диском большого диаметра, головку помещаем над ним в районе периферии. Направление отклонения - вдоль радиуса. Диск снабжаем энкодером для точности. И все - диск медленно вращается, головка послойно печатает сразу кучу предметов (1 слой 1 предмета, 1 слой 2-го, ..., 1 слой N-го, 2 слой первого и т.д). На остальной части диска можно разместить хоть УФ лампу, хоть термо- или воздушную, или еще какую сушилку. В конце концов можно и механизм досыпания слоя порошка разместить, и печатать в порошок как у товарищей.

Проблем конечно куча. Особенно требований к чернилам. Они должны быть жидкими, твердыми, долго сохранять текучесть и быстро засыхать, да еще и электричество проводить хоть чуток :) Хотя с досыпанием порошка делается полегче. Вообще без порошка есть одна проблема - подозреваю что будет практически невозможно создать поверхность с наклоном более 90 градусов, а может и с вертикальными (ровно 90) будут проблемы - ведь капли на краю могут и не удержаться.
boez
 
Сообщения: 1981
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: 3D принтер

Сообщение hudbrog » 06 окт 2008, 15:30

Технология забавна =) мне понравилась, но боюсь разработка далеко не для дома.. хотя, может если приспичит и для дома тоже ) пасиба за инфу.
Проблема с углом наклона в 90 градусов решается печатью разными материалами подставок. Скажем, основное мы печатаем пластиком, а там где нужны сильные наклоны/нависания и т.п. - мы нижнюю часть печатаем воском. Или другим пластиком, легко разделяющимся с этим.

Добавлено спустя 37 минут 28 секунд:
Хмм.. про подачу чернил. Изучаю ща патенты на эту тему.
Основные положения:
1) Подача чернил осуществляется по каппилярам, соответственно используется капиллярный эффект
2) Резервуар с чернилами держится под давлением, немного меньшим атмосферного, что предотвращает вытекание чернил из печатающей головки
Насосы пока не упоминаются =/

Добавлено спустя 3 часа 8 минут 29 секунд:
Ну да, все заточено на разнице в давлении. Щаз работа отвлекает, не выходит нормально изучать вопрос (блин, видели бы щаз заказчики мысль про "работа отвлекает" - убили бы на месте), но вот пара ссылок для будущего изучения:
http://www.forum.resetters.com/index.ph ... 1e89672fe5
http://www.axifile.com/?6638128
У меня в голове опилки и длинные слова меня только огорчают.
Аватара пользователя
hudbrog
 
Сообщения: 1585
Зарегистрирован: 14 май 2008, 15:49
Откуда: Москва
ФИО: Алексей

Re: 3D принтер

Сообщение hudbrog » 06 окт 2008, 23:35

Продолжим, чтоли )
Всем уже страшно? ) заехал я по дороге домой в чип и дип(да-да, при всей моей нелюбви - он по дороге) и купил там пару пьезоизлучателей. Еще зашел в аптеку и приобрел кучу всяких полезных в хозяйстве вещей, типа шприцов, резиновых перчаток, вазелина и т.п... вот вы знаете как смотрят на человека, который покупает вазелин и резновые перчатки? а я теперь знаю :D
Пришел домой, подрубил напрямую к контроллеру, быстренько накатал программку-пищалку. Благо в спецификации на один из динамиков резонансная частота сказана. Второй тем временем любопытства ради был разобран(и с целью оценки извлекаемости пьезоэлемента). И каково же было мое удивление, когда я увидел как оно сделано:
IMGP1524.JPG

Мда, продали мне в чип и дипе пьезу.. ниче не скажешь. Второй, как ни странно, действительно оказался пьезой. Ну ладно, продолжаем. Пьеза довольно плотно влазит в разрезанный шприц. Уже радует =) Дальше пошла целая куча экспериментов по попыткам вытолкнуть кпельку воды пьезой.
В процессе дошел до идиотичности простых, в общем-то, вещей. Мысль номер раз - воздуха в камере быть не должно. Вообще. Он легко сжимается =)
Мысль номер два - при извандаливании корпуса пьезы(чтобы она воды касалась), у нее куда-то уехала резонансная частота. Вот это странно, по хорошему она определяется электрическими свойствами пьезы. наверна, визическими тоже. По крайней мере в воде резонансная частота уползла еще дальше. Мысль номер три - эта бня должна быть идеально герметичной. Этого я пока на достиг, есть такой момент, но дело исправимое.
А еще система подачи чернил оказалась ничуть не такой простой штукой, как хотелось бы =)
В общем, часа полтора издевательств привели к вот такой конструкции:
IMGP1518.JPG


Что про нее можно сказать. Для начала, она не работает =))))
Во-вторых, они ничуть не работает )

Мысли на дальше:
*полностью герметизировать
*написать программку для поиска резонансной частоты в воде (надо себя убедить это сделать на слух, а не идти за микрофоном в магазин)
*придумать нормальную система подачи чернил.. хз как это сделать =(

Ну пока вот все ) Если есть у кого гениальные идеи - буду рад услышать )
У меня в голове опилки и длинные слова меня только огорчают.
Аватара пользователя
hudbrog
 
Сообщения: 1585
Зарегистрирован: 14 май 2008, 15:49
Откуда: Москва
ФИО: Алексей

Re: 3D принтер

Сообщение Digit » 07 окт 2008, 08:50

:) В качестве мозгового штурма:
1. Уменьшить жидкость-содержащий объем (затолкать пьезу поглубже) - меньше будет вариантов для гашения колебаний. шприц-то тоже "мягонький", не воздух конечно, но все же.
2. шприц со стороны пьезы обрезать сильно (вплоть до подающей трубочки), заклеить мембраной, к которой уже присобачить пьезу (на клей например) - достигнем герметичности и отсутствия контакта с водой. ХЗ конечно, насколько вода вредна, но как вариант
3. а подающая трубочка не демпфирует колебания?
4. поиск резонансной частоты можно попробовать определять на глаз - по разбиванию капнутой на пьезу капельки воды

на этом я иссяк :crazy:
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: 3D принтер

Сообщение hudbrog » 07 окт 2008, 10:50

Хорошие мысли, мне нравяца =)
А если серьезно, то:
1) угу, уже сделал, пока не помогло
2) Имхо путь лучше воды касается. По идее, ему на это пофигу, а загерметизировать будет проще такую "затычку"
3) Как выяснилось уже после написания последнего поста, в расширении трубочки, где стоит фильтр, образуется маленькая воздушная подушка, надо будет делать без этого фильтра подачу
4) Да на слух тоже можно. Вчера написал программку уже.. но чета на четко-выраженный резонанс так и не наткнулся, какой был до раздраконивания корпуса. Надо будет переделать чуток )

А если серьезно, тока пока главной проблемой мне видица система "подачи топлива"... как-то мне было вчера чертовски лень медитировать над пачками патентов, к тому ж без насоса из них только самые старые, за 80е года. Насос пока взять негде особенно, никаких финансовых вливаний в проекты(более сотни-другой рублей) в ближайшее время не будет.
Во всех патентах пишут, что система подачи воды должна чернил должна быть под давлением чуть ниже атмосферного. При этом мне не ясно как же оно будет работать... =/

Из появившихся мыслей:
1) В теории, объем камеры не должен влиять на работу устройства, ибо жидкости несжимаемы. Но, как справедливо указал digit, сама камера может быть тоже мягкой.
2) А как получается что принтера выплевывают капли с бешеной скоростью и такие маленькие? т.е. у меня даже через самую маленькую дырочку капля "нависает соплей". Ибо есть всякие гадости типа поверхностных натяжений жидкости и подобной фигни.
3) Возможно, принципиально чтобы отверстие было маленьким, и пластина в котором сделано это отверстие - очень тонкой. Такая пластина у меня есть, и металлическая камера даже есть, которая не будет разжимаца.. но вот, плять, инструментов в питере у меня нет =(
4) А может мысль с мембраной - это вполне себе и тема. Если мембрана будет больше самой пластины, то резонаннсная частота должна будет уползти вниз, зато амплитуда при резонансе должна бы возрасти.. надо подумать )
У меня в голове опилки и длинные слова меня только огорчают.
Аватара пользователя
hudbrog
 
Сообщения: 1585
Зарегистрирован: 14 май 2008, 15:49
Откуда: Москва
ФИО: Алексей

Re: 3D принтер

Сообщение boez » 07 окт 2008, 12:40

hudbrog писал(а):4) Да на слух тоже можно. Вчера написал программку уже.. но чета на четко-выраженный резонанс так и не наткнулся, какой был до раздраконивания корпуса. Надо будет переделать чуток )

Из появившихся мыслей:
1) В теории, объем камеры не должен влиять на работу устройства, ибо жидкости несжимаемы. Но, как справедливо указал digit, сама камера может быть тоже мягкой.

2) А как получается что принтера выплевывают капли с бешеной скоростью и такие маленькие? т.е. у меня даже через самую маленькую дырочку капля "нависает соплей". Ибо есть всякие гадости типа поверхностных натяжений жидкости и подобной фигни.



4. У колебательной системы кроме частоты резонанса есть еще такой параметр, как добротность. Подозреваю что вот она-то сильно падает при контакте с водой, много энергии уходит именно в воду. И вообще, электрическое свойство у пьезопластины должно быть одно - отношение смещения к ЭДС, "коэффициент передачи". А резонанс определяют как раз механические свойства пьезокристалла и подсоединенной к нему системы. В первом приближении так же как у грузика на пружинке (там какая-то простая формула, но я ее не помню, помню что там корень и под ним жесткость и масса).

1. Резонансная частота (и добротность) вполне может зависеть от объема камеры. Жидкость - не несжимаема, а просто мало сжимаема, иначе в воде не было бы распространения звука (звук - продольная волна, представляет собой как раз изменение давления). Думаю как раз в жидкости размеры камеры на резонанс будут влиять впрямую (снижение добротности при погружении в воду свидетельствует как раз о более сильной связи пластины с водой). К примеру у длинной трубки резонансная частота определяется как частота колебания, 1/4 длины волны которого равна длине трубки.

2. Кроме поверхностного натяжения есть еще кинетическая энергия движущейся воды. Если каплю хорошо разогнали - то натяжение ее не остановит.
boez
 
Сообщения: 1981
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: 3D принтер

Сообщение Master » 07 окт 2008, 12:47

1. Респект афтору за проделанною работу.
2. Жидкость конечно и не сжимаема, а вот трубочка по которой подается материал и сам шприц очень даже растягиваюца.
3. Вы уверены что пьеза создаст необходимое давление которое обеспечит отрыв капли, тем более что вязкость у нее в несколько раз выше чем у обычных чернил?
4. Почему хотите заморачиваца именно с пластиком, мне кажется что вариант гипс + струйный принтер намного проще реализуем.
Аватара пользователя
Master
 
Сообщения: 4468
Зарегистрирован: 21 дек 2006, 19:56
Откуда: Украина, г.Одесса
прог. языки: Delphi и С

Re: 3D принтер

Сообщение Myp » 07 окт 2008, 13:21

сделать от излучателя в носик шприца стержень чтоб был вровень с носиком
и излучателем излучать УЗ колебания
тогда с торца стержня будет разбрызгиваться жидкость :)

Добавлено спустя 2 минуты 45 секунд:
Master писал(а):4. Почему хотите заморачиваца именно с пластиком, мне кажется что вариант гипс + струйный принтер намного проще реализуем.

и что потом с этим гипсом делать? делать форму и отливку?
а из пластика можно сразу изготавливать нужные детали.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17400
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: 3D принтер

Сообщение hudbrog » 07 окт 2008, 13:30

Master писал(а):3. Вы уверены что пьеза создаст необходимое давление которое обеспечит отрыв капли, тем более что вязкость у нее в несколько раз выше чем у обычных чернил?
4. Почему хотите заморачиваца именно с пластиком, мне кажется что вариант гипс + струйный принтер намного проще реализуем.

3. У воды, на которой экспериментировалось, вязкость меньше чем у чернил )
4. Честно говоря, щаз самоцель не разработка 3д-принтера, а именно развлечение. если б надо было именно получить 3в-принтер максимально просто, я бы по-другому поступал действительно.

В общем действительно, ближайшее действие тогда - уменьшение камеры до минимально возможных размеров. И еще дальнейшая медитация над подачей материала.. не ясно все еще, как сделать так, чтобы камера подачи материала не влияла на то, что происходит в камере.
Если в канистре с материалом давление ниже атмосферного, то почему капелька будет выжиматься через сопло, а не в эту самую канистру.. =/
У меня в голове опилки и длинные слова меня только огорчают.
Аватара пользователя
hudbrog
 
Сообщения: 1585
Зарегистрирован: 14 май 2008, 15:49
Откуда: Москва
ФИО: Алексей

Re: 3D принтер

Сообщение Myp » 07 окт 2008, 13:44

капля вылетит из сопла
потому что проще вылететь из него чем преодалевать сопротивление в шланге подачи и пр

а вот обратно уже засосётся воздух из сопла
потому как проще воздуху соснуть чем по шлангу воды выдавить.
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17400
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: 3D принтер

Сообщение Digit » 07 окт 2008, 13:52

hudbrog писал(а):Насос пока взять негде особенно, никаких финансовых вливаний в проекты(более сотни-другой рублей) в ближайшее время не будет.

Про насос:
Как тут уже выше говорилось - есть очень простой насос с роликами и трубочкой. Правильно называется перистальтический насос. Таким медики кровь перекачивают, чтоб не вредить кровяные тельца.
Схема насоса вот:
123.png
123.png (8.85 КиБ) Просмотров: 1942

в материале (фиолетовый) вырезается круглая дырка. Берутся ролики (зеленые) и водило (синий треугольник). Ролики лепятся на водило, вся конструкция засовывается в большое отверстие, а в щель между роликами и фиолетовым материалом суется трубочка. Она проходит по краю всего отверстия, а ее "вход" и "выход" выводятся через торцевое отверстие в фиолетовом материале (рисовать его не стал).
Работает так: водило крутят, ролики катятся по трубочке, сжимая ее и проталкивая в ней жидкость, жидкость движется по кольцу от входа к выходу.
Собстно и все. :)
А! Еще ролики и отверстие могут иметь контактирующую поверхность не только прямую, но и всякую хитро-впуклую (или выпуклую). Это как-то влияет на эффективность, но я не в курсе, как.
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: 3D принтер

Сообщение hudbrog » 08 окт 2008, 13:57

Ну, попробовал вчерась исправить основные косяки, в частности уменьшить объем камеры, изменить сопло, изменить систему подачи воды, чтобы в ней не образовывались пузырьки, загерметизировать это все.
В качестве сопла теперь вот такая штука:
nozzle.jpg


Если приглядеться, там в середине мааааленькая белая точка, вот это свет сквозь это сопло ) Короче, оно маленькое )

Само поделие вот:
IMGP1531.JPG


Корпус подрезал почти под дырку подачи воды, потом сделаю по новой, чтобы еще меньше было. На съемной квартире не нашлось толком ничего, что могло бы служить герметиком.. поэтому промазал... ээ.. ну, назовем это неизвестной науке розовой субстанцией, за использование которой хозяйка банки с оной меня не убьет, особенно если про факт использования не узнает )

Проверка показала что откуда-то все равно сифонит воздух чуток.. надо будет все стыки загерметизировать нормально. Ближайшие несколько дней не до того будет, так что откладывается до следующей недели )
У меня в голове опилки и длинные слова меня только огорчают.
Аватара пользователя
hudbrog
 
Сообщения: 1585
Зарегистрирован: 14 май 2008, 15:49
Откуда: Москва
ФИО: Алексей

Re: 3D принтер

Сообщение Master » 08 окт 2008, 16:34

А самого главного не сказал, капли вылитают? И еще если к примеру в ванную налить воды, то на ее стенках через часик будет целая куча маленьких пузыречков, может у тебя тот же эффект?
Аватара пользователя
Master
 
Сообщения: 4468
Зарегистрирован: 21 дек 2006, 19:56
Откуда: Украина, г.Одесса
прог. языки: Delphi и С

Пред.След.

Вернуться в CRAZY PROJECTs

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter