Präzise X-Y-Ablenkung für Stereolithographie

[blink-182]

hi,
vieleicht habt ihr schon meinen anderes Thema gelesen. Ich habe vor einen Stereolithographen (3D Drucker) zu bauen. Jedoch weiß ich ncoh nciht genau, wie ich eine präzise und schnelle (muss nicht so schnell sein wie bei grafikdarstellung, da man das polymer ja ein bisschen leichten muss...) Ablenkung für den LAserstrahl bauen kann. die Ablenkung sollte ca für eine Max. Fläche von 50X50cm reichen.
Außerdem wäre ich sehr daran interessiert keinen fertigen Scanner zu kaufen, sondern lieber selber einen solchen zu bauen, falls dies irgendwie möglcih ist. Falls nötig kann ich mir Aluteile an einer CNC MAschiene fräßen.

Ok.. das wars erstmal soweit.. ich hoffe ihr könnt mir helfen

Cul FLO

[chw9999]

Muß es ein Scanner sein, oder darf es auch ein Plotter werden? Bei letztem (google mal nach Selbstbauprojekten, Fischertechnik o.ä.) einfach die Diode statt Stift einspannen, ggf. mit adaptiver Optik.

Ok, wird für einen evtl. avisierten N2-Laser etwas komplizierter

Cheers
Christoph

[floh]

Laser, Shutter (oder AOM), Glasfaser, Projektionsoptik auf XY-Linearschlitten

[Ironman]

Hallo ,
versuche erstmal präzise zu schreiben bevor du an so ein Projekt gehst



Das Deutsch in diesem Forum ist mitunter aller [zensiert] ... und die Tippfehler auch ...

[blink-182]

hi,
sorry,falls ich nicht genau genug war..
Die Idee mit dem Plotter hatte ich auch schon, jedoch weiß ich ncht genau, wie schnell ich damit arbeiten könnte... schließlich hat man ncih wie bei einem drucker etwas mehrere Punke, die man setzten kann, sondern hat imemr nur einen Laserstrahl.. deshalb habe ich die befürchtung, dass es zu lange dauern könnte.
Falls eine Schicht aber in weniger als 1min fertig sein könnte wäre es vieleicht doch möglich
Anstreben tue ich eine genaugkeit auf den 10tel Millimeter, aber ich denke, dass auf einen halben millimeter auch ausreichen würde.

Hat die Glasfaser denn großen einfluss auf den LAserstrahl?
ICh habe mal bei einer Firma wegen dem Polymer angefragt, und werde sobald ich eine Antwort habe Daten bekannt geben, wie etwa die benötigte Belichtungszeit, stärke des LAsers etc

Wovor ich noch am meisten Angst habe ist, dass wenn ich dan Laserstrahl auf das Polymer richte nicht nur die Oberste Schicht aushärtet, sondern der ganze Strahl... Dass müsste man halt wieder ausprobieren...
so.. noch ein kleines Rechenbeispiel:
Wenn ich einen Körper ausdrucken will, der ca 10cm hoch ist, besteht dieser aus 1000 Schichten zu je 1/10mm. wenn ich für eine Schicht ca 40sec brauche wären es am Ende für den ganzen Körper ca 11 Stunden.

Falls ihr noch nciht genau wisst, was ich worhabe, könnt ihr mal in das Thema im Anfängeforum schauen. Dort habei hc auch noch ein kleines Bild zun groben Grundaufbau gepostet.

Danke FLO

[brightlight]

Hi
blink-182 schrieb

Wovor ich noch am meisten Angst habe ist, dass wenn ich dan Laserstrahl auf das Polymer richte nicht nur die Oberste Schicht aushärtet, sondern der ganze Strahl.

Also soweit ich das kenne wird dabei gar kein Strahl reingeschossen ,sondern
über eine linse wird ein Laserimpuls zu einem Bernnpunkt fokussiert und nur dieser härtet aus . Das ganze wird dann Punkt für Punkt fortgesetzt bis die gewünschte Figur fertig ist .Und wie man sich vorstellen kann dauert das ganze auch recht lange. Ein normaler Drucker wird keine 12 Stunden in einem Stück durchhalten jedenfalls nicht bei 0.1mm Toleranz.

Gruss aus Hamburg
Brightligt

[blink-182]

Hey,
Mir is gerade aber selber auch ncoh ein vermeindlich genialer Einfall gekommen:
Es gibt ja analoge Voltmeter...
Wenn ich mir so ein ding baue und es perfektioniere und statt einem Zeiger einen Spiegel an des Ding ranhänge müsste ich die Spiegel doch eigentlich beliebig verstellen können und das ganze auch noch recht schnell.. was haltet ihr davon? Natürlich müsste das Voltmeter zumindestens ein etwas höheres Drehmoment haben als ein "normales"

Cu FLO

[floh]

somit wärst du wieder nahe am MOT-1 Scanner den hier einige Freaks für Beam- und sher einfache Grafikshows verwenden. Für langsame Bewegungen sind die recht gut geeignet. Siuch mal im Forum danach! Alternativ fallen mir die Scanner von ELV ein. Für Lasershows unter aller [zensiert] aber für relativ langsame Bewegungen sind die gebaut worden. Sie stammen aus den Philips Bildplattenspielern (Eine Art Vorläufer der DVD). Allerdings müsstest du denen andere Spiegel verpassen da die originalen nur für Rot geeignet sind.
Ausserdem brauchst du noch eine Fokusieroptik die sich verstellen lässt. Der Fokuspunkt ist je nach Auslenkwinkel nicht immer gleich weit entfernt. Bei einer Plotterlösung würde das wegfallen.

[blink-182]

Hi,
schade, dass man nicht immer der erse ist mit solchen Einfällen ^^
Hmmm...das mit der fokusierbaren optik ist wohl eines der 3 Hauptprobleme.. aber ich hoffe, dass ich den Strahl garnicht fokusieren muss, sondern dass er sich durch das Polymer so abschwächt, dass nur die Oberfläche aushärtet.
Das wird sich bei den erstenm Experimenten herausstellen

cu FLO

[chw9999]

aber ich hoffe, dass ich den Strahl garnicht fokusieren muss, sondern dass er sich durch das Polymer so abschwächt, dass nur die Oberfläche aushärtet.

Wenn Du einen UV-Laser mit einem Ausgangs-Strahldurchmesser von 1/10 mm findest oder per Teleskop einstellen kannst, dann bekommst Du auch die oben von Dir gewünschten 1/10 mm Auflösung... Ob die Divergenz bei 1/10 mm Strahldurchmesser über die Entfernung des Strahlausganges zur Polymeroberfläche noch akzeptabel für die gewünschte Genauigkeit ist, bleibt dabei abzuwarten... Ansonsten wirst Du eher einen breiten "Flatsch" polymerisieren, nämlich einen mindestens 10x so breiten Durchmesser gegenüber der Höhe des vermutlich kegelförmigen, idealerweise zylinder- oder kugelförmigen Poymerisationselements (bei einem schon eher unwahrscheinlichem Strahldurchmesser von 1 mm). Mag sein, dass Dich dies nicht stört, entspricht aber eben nicht Deinen Anforderungen

Nochmal zum Plotter: Hier kannst Du natürlich auch eine wesentlich"uncoolere" Methode als einen UV-Laser verwenden, nämlich eine Standard-UV-Quelle (z.B. Quecksilberdampf), eingekoppelt in eine UV-durchlässige Glasfaser (sei zu finden) und mit fixer Optik fokussiert, mit verhältnismäßig hoher Leistung und kurzer Poymerisationsdauer. Bei einer gewünschten Auflösung von 1/10 aber auch wieder nicht umsonst zu erhalten...

Zum Thema MOT: m.E. zum Scheitern verurteilt, da die Wiederholgenauigkeit durch Hysterese nicht ausreicht, um Deine Anforderungen zu erfüllen...

Also: Weiterdenken (insbesondere in Richtung Anforderung an die Genauigkeit und Auflösung) und nicht aufgeben!

Der Weg zur wahren Forschung ist mit Hindernissen gepflastert - ich kenn mich da aus

Cheers
Christoph
P.S. "Garnicht" schreibt man gar-nicht zusammen @Ironman: Yep, genau!

[chw9999]

Hm, schoss mir gerade durch den Kopf:

Schau Dir mal das Strahllaufbild eines Laserdruckers (nicht LED-Druckers!) an, und sag uns, wie Du das verwenden könntest


Ausserdem hälfe es Dir, wenn Du eine konkrete, erweiterbare Problemliste aufstellt und mögliche Lösungen und (besser noch) genaue Daten einträgst, z.B.
* Wie wäre die Linse zu obigem Beispiel zu modifizieren, wenn man sie mit kürzerwelliger Strahlung durchstrahlt... (Brennpunkt)
* Vorlaufzeit eines ggf. notwendigen Schlittens
* Wieviel Leistung benötigst Du zur Polymerisation (nicht ca. sondern mindestens/Zeiteinheit)
* benötigte Auflösung
* maximale Bearbeitungszeit, die die Belichtung dauern darf (ggf. abhängig von Sauerstoff-Autopolymerisation (Ja/Nein))?
* Temperaturbereiche (Heizung/Kühlung des Polymers nötig?)
* Toxizität/Cancerogenität der Monomere (ggf. wichtig bei Schulversuchen)
* etc. p.p.

Evtl. sehe ich da mehr als als drei Hauptprobleme - die sich evtl. durch genaue Daten einschränken liessen.

Also, ab an die Literatursuche, das bleibt Dir nicht erspart

Cheers
Christoph
P.S. Habe hier Übrigens noch eine ca. 10 cm lange (Quarz-?)Glaslinse liegen - oft enthalten Laserdurckereinheiten einfache Kunststofflinsen, da diese für IR gemeinhin transparent sind...