Жидкий фотополимер своими руками

Фотополимерная смола собственного производства

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Статья относится к принтерам:

В течении нескольких месяцев наша команда занимается разработкой фотополимерной смолы. В настоящее время мы вплотную подошли к испытаниям. Практически все компоненты фотополимера изготавливаются в России. Цена на него не будет зависеть от курса доллара или евро.

При производстве смолы перед сотрудниками лаборатории ставилась задача получить после полимеризации твёрдый, абс подобный материал, способный к максимально быстрой полимеризации с минимальной усадкой. При этом нужно было предусмотреть возможность добавления красителей без потери этих свойств.

Первые эксперименты показали, что сделать подобный материал из российских компонентов возможно. Главные трудности были связаны с паразитной засветкой и слишком глубоким отверждением. Но вот эта проблема решена. Выкладываю несколько фотографий готового изделия, напечатанного из нашей смолы на b9creator. Толщина слоя — 50 мкр. Время засветки — 3.487. Засветка первых двух слоёв — 15 сек.

1-ая модель тестовая. Диаметр около 5 мм, толщина около 2 мм. Качество фотографий оставляет желать лучшего, но пока возможность снять на нормальный фотоаппарат нет. Модель можно найти здесь

Фотополимер не требует постобработки и последующего облучения УФ.

Выпускаться фотополимер будем в 5 цветовых решениях: зелёный, красный, жёлтый, синий, чёрный. По цене скажу чуть позже. Будет зависеть от стоимости производственной линии.

Ищем людей, имеющих возможность протестировать фотополимер на своём принтере. В дальнейшем обещаю хорошие скидки и подарки.

Также ищем партнёров и дилеров для продажи фотополимера.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Источник

Форум химиков

Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение yuxuyob » Ср авг 29, 2018 7:58 am

Кратко:
Научите человека, который ничего не понимает в химии, каким-то азам, которые помогут делать фотополимерную смолу (uv resin) для 3D-принтера.

Что есть:
3D-принтер, марка в принципе не важна, их сейчас делают почти все кому не лень и можно сделать дома из фанеры и деталей с Али (см.далее, если интересно).
УФ-лампа на 405nm/300mw из матрицы светодиодов + самодельный световод (в принципе можно и 365nm, есть лазер на котором написано 400-450nm на киловатт), но в принципе можно нарастить/потушить.
Цвет не принципиален, да и покрасить всегда можно.
Полимеризация в открытом сосуде (в ванночке), возможно в ней будет какое-то перемешивание состава.
Образование пор в общем-то, с одной стороны, крайне не желательно, но с другой стороны, так как я буду «собирать» готовый макет по микронам (10-50 микрон на слой), то по идее это не критично. На крайний случай можно сделать дегазацию в вакууме. Даже если будет активно выделяться какой-то газ, то я не думаю, что это будет проблемой.

Итоговая структура в общем-то тоже не важна, но хотелось бы получить разные материалы. Твердые и мягкие. Особенно охота получить легкоразрушаемый материал, что-то вроде сахара/пва, который бы легко таял в воде.

Предыстория:
Давным-давно, еще с 1970х годов оказывается уже существовали фотополимерные 3D-принтеры, только так они не назывались, стоили они дорого, да и мало кто знал про их существование. Промышленные принтеры и сегодня стоят по 40000 баксов, а некоторые девайсы сдают в аренду по цене 30000 баксов в год. Пока хитрые китайцы не снизили цены в среднем до 500 баксов за такую игрушку, заменив лазер на LCD-матрицу от телефона и UV-подсветку.

Теперь же фотополимерные принтеры делает каждый кому не лень, причем точность печати достигает 50 микрон (по осям XY) или до 10 микрон (ось Z, зависит от времени экспозиции каждого слоя, можно по идее хоть по микрону собирать, если химический состав позволит, но обычно минимум 10 микрон ставят). Слои глазом не видимы, но если рассматривать под микроскопом, то видно, что напечатанный объект создан из «кубиков». Причем сделать такую игрушку можно из простой фанеры, так как фактически весь принтер — это подставка под матрицу и лифт для платформы, которая ездиет по вертикали — можно сделать из шаговика и мебельных направляющих, весь софт уже написан и надо просто иметь скиллы это собрать.

А вот чем печатать — тут все сложно. Фирменные смолы, которые поставляются с принтерами, стоят как-то дорого (50-70 евров за 500г), китайские версии дешевле, порядка 50 баксов за литр, но сильно воняют и вроде как токсичны. Есть российские версии смол, что намекает на то, что можно это забодяжить где-то в подвале без сложного оборудования (хотя они дороже китайских, возможно весь техпроцесс в переклеивании китайских ярлыков).

Из различных интервью я понял, что в качестве смолы может быть что угодно, нужен только некий фоточувствительный катализатор + uv stopper, чтобы дырочки в модельках не заполнялись от воздействия соседних слоев. Ну, три компонента я смешать осилю . С рецептурами сложнее, но в принципе и они есть в прямом доступе: https://reprap.org/forum/read.php?70,10142 — увы, я смог найти только Бензофенон, а вот как другие химикаты звать в наших магазинах не очень понятно, очень бы хотелось перевод номенклатуры/гайды как самому изготовить из местных аналогов.

Но есть смолы, которые превращаются не в подобие твердого пластика, а в подобие резины, иногда даже с эффектом памяти (https://www.youtube.com/watch?v=I1O44iMNzos — пример), иногда смолы превращаются в подобие металла и из них делают детали, к примеру, компрессоров высокого давления, а есть оптически чистые смолы, из которых печатают линзы. Стоят они очень дорого, а китайцы похвастать таким ассортиментом просто не могут. Мне же хотелось бы получить какую-то очень дешевую смолу, которую можно было бы сделать из доступных материалов (продающихся в этой стране или разрешенных к ввозу в нее), пусть даже хрупкую или токсичную.

Еще у 3D-печати есть проблема: печать поддержек. Если поддержки печатать обычным пластиком (как это сегодня сделано у всех), то после печати поддержки надо обламывать, а на поверхности остается скол/разлом, что как-то сводит на нет высокое разрешение печати. В филаментных принтерах эта проблема решена печатью 2 компонентами: основной пластик, и пластик для поддержек, растворяющийся в воде (обычно это ПВА), напечатанную модельку достаточно опустить в воду и поддержки растворяются сами. Было бы интересно получить какой-то материал, который был бы легкорастворим в воде или спирте. Ну и в идеале получить какую-то селективность, чтобы можно было смешать 2 состава в одной ванночке, а потом длинами волн выбирать какие молекулы куда крепить. Но это так, влажные фантазии. Можно рядом поместить 2 ванночки и поочереди макать модельку в каждую, но надо быть готовым, что капельки смолы на поверхностях могут смешаться.

Так как принтер у меня самодельный, то в принципе можно предлагать странные решения и не особенно стесняться. Ну, разве что рентгеновскую трубку будет сложно достать. Но в принципе и ее можно было бы воткнуть.

Изначально хотел разместить тему в разделе полимеров, затем в разделе технологий, в итоге разместил в «общем», прошу переместить тему, если не по адресу.

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение ximi » Ср авг 29, 2018 1:14 pm

Затраты и время на исследования (без гарантии результата) могут быть огромны.
Особенно учитывая что вы не спец в этом деле.
Поэтому для вас проще купить готовое и не парить голову .

Все это имеет смысл для организации бизнеса . затраты потом отбиваем массовыми продажами.
А это натуральное хозяйство .

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение ximi » Ср авг 29, 2018 1:21 pm

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение ANDSPB » Ср авг 29, 2018 5:52 pm

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение kali666 » Ср авг 29, 2018 7:25 pm

Ну, во-первых, марка принтера значима, потому что источники излучения разные+не у всех принтеров есть возможность менять условия засветки. как правило, «профиль» для печати подогнан под коммерческий продукт.
10 микрон — утопия.
Матрица IPS — еще одна утопия, из-за «деградации» потрохов от УФ.
Макание в разные ванночки даст такую кинематику — караул.
Софт очень значим. Управление засветкой — это четверть задачки.
Страну не написали, но сразу скажу, что в РФ и на Украине по сырью грустно. «на побаловаться» надо готовить внушительный объем денег, тк по чуть не продают = Элдрич и иже с ними, или закупки мешками/бочками.
Судя по тому,yuxuyob, что Вы пишите- не знаете 99,999999% проблем, которые вылезают при разработке принтеров/составов.Я завидую
И — да, в магазине компоненты не купите.

Напечатать SLA/DL/LEd растворимое в воде — это та еще задачка. ее решение противоречит химизму процесса.
Бензофенон не поможет. У него чихОвый квантовый выход, если говорить о гомолитическом распаде.

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение ximi » Ср авг 29, 2018 9:00 pm

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение kali666 » Ср авг 29, 2018 9:32 pm

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение yuxuyob » Чт авг 30, 2018 3:17 am

Спасибо, именно это я и ожидал увидеть. Впрочем, про Хромпик я уже знаю, а вот с чем и как его можно мешать и с какими пропорциями — где бы про это почитать?

Не очень понимаю, что имеется в виду. Если имеется в виду то, что не попадем в теже точки матрицы — то менять можно ванночки, а модель сама неподвижна. Если говорить непосредственно о макании, то Фотон, равно как и куча ему подобных принтеров, именно этим и занимаются. И ничего, разрешение офигенное.

Отлично, расскажи что такого нужно сделать в софте, что оно очень уж значимо.
Самое сложное тут — это соблюсти тайминги под конкретную смолу, это позволит выращивать кусочки кристаллов половинной засветкой (интерполяцией) пикселей. Но производители принтеров по этому поводу вообще не заморачиваются обычно, в Фотоне никакой интерполяции и в помине нет, простые 1 битные картинки. Подсветка просто включается/выключается релюшкой по таймеру. ГДЕ СЛОЖНОСТИ, ГДЕ ЗАДАЧИ?

Ну на побаловаться можно купить готовую смолу у китайцев. Но. Но я хочу экспериментировать и баловаться за пределами того, что дают производители.
И если эту смолу делают в этой стране, то я тоже смогу. Куплю мешок, сделаю бочку химикалий, продам 95%, а с остальным буду играться.

Ну есть Али(экспресс/баба), есть русхим, вот это все. А что там покупать? Рецепты, что есть, под буржуйскую номенклатуру, которую никто не горит желанием перекладывать под что-то другое.

Растворимое — не единственный способ легкого разрушения. Есть коммерческие смолы для ювелирки, они выплавляемы, т.е. разрушимы под высокой температурой. Покупать такую на поиграться дорого, но сам факт их существования говорит о том, что задача решабельная, и быть может можно получить селективное разрушение (впрочем, хромпика с желатином мне должно для этого хватить).

А вот тут начинаются для меня непонятные слова.

Я тоже люблю полежать и ничего не делать. Но тогда возникает вопрос: зачем я живу? Может мне сделать свой принтер?

Программировать тут ничего не нужно — все уже написано. Слайсеров, в том числе опенсорсных — куча и маленькая тележка. Если заморачиваться с выращиванием кубиков на границах объекта и проводить странности, то можно взять любой игровой движ и написать свой слайсер за пару дней, с блекджеком и шлюхами. В качестве источника сигнала можно использовать комп, несколько видеовыходов есть на любой видяхе сейчас. Если охота, то можно и свою плату сделать, внутри фотона стоит микруха STM32F407ZET6 — готовая отладочная плата на ней стоит на али 10-15 баксов, еще бакса 3 за драйвер для двигателя и 2 бакса за релюшку. Вот и вся управляющая электроника, правда к такому надо еще прошивку писать, да. Или тупо прицепить малину и ничего не писать, все есть. Остается подсветка, матрица, шаговик и вентилятор, ну и куча болтов.

И вот казалось бы игрушка готова, вперед к покорению космоса. Только химиков попрошу топливо подобрать. Ан нет, надо сначала найти нишу на рынке! Какой в попу рынок? Зачем рынок? Он мне не интересен! Я к чудесам хочу!

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение ximi » Чт авг 30, 2018 3:25 am

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение yuxuyob » Чт авг 30, 2018 6:52 am

Дык есть у меня готовое решение! Этот Фотон и был куплен для того, чтобы его разобрать и сделать своё, но с перламутровыми пуговицами.

Но я так понимаю, вы работаете над коммерческим проектом, цели/задачи которого не подлежат разглашению, а следовательно мне не стоит даже пытаться получить что-то бесплатно.

Надеюсь, что кто-то другой, кто не имеет коммерческого интереса, даст мне немного больше информации. Со своей стороны, так как я не имею коммерческого интереса, я готов предоставить всю имеющуюся у меня информацию о техническом оснащении принтеров и того, что к ним можно прицепить, мне нет смысла скрывать информацию

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение kali666 » Чт авг 30, 2018 11:26 am

yuxuyob, здесь, по крайней мере в старые добрые времена, была принята несколько иная манера общения))))
я так понимаю. в железе Вы понимаете лучше меня. В химии придется разбираться.Это путь всех САПРовцев и программистов, которые идут в 3Д.
Если Вы для себя, а не в коммерцию, то я еще напишу немного.
Почему 10 микрон сложно:
как печатает Ваш Фотон? Обычно площадка сверху макается в ванночку, погружаясь на заданную толщину. Потом идет засветка. Одна «плоскость»модели растет, будучи адгезионно связана с металлической площадкой, а вторая?Чего касается вторая «плоскость»? Там обычно
прозрачный полимер низкой твердости. На этой стадии бывает первая проблема с 10 микронами.

локальная номенклатура не поможет, почитайте — что такое cas -номера. По ним надо искать.
профиль — набор условий печати — длительности засветки, высота подъема, скорость и прочее.
.
состав «не обедняется», там раствор и куда свет попадает — то в твердое превращается

макать в две ванны не получится, тк на модели будут постоянно остатки другого состава

остальное потом, сейчас некогда

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение yuxuyob » Чт авг 30, 2018 12:47 pm

Все именно так, вторая граница ничего не касается. Наверное это будет неправильным выражением, но «кристаллы» растут от уже отвердевшей части, как грибы, таким образом выращивание нового слоя происходит в «воздухе», т.е. в слое смолы, который освещается лучами лампы, а отвердевший полимер, нарастает на своих соседей (потому и растет от уже отвердевшей части). По крайней мере это снимали люди с микроскопами https://www.youtube.com/watch?v=5qTAmPrHLow — у меня же нет возможности засунуть микроскоп в работающий принтер. пока нет. Надо тазик прозрачный сделать. Если я правильно понимаю, то снизив концентрацию фотоинициатора, кубики будут расти медленней, остается вопрос в равномерности.

У меня есть возможность подсмотреть в мозги принтера
Длительность засветки, длительность «охлаждения», сдвиги — все это в случае моего Фотона хранится в самом файле печати, причем индивидуально для каждого слоя.

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение kali666 » Чт авг 30, 2018 4:06 pm

Вам придется лезть в химию все-таки. Скачайте учебник по ВМС, Киреева какого-нить или Шура.
Там не «усаживается», а заполимеризовывается все между поверхностями

По схемам — у корейцев есть принтеры, не помню марку, там из фторопласта лента макается в корыто с жижей, доезжает до площадки и задает толщину. Полимеризуется между прозрачным фторопластом и площадкой.

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение Начальник Йухуёба » Пт авг 31, 2018 4:33 am

Re: Посоветуйте состав для фотополимерного принтера и как его делать

Сообщение yuxuyob » Сб сен 01, 2018 6:48 am

Ну дык начинай! Начинай коммерциализировать! Вот встал и пошел зарабатывать миллионы далляров прямо сейчас.
На практике в этом заявлении я вижу только 2 страха:
1. Какие-то уроды украдут моё изобретение, наживут миллиарды, а я такой умный останусь ни с чем.
2. Я уже почти сам миллиардер, осталось только немного доработать, и вот тогда, не отдавать же ключи от сейфа первому встречному?
Оба страха обычно заканчиваются тем, что если изобретения и есть, то они помирают, так и не добравшись до потребителя. Этим грешат очень многие изобретатели. Достаточно почитать новости 10 летней давности, где нам обещают волшебные вундервафли запустить в производство уже в следующем году. И где оно? А нету его.

Кроме того, есть люди, которые вполне себе пишут свои ноухау и помогают другим. Мы тут общаемся благодаря тому, что авторы phpBB бесплатно поработали и создали инструмент для общения. И раздали его другим бесплатно. Другие люди этот движ перевели на русский язык и теперь каждый может создать форум на своем сайте. Бесплатно. И таких примеров масса, когда в основе чего-то нам привычного лежит свободный код, на написание которого было потрачего время. Возвращаясь к теме принтеров, могу поделиться интересной ссылкой: https://github.com/Photonsters/anycubic-photon-docs — это сообщество тех, то тоже купил Фотон и хочет экспериментов. Люди отреверсили внутренний формат файлов, понаделали своих собственных утилит и подарили их сообществу, чтобы каждый мог использовать их. Я хочу сделать ролик, где бы показывалось, как сделать такой принтер из обычной фанеры, хотя занятие это долгое, затратное, и прямой прибыли мне не принесет.

Зачем же такое делать? Если не прямая, то может быть хоть косвенная прибыль есть? Во-первых, это интересно. Во-вторых, часто те, кто разрабатывает что-то открытое и популярное, имеют очень некислый почасовой рейт. И в третьих, это вклад в развитие технологий, которые могут принести бенефиты, с неожиданных сторон. Допустим, какой-то производитель посмотрит мой ролик про создание принтера из фанеры и украдет мою драгоценную технологию. И начнет их продавать. И зарабатывать на моем труде деньги! Цены на эти принтеры упадут еще сильнее. Больше экспериментов с ними — улучшение конструкций, новый софт и новые приемы печати (тут на СигГрафе 2018 была представлена технология создания заполнений на основе диаграм Вороного — простой, но гениальный алгоритм). Новые хим.составы, ведь среди тех, кто купит принтер по моей украденной технологии, может быть химик-самоучка, который доработает технологию еще лучше. В итоге цена на принтеры/расходники упадет еще ниже, сами принтеры будут доступнее. И тут у меня болит зуб. Если я пойду к стоматологу сегодня, то мне легко зарядят прайс от 100к рублей для МСК, а если несколько зубов/челюсть, то тут и миллионы готовить вполне можно. В замкадье это все конечно дешевле, но тоже как-то неприлично. В свою защиту зажравшиеся стоматологи скажут, что «все это делается на профессиональном прецизионном оборудовании, оно стоит дорого, а значит и результат дешевым быть не может». И что-нибудь про сверх-острые-быстрые-ножи, про математические формулы и сложные траектории расчетов, что все просто необходимо для вытачивания зубика. Я тут новости посмотрел про станки/принтеры, так количество лапши на уши зрителя просто зашкаливает. А ведь этот зубик можно напечатать с точностью 47 микрон на Фотоне, причем стоить это будет копейки. Стоматологи скажут, что модельку зуба надо делать в стоматологических КАДах, что цена их от 10000 евров, а я просто возьму оптический монокулярный поток с микроскопа за 50 баксов и при помощи фотограмметрии сделаю цифровой слепок своих зубов, затем в опенсорсном же софте сгенерю меш и допилю все. Хотя нет, пусть это будет делать некий Вася, ведь когда болит зуб, надо уже бежать за помощью. Или можно сразу керамику напилить, для этого нужен фрезерный станок за миллио. всего 500 баксов, что попоставимо в ценой принтера, причем в сети уже сегодня куча чертежей/прошивок для самодельных станков. Эти чертежи/прошивки пишут сотни людей, а свой труд раздают бесплатно. И точность около 1 микрона получить вполне можно (скажем так, я немного в теме). С распространением дешевых технологий, студент Вася, учащийся на медика-гинеколога, вполне осилит сделать мне нормальный зуб и вкрутить его в челюсь обычной отверткой, не повредив мне нервы. И что самое главное в этом, так это то, что зажравшимся стоматологам надо будет конкурировать с Васей и снижать цены. А не зажравшиеся снизят свои издержки и будут работать качественней/продуктивней. В результате, когда я приду с больничку, мне сделают зуб уже не по таким конским ценам, как это делают сегодня. Чем не профит?

Источник