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Status

The Reaktor 23 state is:
unknown

Temperatur

??.??°C

Strom

  • Steckdosen: AUS
  • Server: AUS
last update:

projects:3dprinter

Projektdetails:
3D Drucker

Author:Bouni, Sannny, Zeno, ...
Projektstatus:alpha
Fortschitt:10% completed
Beschreibung:
Wir wollen einen 3D Drucker bauen der im Stereolithograpie verfahren 3D objekte in hoher Auflösung drucken kann.

Harz

Beschreibung

Das verwendete Harz bei Druckern dieser Bauart ist ein Mono- oder Polymer das einen Photoinitiator beinhaltet der unter dem Einfluss von (UV)Licht das aushärten. Es sind meist noch weitere Substanzen wie Farbstoff, der den Einfluss von Streulicht reduziert, und ein Hämmstoff der die Haltbarkeit des Harzes erhöht.

Fertige Harze

Info

Im Moment sieht es so aus, als ob die einfachste und gleichzeitig Preislich atraktivste Variante ein fertiges Harz ist. Laut Fernando von spotamaterials.com hat er mehrere Jahre an seiner Formel gefeilt bis die jetzigen Materialeigenschaften gegeben waren.

Favorit

* Spotamaterials

  • Preis: ca. 50€ / kg + Versand ca. 35€ (Es wird nach billigeren Versandvarianten gesucht)—Bouni
  • Fernando a.k.a. Spacecaptain = Spota Materials

Evtl. Alternativen

ungetestet

getestet

Rezepte

Info

Es ist durchaus möglich ein Harz selbst zu mischen, aber die Zutaten sind in Bastlerfreundlichen Mengen nur zu abnormalen Preisen erhältlich. Ausserdem sind einige der Substanzen die in den Rezepten genannt werden Gesundheitsschädlich und können zu bleibenden Alergien oder ähnlichem führen.

Mischung 1

Quelle(n):

Zutaten:

  • 98ml Poly(ethylene glycol) diacrylate (~29.60€)
  • 2g Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (~8.78€)
  • 0.006g Sudan I (Gelb) (<0.01€)

Gesamt: 76.76€ / 100ml

Mischung 2

Quelle:

  • Anleitung zum selbst mischen eines Photoaktiven Polymers

Zutaten:

  • 98ml 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA)
  • 2g Phenylbis(2,4,6-trimethyl-benzoyl)phosphine oxide
  • 0.005 - 0.04g Sudan I (Gelb)

Chemikalien

Info

Nachfolgend sind Chemikalien aufgeführt, die in verschiedenen Rezepturen zum einsatz kommen.

Photoinitatoren

Chem. Bezeichnung Handelsname CAS Nummer Lieferant Preis
Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide 162881-26-7 Sigma Aldrich 43.90€ / 10g
Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide 75980-60-8 Sigma Aldrich 31.30€ / 10g
5,7-diiodo-3-butoxy-6-fluorone H-Nu 470 75980-60-8 Spectra Group Ltd. 85.09€ / Liter (408$/Gal)

Grund(poly|mono)mere

Chem. Bezeichnung Handelsname CAS Nummer Lieferant Preis
Methyl methacrylate 80-62-6 Sigma Aldrich 24.60€ / Liter
Ethyl methacrylate 97-63-2 Sigma Aldrich 47.00€ / Liter
Bisphenol A glycerolate (1 glycerol/phenol) diacrylate 4687-94-9 Sigma Aldrich 31.80€ / 250ml
Bisphenol A Epoxy Diacrylate 55818-57-0
Bisphenol A ethoxylate diacrylate 64401-02-1 Sigma Aldrich 133.50€ / 1Liter
Poly(ethylene glycol) diacrylate Mn258 26570-48-9 Sigma Aldrich 34.40€ / 100ml
Poly(ethylene glycol) diacrylate Mn575 26570-48-9 Sigma Aldrich 30.20€ / 100ml
Poly(ethylene glycol) diacrylate Mn700 26570-48-9 Sigma Aldrich 28.80€ / 100ml

Co-(poly|mono)mere

Chem. Bezeichnung Handelsname CAS Nummer Lieferant Preis
Butyl methacrylate 97-88-1 Sigma Aldrich 33.70€ / Liter

Farbstoff

Chem. Bezeichnung Handelsname CAS Nummer Lieferant Preis
Sudan I 842-07-9 Sigma Aldrich18.90€ / 25g

Aufbau des Druckers

Info

Der Drucker besteht im wesentlichen aus dem Harzbecken, einer Druckplattform die entlang der Z-Achse verfahren werden kann und dem Beamer der von unten den Boden des Harzbeckens anstrahlt. Die Druckplattform wird von einem Schrittmotor entlang der Z-Achse verfahren. Dies geschieht immer soweit wie eine Schicht des Drucks dick ist.

Harzbecken

Das Harzbecken stellt den wohl Trickreichsten Teil des Druckers dar. Zum Begein eines Drucks ist zwischen Druckplattform und Glasboden des Beckens nur ein Spalt von einer Lagendicke, dieser ist mit Harz gefüllt wie auch das umgebende Becken. Dabei ist der Füllstand des Beckens höher als die Lagendicke.

Damit das Harz nur an der Druckplattform anhaftet, und nicht am Glasboden des Beckens, ist dieser mit einer Schicht aus PDMS (SYLGARD 184) beschichtet. Dieses Material ist ein Silikon, und hat die Eigenschaft Sauerstoff an sich zu binden. Dieser Sauerstoff verhindert das aushärten einer hauchdünnen Schicht Harz zwischen PDMS und Druckplattform bzw. letzter Schicht des entstehenden Objektes.

Daraus resultiert jedoch ein weiters Problem, nämlich die Sogwirkung die vergleichar mit einer Tasse auf einem nassen Tisch dazu führt, das man das Objekt nur mit Kraftaufwand vom PDMS abheben kann weil man eben diesen Sog überwinden muss. Dies kann dazu führen, das entweder das Teil von der Druckplattform abgelöst wird, das Teil zerreisst, oder das PDMS beschädigt wird.

Michael Joyce, der Erbauer des B9Creators hat dafür eine vergleichsweise simple wie geniale Lösung gefunden. Die Stelle an der das Objekt gedruckt wird liegt höher als der Rest des Beckens. nach dem aushärten einer Schicht fährt das Becken zur Seite und zieht das Objekt auf dem noch flüssigen Film von der erhöhten Stelle über die Kante in den Tiefen Bereich. Dort angelangt wir das Objekt eine Schichtdicke angehoben und das Becken kehrt in die Ausgangsposition zurück.


Posts in der Yahoo Group zum Aufbau des Harzbeckens

Bezugsquellen für SYLGARD 184

Zusammensetzung von SYLGARD 184

Quelle: http://drajput.com/research/sylgard184-pdms.php

Sylgard 184, a Dow Corning Corporation product, is a silicone elastomer kit. The kit contains two chemicals: Base (part A) and Curing Agent (part B), that are mixed in 10:1 mass ratio. Both the chemicals are transparent, but quite viscous in nature. Please don't use pipettes to draw the chemicals as they are pretty thick. Also, wear gloves when handling these chemicals.

The Base (part A) contains the followings:

  • Dimethyl siloxane, dimethylivinyl terminated - 68083-19-2
  • Dimethylvinylated and trimethylated silica - 68988-89-6
  • Tetra (trimethoxysiloxy) silane - 3555-47-3
  • Ethyl benzene - 100-41-4

VOC content: 8 grams/liter

The Curing Agent (part B) contains the followings:

  • Dimethyl, methylhydrogen siloxane - 68037-59-2
  • Dimethyl siloxane, dimethylvinyl terminated - 68083-19-2
  • Dimethylvinylated and trimethylated silica - 68988-89-6
  • Tetramethyl tetravinyl cyclotetra siloxane - 2554-06-5
  • Ethyl benzene - 100-41-4

Maximum VOC content including water: 85 grams/liter

Z-Achse

Die Z-Achse ist sehr einfach zu bauen, da es lediglich einer Führung bedarf, an der die Druckplattform befestigt ist. Diese wird dann von einer Spindel entlang der Führung verfahren.

Elektronik

Die Elektronik beschränkt sich auf ein minimum im Gegensatz zu beispielsweise einem RepRap, da es nur ein Achse zu steuern gilt, und das auch nur in festen Schrittweiten. Das verfahren des Harzbeckens ist lediglich ein 360 Grad Umlauf eines Exzenters.

Optik

Entgegen vieler Behauptungen ist es wohl nicht notwendig das Farbrad aus dem Beamer zu entfernen. Wobei dieser Punkt vom Harz abhängig sein kann. Beim B9Creator ist die Linse des Beamers mit Distanzbolzen ein wenig aus dem Beamer herausragend montiert worden, um eine Fokusierung innerhalb der sehr kuzen Distanz zwischen Beamer und Boden des Harzbeckens zu ermöglichen.

Quellen

3D Drucker Projekte

Versuche / Dokumentation

projects/3dprinter.txt · Zuletzt geändert: 18.06.2015 16:07 (Externe Bearbeitung)