Eraikizpi/es

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Eraikizpi v2

Release status: Experimental

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Introducción

Este proyecto surge hace dos años en la cabeza de una mente inquieta. Esta mente inquieta, que se llama Iñaki es aficionado al moldeado de piezas metálicas, para ello, la pieza maestra debe ser lo más pulida posible, ademas Iñaki es diseñador por lo que quería diseñar piezas para después moldearlas en metal, vamos, todo un artista.

Pero Iñaki veía que las técnicas para hacer las piezas maestras eran muy costosas de realizar, pero paralelamente, ha coincidido en el tiempo un evento muy importante, han caducado ciertas patentes sobre la impresión 3d que imposibilitaban que la tecnología pudiese avanzar y gracias a la comunidad, de hace dos años al momento actual las impresoras 3d están conociendo unos avances imparables. Iñaki vio que en verano de 2014 había llegado el momento, la impresión 3d estaba todavía comenzando pero era suficientemente maduro como para poder utilizar dicha tecnología.

Iñaki, como mente inquieta, no ha dudado en apuntarse a talleres de impresión 3d, robótica, electrónica y en esos talleres ha ido conociendo a más mentes inquietas como él, según nos presentaba su proyecto, antes de que terminase de hablar, ya le habíamos dicho que sí a participar en el mismo, así nos hemos juntado 6 genios y figuras:

En Mayo de 2014, el laboratorio ciudadano Hirikilabs impulsado por Tabakalera junto a DSS2016 abre una nueva convocatoria de proyectos abiertos donde presentamos el proyecto de una impresora 3d dlp con nombre en clave Eraikizpi. Hirikilabs acepta y apadrina nuestro proyecto, ademas nos costea el prototipo y nos permite utilizar sus instalaciones y maquinaría para el propósito del proyecto.

Desde ese momento empezamos a trabajar en Eraikizpi.

Eraikizpi v2 es una impresora 3d stereolitográfica (SLA) que utiliza una resina fotosensible que es curada gracias a la luz ultra violeta que emite un proyector dlp (Digital Light Processing).

Eraikizpi v2 es capaz de imprimir piezas de gran calidad y acabado.


Galería


Lista de materiales

A continuación se presenta una lista de materiales y componentes utilizados para la construcción de la impresora de resina Eraikizpi.


Estructura

Nombre Cantidad Descripción
Estructura 1 Contra chapado de 7mm. PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA DXF
Tapa 1 Metacrilato de 3mm - mejor si el propio metacrilato tiene tratamiento para filtrar la luz ultravioleta. PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA DXF
Lámina adhesiva filtro solar 1 En nuestro caso el metacrilato no filtraba la luz ultravioleta por lo que tuvimos que añadir un filtro solar.
Nosotros la estructura la hemos cortado con la máquina de corte láser que dispone Hirikilabs.

Electrónica

Nombre Cantidad Descripción
Arduino mega 2560 1 -
Ramps 1.4 1 -
Stepstick Drivers A4988 1 Stepstick Drivers A4988 para eje z de cuatro capas y disipación mejorada del calor para evitar sobrecalentamiento + Disipador para driver ya pegado.
Final de carrera 1 Final de carrera para eje z.
Cable USB tipo B de 1.8 metros. 1 Cable USB estándar con extremo macho tipo A y macho tipo B de 1.8 metros.
Cable motor Nema 17 1 Cable de cuatro hilos para motor paso a paso bipolar Nema 17 (2.5A 1.8deg/step) con conector hembra.
Cable final de carrera 40 cm 1 Cable de 3 hilos para final de carrera con conector de click y hembra de 3 pines de 40 cm de longitud
Motor Nema 17 1 Motor paso a paso bipolar Nema 17 (2.5A 1.8deg/step) para eje z.
Fuente 220 AC 12 DC 100W 1 Fuente con cable de 1.10m, 100 W con conector Jack 2.1mm (INPUT: 100-240VAC 1,8A 50-60Hz y OUTPUT: 12 VDC 8.0A).
Cable fuente de alimentación/Red 1 -

Como casi todos los integrantes del equipo hemos montado como mínimo una prusa i3 y estamos familiarizados con la electrónica, hemos decidido por coste y por conocimiento utilizar la misma placa arduino con la mochila ramps, así como motores y finales de carrera que en la prusa i3, pero vemos que la electrónica está infrautilizada.

Tornillería

Nombre Cantidad Descripción
Tornillo M3x15 23 Ensamblaje armazón.
Tornillo M3x10 14 Fijación vidrio a pecera.
Tornillo M3x20 3 Fijación pecera a estructura.
Tuerca M3 40 Fijación.
Tornillo M8 1 Fijación plataforma al brazo.
Tuerca M8 1 Fijación plataforma al brazo.
Esparrago M5x30 4 Fijación patín armazón.


Mecánica

Nombre Cantidad Descripción
Varilla roscada M8x30 1 Altura eje z.
Acople 5x8mm 1 Fijación varilla a motor nema 17.
patin hiwin 1 Fijación varilla a estructura.
rail hiwin 1 Fijación varilla a estructura.

Pecera

Nombre Cantidad Descripción
Vidrio fondo pecera 1 Dimensiones 162x137mm. Preferentemente de borosilicato y espesor inferior a 2mm
Pecera 1 Inicialmente en metacrilato o carbonato.
Silicona para acuarios 1 Hace falta pistola. Para unir vidrio fondo pecera con pecera.

Piezas Impresas

Nombre Cantidad Descripción
Bisagra 4 PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA STL
Pasador 5 PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA STL
Plataforma de construcción 1 PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA STL
Pasador alineación para bandeja de construcción 2 PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA STL
Asa de apriete 1 PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA STL
Brazo plataforma 1 PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA STL
Acople entre brazo y patín 1 PENDIENTE PONER LINK A GITHUB PARA DESCARGA STL


Proyector

Nombre Cantidad Descripción
Acer p1283 1 Ficha técnica

Hay muchos modelos de proyectores que van a funcionar bien y van a curar la resina, unos necesitarán mas tiempo de exposición de la imagen a proyectar que otros pero finalmente curarán la resina. Son varios los factores que inciden en la idoneidad del proyector:

a - Resolución en los ejes xy, que tendrá que ver con la resolución o definición que es capaz de proyectar el proyector así como la óptica que trae de serie. En este sentido el proyector que hemos utilizado presenta una resolución XGA a 1024x768 pixels por pulgada. Estamos contemplando la posibilidad de añadirle algún elemento óptico para ver si mejora la resolución xy.
b - Luz ultra violeta (uv) emitida. Los proyectores vienen con un filtro uv que no deja pasar esa luz, que a niveles altos resulta nociva para el ser humano. Lo que hemos echo ha sido quitarle el filtro uv al proyector para así minimizar los tiempos de exposición por capa.
Queríamos conocer y medir la luz uv que emite el proyector, tanto cuando sale del proyector como a los 15 cms que se encuentra la pecera del proyector, para ello nos hemos construido un sensor de luz uv con arduino. Podéis ver un vídeo donde hacemos lectura de dichos valores - www.youtube.com/watch?v=kpfmtxvPt1c. Nos hemos quedado asustados de los niveles de lectura obtenidos a ras de proyector, es decir, cuando la luz sale del proyector, niveles que pueden dejar ciega a una persona en cuestión de segundos. En cambio, en las mediciones efectuadas a la altura donde cura la resina vemos que los niveles son totalmente aceptables para las personas.
Traduciendo a lenguaje llano, en la lente del proyector, CEGUERA en un plis, así que si estáis trabajando con luz uv mucho cuidado con donde ponéis la vista y siempre con protección adecuada en los ojos.
Estas lecturas nos llevan a dos opciones:
  • Proteger el acceso al proyector cuando esté encendido.
  • Poner el filtro uv y testar tiempos de curado por capa.
En este sentido, hemos probado con otro proyector que sí que trae el filtro uv y hemos recogido luz uv de hasta 600 lúmenes de intensidad en la lente del proyector(con el filtro de luz uv puesto!!).
También nos hace plantearnos si la tapa que inhabilita el acceso a la pecera debe tener algún tipo de tratamiento uv, debido a los valores tan bajos de luz uv recibidos.
c - Distancia de proyección mínima, es decir, que pueda enfocar de forma nítida cerca de la pecera.
Para realizar las modificaciones b (Filtro de luz uv) y c (Distancia de proyección mínima) nos hemos basado en un video de seemecnc.
Vídeo donde se explican las modificaciones efectuadas al proyector acer p1283
Post de seemecnc referente al proyector acer p1283

Resinas

Nombre Cantidad Descripción
Funtodo Industrial Blend 1 Ficha técnica

Necesitábamos una resina que fuese lo suficientemente asequible y dura (shore) para comenzar a testear y calibrar la impresora, después de mirar fabricantes de resinas comerciales nos hemos decantado por la resina de funtodo, por ahora sólo hemos impreso con la industrial blend en color rojo y los resultados están siendo muy buenos.

Es importante recalacar que casi todas las resinas se sensibilizan en un rango de 395 a 405 nanómetros de luz uv.

Otros fabricantes que hemos mirado y de los que nos gustaría probar sus resinas:

Desmoldeantes

Nombre Cantidad Descripción
Desmoldeante Sylgard 184 1 Ficha de producto
FEP/Teflon Non-Stick Reservoir Coating 1 Ficha de producto

La función que hace el desmoldeante es la de facilitar la separación de la capa curada con la base de la pecera, una vez que la luz uv sensibiliza la resina y la cura o endurece, esta resina curada queda pegada a la base de la cama y cuesta despegarla para que el eje z pueda subir o bajar (dependiendo de si la impresora es down to top o top to down); en el caso de Eraikizpi es down to top, por lo que el eje z aumenta y se sitúa en la nueva altura de capa, es decir, si la altura de capa es de 0.1mm, el eje z subira esa altura, pero la resina curada evita esa subida y para facilitar la acción de subir se emplea bien un desmoldeante de silicona o un film adhesivo anti-adherente.

En Eraikizpi hemos empleado ambos sistemas, tanto el film como el desmoldeante de silicona obteniendo mejores resultados impresos con la silicona a pesar de que su mantenimiento es mas engorroso, lo ideal, de cara al usuario sería utilizar el film anti-adherente, para evitarle el cambiar la base de silicona cada n impresiones con lo que ello conlleva: retirar la base actual, verter la cantidad exacta de silicona, dejar curar durante 1 ó 2 días. En cambio, para cambiar el film es tan sencillo como reemplazar el nuevo por el anterior.



poner tabla de auxiliares con post de: http://shop.trimaker.com/impresoras-3d/t-black/


proteccion gafas proteccion ultra violeta post procesado alcohol isopropilico

Mejoras pendientes

Mejorar la resolución óptica del proyector añadiendo algún tipo de elemento óptico.

Saber valorar (mediante aparatos ópticos o de otra naturaleza) la definición que es capaz de dar un proyector en el eje xy