3D-друк фотополімерною смолою відкрив нові можливості для досягнення надвисокої роздільної здатності, але технологія може бути ще точнішою. Комерційні мікро-SLA та двофотонні полімеризаційні принтери дозволяють створювати об’єкти з розмірами елементів меншими за мікрон, однак вартість таких установок є недоступною для багатьох ентузіастів. Проте, існує кілька способів досягнення такої високої роздільної здатності, як продемонстрував [Diffraction Limited] за допомогою свого мікроскопічного фотополімерного принтера.
Принтер побудований на основі попереднього мікроманіпулятора та оптоволоконного лазера від [Diffraction Limited]. Мікроманіпулятор розташовує кінець оптичного волокна безпосередньо перед платформою для друку, яка покрита фотополімерною смолою. Лазер довжиною хвилі 405 нм проходить через волокно, полімеризуючи смолу в вузькому конусі перед кінцем волокна. Мікроманіпулятор може рухати цим волокном за заданим шаблоном для створення об’єктів, подібно до FDM-принтера. Оскільки внутрішній діаметр серцевини волокна становить лише три мікрони, полімеризована смола акуратно відділяється від нього під час руху. Оскільки принцип роботи дуже схожий на FDM-друк, для генерації шляхів руху інструменту можна використовувати стандартний слайсер.
Початкові тести показали, що принцип працює, але смола була недостатньою для дуже високої роздільної здатності; ультрафіолетове світло надто легко проходило крізь попередньо полімеризовану смолу, обмежуючи мінімальну висоту шару. Барвник, що поглинає УФ-випромінювання, розчинений у смолі, вирішує цю проблему, обмежуючи глибину проникнення світла. [Diffraction Limited] виявив, що куркумін, натуральний барвник, що надає куркумі яскраво-жовтого кольору, добре підходить для цієї мети. Додатковою перевагою є те, що спирт легко витягує його з порошку куркуми. Це дозволило досягти достатньої роздільної здатності для друку серії моделей Benchy довжиною 150 мкм, моделі Стенфордського кролика, що менша за людську волосину, та кількох інших мікроскопічних деталей. Зручно, що барвник куркумін залишає надруковані об’єкти злегка флуоресцентними під УФ-світлом, що полегшує їх пошук під мікроскопом.
16 коментарів до запису “Друк мікроскопічних Benchy зі смоли та куркуми”
- G-man каже:
Я щойно дивився це і зайшов сюди, щоб подивитися, чи ним поділилися!
Деталізація вражає – я хочу знати, скільки часу займе друк фігурки для епічної настільної RPG 😀- AwD каже:
Хороша новина! Ви нарешті зможете вмістити весь свій епічний підземелля на обідньому столі. Погана новина: щоб зробити це і зберегти точний масштаб, вам тепер потрібні оптичні пінцети, щоб пересувати фігурки.
- AwD каже:
- Futaris каже:
Що це? 3D-принтер для мікоплазми? Як ми можемо очікувати навчити живі клітини 3D-друку… якщо вони навіть не можуть тримати вихідний матеріал?
- Spacedog каже:
Безперечно, кандидат на премію “Апаратний хак року”.
Дивовижна робота - Petr Silhanek каже:
Гаразд, спочатку я подумав, наскільки це круто. Але потім я зрозумів, що Benchy розміром 250 мкм насправді досить великий. З нинішнім стандартним фотополімерним принтером 16k ви отримуєте роздільну здатність 14 мкм, тобто майже 20 пікселів для визначення Benchy (в одній осі) і з інтерполяцією цього цілком достатньо. Тож я можу зробити порівнянну роботу на стандартному принтері та з хорошою смолою, особливо якщо використовувати 365 нм, який є різкішим. Цікаво, чому ви просто не зробите двофотонний принтер своїми руками.
- Christian каже:
За об’ємом це 64 Benchy в одному!… якщо 16k принтер може створювати окремі пікселі.
- Nathan каже:
Інша річ, яку він зробив, це додав домішку, щоб запобігти розтіканню світла в смолі, що, як він виявив, було необхідно для досягнення такої низької роздільної здатності.
Цікаво, як стійкість до розтікання світла в готових смолах співвідноситься з роздільною здатністю найкращих екранів сьогодні.
- Strathe каже:
“Тож я можу зробити порівнянну роботу на стандартному принтері і з хорошою смолою…”
Я б поставив значну кількість бонусних балів, що це не так просто. Як щодо того, щоб увімкнути принтер і опублікувати кілька фотографій, щоб довести мою неправоту?
- Dude каже:
Це буде дуже блочна, потворна спроба, яка, МОЖЛИВО, виглядатиме як Benchy, якщо ви примружите очі і знатимете, що це мало бути, щоб ви могли обманювати себе, вважаючи, що бачите Benchy в блоковому нагромадженні.
Не згодні? Беріться до роботи і доводьте, що я помиляюся, хлопче.
- taswyn каже:
Без образ, але ви сильно помиляєтеся. По-перше, 20 пікселів по довжині недостатньо для порівнянної деталізації того, що було показано навіть на перший погляд, навіть якби це було 250 мкм. Інтерполяція не допоможе з мінімальною деталізацією елементів, вона допомагає згладжувати, але не дає вам роздільної здатності елементів, що менші за піксель.
По-друге, у статті принаймні зазначено: “серія Benchy довжиною 150 мкм”.
Запропонований у статті підхід захоплюючий, навіть якщо відносно непрактичний, оскільки він страждає від звичайної проблеми FDM порівняно з маскованою літографією. Але це змушує задуматися, чи можна досягти подібних розмірів елементів 3-4 мкм за допомогою лінз та маски екрана. Використання куркуміну також дуже цікаве, і мені цікаво, чи може воно мати інші застосування в більш звичайному MSLA-друці. Очевидно, негайним компромісом стає висота шару.
- Richard каже:
Так… Ні.
20-мікронні пікселі все ще не зрівняються з 3-мікронним лазером, у вас близько 44 лазерних точок в цьому одному 20-мікронному пікселі, тому навіть близько не наблизиться до такого ж потенціалу, 14-мікронний піксель має 21 лазерну точку, тому все ще не порівнянний теоретичний максимум роздільної здатності (також ці 14-мікронні пікселі зазвичай прямокутні, з іншою довжиною 17-19, тому гірше, ніж ви думаєте).
Ви не можете легко отримати точність навіть одного пікселя без дуже складних робочих процесів та великої кількості тестувань і моделювання, я можу гарантувати, що це неможливо без участі в лабораторії, присвяченій такому типу роботи та досліджень. Я знаю, тому що це те, чим я займаюся. Хоча такі трюки, як куркума, дійсно допомогли б вам наблизитися до цього, але вам все одно потрібно розуміти набагато більше, ніж прості калібрування часу експозиції.
365 нм не різкіше, принаймні не в таких роздільних здатностях. Він має меншу глибину проникнення, тобто вам знадобиться менше куркуми, це не змінює ширину вашого пікселя або лазера.
Я можу гарантувати, що якби ви спробували зробити Benchy розміром 250 мкм самостійно, ви б отримали невизначену пляму. Якби я спробував з усім обладнанням, яке маю, та протоколами для цього, я б у найкращому разі отримав блокову пляму, яка нагадує Benchy, якщо примружити очі.
- Christian каже:
- Jeff Wright каже:
Ацтекські візерунки для мініатюр космічних кораблів FASA?
- mrehorst каже:
Саме те, що потрібно світу… ще один клятий буксир! Коли вони вже надрукують щось значуще, наприклад, дитину Йоду?
- Rollyn01 каже:
Хм… Якщо зробити правильно, можна отримати можливість для 3D-друку мікроканалів. Я цілком бачу безліч потреб у створенні та дослідженні мікрофлюїдних схем за низькою ціною, якщо вдасться налагодити деякі оптимізації.
- Rollyn01 каже:
*нові
Моє життя за кнопку редагування!!!
- Rollyn01 каже:
- Jeff Wright каже:
Я просто думав, чи це може дозволити якийсь гібрид.
Дискова поверхня Зорельота з “Дня незалежності” мала складну деталь на нижній поверхні… тому я дивуюся, чи можуть ливарні форми мати крихітні отвори/проходи з багатьма такими маленькими 3D-друкувальними головками, щоб надати деталі литій за формою моделі.
Залиште відповідь Скасувати відповідь
Будь ласка, будьте ввічливими та шанобливими, щоб зробити розділ коментарів чудовим. (Політика коментарів)
Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.