Se presenta la Original Prusa SL1 – Impresora 3D de fuente abierta SLA por Josef Prusa

24 09 2018

Fuente: https://www.prusaprinters.org/introducing-original-prusa-sl1-open-source-sla-3d-printer-by-josef-prusa/

Estoy en la industria de impresoras basadas en filamentos FFF durante bastante tiempo, casi 10 años desde que comencé a jugar con RepRaps y más tarde me uní al proyecto como desarrollador principal. Eso es más que ⅓ de mi vida y si lo pienso así, tengo mariposas en el estómago. Durante ese tiempo, obtuve una increíble cantidad de experiencia y formé un gran equipo de 320 personas que trabajaron conmigo en Prusa Research. Con esto en mente, el año pasado tuve un picor: sería una pena no usar nuestra experiencia en proyectos adicionales. Primero fue el filamento. Oh … lo siento, Prusament 😉 que lanzamos hace solo dos días a una respuesta increíble . Francamente, tendré que empezar a buscar el segundo edificio solo para líneas de filamento extra muy pronto. 😀 Y hoy, les mostraré nuestro segundo proyecto que surgió de esa picadura, ¡una nueva impresora basada en resina Original Prusa SL1 !

Para ayudarnos con esta gran empresa, a principios de este año adquirí una compañía checa Futur3D especializada en impresión de resina, y su excepcional equipo se unió a nosotros en Prusa HQ, aportando más de 5 años de experiencia en este campo con ellos, para que podamos hacer el SL1 realmente increíble desde el principio . También es una gran noticia para el mundo de la impresión en 3D, porque con esta adquisición vamos a abrir todos los diseños comenzando con SL1 . La impresión 3D de resina siempre se realizó a precios superiores y por grandes corporaciones. Puede que no usemos trajes, pero tenemos una cantidad increíble de nuevas ideas y estamos dispuestos a trabajar duro, que es algo de lo que las empresas suelen carecer.

Pero antes de comenzar a hablar sobre SL1, echemos un vistazo breve a la diferencia entre las impresoras FFF / FDM y SLA . La tecnología FFF / FDM se basa en la extrusión de termoplásticos fundidos; los conoce como ‘filamentos’. SLA, por otro lado, se basa en la resina curativa fotosensible en capas delgadas con una pantalla LCD y una fuente de luz. ¡Y puede alcanzar la altura de la capa loca de tan solo 0.01 mm! Sin embargo, los valores recomendados son entre 0.025 y 0.1 mm.

El SL1 no está tratando de competir con el frágil Photon o con el Formulario ultra caro, sino que quiero que sea el MK3 del mundo de la resina : tenga la mejor calidad de impresión, diseño conveniente y características, facilidad de uso y otras cosas , mientras que mantenga un precio accesible para un aficionado de todos los días.

Tecnología SLA explicada

Existen tres categorías principales de procesos de SLA: estereolitografía basada en láser (SLA por láser), estereolitografía de procesamiento de luz digital (DLP-SLA) y SLA enmascarado (MSLA). Para todos estos procesos, un tanque de resina líquida fotorreactiva se expone selectivamente a la luz para formar capas sólidas muy delgadas que se acumulan para crear un objeto sólido. Aunque SLA basado en láser, DLP-SLA y MSLA son todos tipos de estereolitografía y utilizan una tecnología similar, pueden producir productos significativamente diferentes.

Original Prusa SL1 usa MSLA , lo que significa que hay una matriz LED como fuente de luz en combinación con una fotomáscara LCD para dar forma a la imagen clara. Al igual que con las impresoras DLP, la fotomáscara LCD se muestra digitalmente y está compuesta de píxeles cuadrados. El tamaño del píxel varía en función de cómo se fabrique la fotomáscara LCD, y los píxeles individuales se desactivan en la pantalla LCD para permitir el paso de la luz LED para formar la capa resultante. Por lo tanto, la precisión XY es fija (es la resolución física de la pantalla LCD) y no depende de qué tan bien pueda hacer zoom / escalar la lente como es el caso con DLP. Y esa es la razón por la cual MSLA es más preciso .

En otras palabras, digamos que la pantalla LCD muestra las formas de las capas como imágenes transparentes y el resto de la imagen (más allá de los contornos de la capa) es negro, por lo que la luz pasa solo a través de la forma de la capa transparente 🙂

Especificaciones técnicas originales de Prusa SL1

Bien, esa fue la parte aburrida, ¡ahora para algunas especificaciones de hardware geniales! El SL1 está utilizando una pantalla LCD de alta resolución de 5.5 “ con una resolución física de 2560 × 1440p , lo que da como resultado 0.047 mm por píxel , esa es la resolución XY fija. Una luz ultravioleta de alto rendimiento curará una capa a la vez, lo que demorará unos 6 segundos y luego se levantará la plataforma de impresión para que la impresora pueda comenzar a crear otra capa. Esta configuración nos da un tamaño de área de impresión máxima de 120 × 68 × 150 mm (o 4.7 × 2.6 × 5.9 in).

Por cierto, estamos utilizando un diseño bastante inteligente para la impresora: su núcleo es un marco dural rígido con un cuerpo separado , lo que mejora enormemente la estabilidad y la fiabilidad. Para decirlo simplemente, no es otra cosa de plástico tambaleante. ¡Esto es PESADO! 🙂

Como ya se mencionó, gracias a los controladores Trinamic y al marco dural rígido , el SL1 puede alcanzar una altura de capa de solo 0,01 mm . Pero la mayoría de los usuarios deberían mantenerse dentro del rango recomendado de 0.025 – 0.1 mm por capa. Y sí, también le daremos la opción de habilitar la altura de la capa variable . Y tenga la seguridad de que nuestra impresora está abierta a resinas de terceros .

El Prusa i3 MK3 original fue un importante paso adelante en términos de confiabilidad y facilidad de uso gracias a sus muchos sensores y características inteligentes. De hecho, dije que MK3 es ‘malditamente inteligente’. Y SL1 no será diferente. Puede esperar características inteligentes, mecanismos de seguridad, manuales detallados, soporte en vivo las 24 horas, todos los días, funciones perfectamente descritas, mantenimiento fácil y repuestos baratos … cosas que normalmente no se encuentran en las impresoras 3D chinas baratas.

Sensor de nivel de resina y cama inclinable

SL1 cuenta con un sensor de nivel de resina único, que se encuentra en el lecho de resina (también llamado ‘tanque’). Le ayuda a verter la cantidad óptima de polímero en el tanque y también le avisa cuando la resina se está agotando y necesita una recarga. Esto previene la situación en la que se quedaría sin resina en la mitad de la impresión. Además, incluso en caso de que decida ignorar el sensor y verter demasiado líquido en el tanque, hay una membrana especial que protege los componentes electrónicos, por lo que el interior de la impresora permanecerá a salvo. ¡Esta es una característica bastante única que le ahorrará una gran cantidad de impresiones y hace que la impresión de resina sea mucho más fácil!

Hablando del tanque de resina, es otra característica importante de esta impresora. Lo que tenemos aquí es un tanque extraíble con una película flexible FEP transparente en la parte inferior . Justo debajo está la pantalla LCD (enfriada para mejorar su vida útil) y la luz ultravioleta. Entonces, antes que nada, el tanque de resina tiene una función de inclinación motorizada, lo que significa que después de curar una sola capa, la impresión no se levanta verticalmente desde el fondo del tanque. En su lugar, el tanque se inclina – Esto es enorme, mejora drásticamente el acabado de la superficie de los modelos y reduce la tensión en el modelo que es menos probable que se desprenda de la base. Podemos hacer esto gracias a nuestra construcción extremadamente rígida de aluminio de la impresora. Si el núcleo fuera barato y frágil, esto simplemente flexionaría todo el marco de la impresora.

A continuación, al inclinar el tanque, también removemos la resina , lo que tiene un impacto notable en la calidad de impresión. Y también, hace que la impresión sea más rápida, lo que nos permite alcanzar alrededor de 6 segundos por capa porque con MSLA no importa cuántos objetos se colocan en la plataforma de impresión.

¿Suena complicado? ¡En realidad es todo lo contrario! El material de FEP es barato y tendremos piezas de repuesto disponibles a través de nuestra tienda en línea. En caso de que rasguñe o dañe la película FEP de alguna manera, el reemplazo es bastante fácil: simplemente desenrosque un par de tornillos, retire la película dañada e inserte una nueva. Se estirará automáticamente a medida que aprieta los tornillos nuevamente.

Para comparar, la Forma 2 usa tanques de resina con silicona en lugar de FEP e incluso el tanque de resina para la impresión de “alto volumen” puede durar 2 litros + a un precio de $ 99. Tienes que tirar todo el tanque una vez que deja de funcionar.

Calibración automática

Hemos pensado mucho en crear una plataforma de impresión sencilla y confiable, que no necesite ser calibrada después de cada impresión.

Dado que tenemos una gran experiencia con los controladores Trinamic en nuestro MK3, los usamos aquí también. Los controladores trinamic aseguran la impresión silenciosa y también permiten una calibración automática . ¿Como funciona? La plataforma de impresión está conectada al brazo principal por una junta esférica, por lo que si la afloja e inicia la calibración automática, el eje Z bajará la plataforma de impresión hasta que toque suavemente el fondo del tanque de resina. Una vez que está allí, está perfectamente nivelado, así que simplemente aprieta la articulación esférica y mueve la plataforma hacia arriba. A partir de ese momento, la impresora está perfectamente calibrada y le permite eliminar solo la plataforma de impresión utilizando un mecanismo de liberación rápida sin afectar la calibración.

Opciones de conectividad y funciones inteligentes

Ofreceremos una amplia gama de opciones de conectividad para el SL1. Todo el dispositivo está controlado por una pantalla táctil LCD a todo color y los archivos de impresión se pueden cargar a través de una unidad flash USB. Sin embargo, también hay conectividad LAN y Wi-Fi , que nos permite hacer cosas interesantes además de cargar archivos de impresión, como permitirle controlar la impresora a través de un navegador web.

Todo está, por supuesto, conectado. Lo que significa que si el sensor de nivel de resina detecta que se está quedando sin “combustible”, enviará una notificación a su teléfono.

Otra función que se inspiró en el MK3 es el modo Power Panic . En resumen: en caso de un corte de energía, la impresora puede guardar la última posición conocida de la plataforma de impresión y una vez que se restablece la energía, la máquina puede continuar con el trabajo de impresión.

Extracción de vapor

Esta puede ser una función menor para algunos usuarios, pero es importante mencionarla: SL1 presenta un sofisticado sistema de enfriamiento y también un sistema de extracción de vapor. Si no lo sabía, la impresión con SLA produce varios humos, por eso también la impresora tiene una tapa. Sin embargo, un buen flujo de aire también es importante, por lo que la impresora tiene un ventilador con un filtro de alta calidad en la parte posterior de la máquina.

En realidad, la parte con el ventilador es extraíble , por lo que puede, por ejemplo, montar una manguera en la impresora para expulsar los gases de una ventana.

¡Parte y pica!

Existen muchas soluciones de software de corte diferentes, algunas incluso llegan tan lejos que solo están basadas en la nube. ¡Ese no es nuestro caso! Nuestro objetivo es ofrecer una impresora de código abierto, ¡y eso es lo que vamos a hacer! 🙂 Expandiremos las características de nuestro actual Slic3r PE e integraremos SLA slicing directamente en el software existente .

Esto trae una serie de ventajas, una de ellas es el simple hecho de que Slic3r PE tiene una increíble cantidad de características y aparecen nuevas con bastante frecuencia, además tenemos grandes planes para mejorar y rediseñar nuestro Slic3rPE.

Curado y lavadora

¡Y aún no hemos terminado! Habrá un accesorio opcional para el SL1. Básicamente, cuando imprimes algo de resina, es increíblemente desordenado, porque tienes que enjuagar el modelo con alcohol isopropílico e idealmente terminar el curado. Puede usar guantes y hacer un lío en su fregadero y luego colocar el modelo afuera en el sol para terminar el curado.

O mejor, puede obtener nuestra máquina de curado y lavado 2 en 1 (o CurWa, si lo desea ;-). Inserte un tanque con alcohol isopropílico, coloque un objeto impreso en 3D y la hélice accionada por imán removerá el IPA y lavará el objeto impreso. Utiliza contenedores de preparación de alimentos estándar, por lo que puede cambiarlos o reemplazarlos fácilmente. Una vez que retire el tanque y coloque solo el objeto impreso dentro de la máquina, comenzará a curarlo con luz UV.


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