¿Qué es la impresión estereolitográfica?
La estereolitografía apareció por primera vez en 1986, cuando Chuck Hull patentó éste método para realizar objetos sólidos mediante la impresión sucesiva de finas capas de un material fotosensible que es curado (solidificado) mediante su exposición a una luz ultravioleta.
Una luz ultravioleta incide sobre una pantalla despolarizada en la que aparece el objeto a imprimir en blanco y negro. La luz, pasará por la parte blanca, mientras que la parte negra impedirá su paso. La luz que consiga pasar, actuará sobre la resina fotosensible dispuesta sobre un recipiente, curándola. La primera capa curada, queda adherida a una base que sirve también de plataforma móvil. A continuación ésta plataforma asciende una distancia hasta que la capa se despega del fondo del recipiente. Al subir y despegarse, la resina vuelve a cubrir el fondo y la plataforma vuelve a bajar la misma distancia ascendida menos la altura de capa. De esta forma se va creando, capa a capa una pieza tridimensional. Una vez que la pieza tridimensional se ha completado, la plataforma asciende de nuevo para proceder a su retirada.
Una luz ultravioleta incide sobre una pantalla despolarizada en la que aparece el objeto a imprimir en blanco y negro. La luz, pasará por la parte blanca, mientras que la parte negra impedirá su paso. La luz que consiga pasar, actuará sobre la resina fotosensible dispuesta sobre un recipiente, curándola. La primera capa curada, queda adherida a una base que sirve también de plataforma móvil. A continuación ésta plataforma asciende una distancia hasta que la capa se despega del fondo del recipiente. Al subir y despegarse, la resina vuelve a cubrir el fondo y la plataforma vuelve a bajar la misma distancia ascendida menos la altura de capa. De esta forma se va creando, capa a capa una pieza tridimensional. Una vez que la pieza tridimensional se ha completado, la plataforma asciende de nuevo para proceder a su retirada.
Existen otros
métodos de impresión por adición de capas pero éste logra obtener una mayor
calidad de definición en el objeto, además de reducir considerablemente el
tiempo a la hora de imprimir varias piezas a la vez, ya que el tiempo es el
mismo al imprimir un objeto que al imprimir varios, factor diferenciador con
los demás tipos de impresión.
La finalidad
del proyecto es sustituir el proyector por un foco de luz UV y fabricar unos
sensores para la medición de luz UV y lumens.
Se ha empezado
por la creación de los sensores utilizando como tal, los integrados siguientes:
TSL2561
El circuito integrado TSL2561 es un sensor de luz sofisticado que tiene una respuesta plana en la mayor parte del espectro visible. El TSL2561 es capaz de la comunicación I2C directa y es capaz de llevar a cabo rangos de luz específicas de 0,1 - 40k + Lux fácilmente. Además, el TSL12561 contiene dos integrando de analógico a digital, convertidores (ADC) que integran las corrientes a partir de dos fotodiodos, simultáneamente.y ect.
SENSOR UV
Para este proyecto se necesitaba un valor concreto de luz UV para curar la resina. Después de empezar a investigar con los LED y lámparas nos dimos cuenta que era necesario hacer un sensor de luz UV, ya que sin esto no sabríamos si estábamos consiguiendo el valor requerido.
Investigamos en internet y la manera más fácil de hacer este sensor fue usando arduino y el ML5811.
A continuación se dará una explicación concreta sobre el sensor que hemos mencionado.
ML5811
El ML8511 es un sensor fácil de usar de luz ultravioleta. El sensor MP8511 UV (ultravioleta) funciona dando como salida una señal analógica en relación a la cantidad de luz UV que es detectada.
Para este proyecto se necesitaba un valor concreto de luz UV para curar la resina. Después de empezar a investigar con los LED y lámparas nos dimos cuenta que era necesario hacer un sensor de luz UV, ya que sin esto no sabríamos si estábamos consiguiendo el valor requerido.
Investigamos en internet y la manera más fácil de hacer este sensor fue usando arduino y el ML5811.
A continuación se dará una explicación concreta sobre el sensor que hemos mencionado.
ML5811
El ML8511 es un sensor fácil de usar de luz ultravioleta. El sensor MP8511 UV (ultravioleta) funciona dando como salida una señal analógica en relación a la cantidad de luz UV que es detectada.
Para ello se
ha hecho una PCB. Antes de iniciarse con la PCB se ha diseñado el circuido
mediante los programas ARES ISIS y CircuitCAM.
Una vez
comprobado el correcto funcionamiento de los sensores mediantes estos
programas, se ha seguido con la fabricación de la PCB, el montaje de los
componentes y se ha terminado por organizarlo bien en una caja para el buen
mantenimiento de los sensores.
La caja del
foco consta de estos planos que están creados por impresoras 3D.
Se ha
continuado haciendo el foco de Luz UV y en el cual hemos seguido los mismos
pasos que para el sensor, es decir, se ha empezado por los programas ISIS ARES
y CircuitCAM.
Una vez hecha
la comprobación del correcto funcionamiento se prosiguió al montaje. Se
utilizaron resistencias para que no se fundiesen los led, se utilizó foylon
para la dispersión de la luz UV y una lente fresnel para que los led no se
focalizasen en unos puntos sino que la luz se dispersase.
1- Son los led UV que curan la resina.
2- Son resistencias que se utilizan para que los led no se fundan.
3- Interruptor ON/OFF que se utiliza como para apagar y encender el foco.
4- Lente fresnel que es para dispersar la luz UV y no quede focalizada
en tan solo un punto.
5- Foylon que se utiliza también para que la luz UV de disperse y vaya
en todas las direcciones gracias a la especie de rugosidad que tiene que hace
que se disperse un 98%.
6- Cable que va a corriente.
Para este proyecto como se ha visto en la foto
de arriba, también se he hecho uso de la impresora de Tumaker aunque esta vez
debido a las dimensiones de la PCB se ha tenido que partir por la mitad las
piezas por lo que los planos de a continuación han de imprimirse doble.
El resultado de todo el conjunto del
proyecto es el siguiente:
Este proyecto
como otro cualquiera también tiene unas conclusiones y unas líneas futuras que
podrían ser estas:
Conclusiones
Al terminar el prototipo
se ha pensado una serie de mejoras como:
- Mejora de la rapidez de curado de la resina.
- Posibilidad de utilizar la Tablet para la impresión 3D.
- Abaratamiento de la impresora 3D
Líneas futuras
Aunque el objetivo principal de este proyecto haya sido crear un foco de
luz ultravioleta y un medidor de luz UV y de lumens más llegar al máximo con la
Tablet para bajar el coste de Eraikizpi, se le podría dar más opciones a la
impresora 3D.
- Integrar PC en la impresora.
- Autoabastecimiento de resina.
- Detector de fallos.
Videotutorial
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