Привет, Пикабу! Мы с другом студенты и уже несколько месяцев возимся с необычной 3D-печатью. Никаких слоёв, сопла и ванночки с плёнкой: стеклянная банка со смолой крутится перед проектором, а деталь появляется сразу целиком, прямо в толще жидкости. Без единого слоя и без поддержек.
Как это работает
Метод называется CAL — вычислительная осевая литография. Его описали учёные из Беркли в журнале Science в 2019 году. Принцип как у компьютерного томографа, только наоборот: томограф собирает объёмную картинку из снимков с разных сторон, а здесь из «снимков» со всех сторон собирается доза света внутри банки.
Один кадр почти ничего не делает — смола остаётся жидкой. Но там, где сходятся лучи со всех сторон, доза переваливает порог, и смола застывает. Вот как это выглядит на срезе гайки в нашей симуляции:
Почему это сложнее, чем кажется
Кадры нельзя просто «снять» с модели. Свет не бывает отрицательным, поэтому кадры подбирают оптимизацией — иначе вместо детали получится размытое пятно.
Круглая банка — это линза. В воздухе она собирает лучи в кучу, поэтому её ставят в прямоугольную ванну с глицерином, и лучи снова идут прямо.
Обычная смола не подходит. Смолы для LCD-принтеров слишком мутные: луч не пройдёт банку в несколько сантиметров.
Что мы сделали
Чтобы считать эти кадры, мы пишем SpinSlicer — бесплатный слайсер с открытым кодом для Windows и Linux. Загружаешь STL, жмёшь «Свет», и он считает 360 кадров на оборот. В расчёте учтены преломление в стекле, поглощение света в смоле и даже поворот банки за время показа одного кадра.
Самое приятное — виртуальная печать: ещё до печати видно, что затвердеет как надо (бежевое), где будет лишняя смола (красное) и где не хватит света (синее).
Мы сравнили наш расчёт с алгоритмом из научных статей: на тестовых моделях вышло точнее и в 15–19 раз быстрее, на обычном процессоре, без видеокарты.
Честно: всё это пока симуляция. Живой печати по нашим кадрам ещё не было — стенд собираем.
Кого ищем
Если у вас есть установка для объёмной печати, опыт с фотополимерами или просто чешутся руки собрать что-то такое — пишите в комментариях. Принтеры не раздаём, но слайсер бесплатный, и с настройкой поможем. Особенно ждём химиков: прозрачная смола для такой печати — главная нерешённая задача.
Настали трудные времена, нас покинула Света )) точнее сказать, стала наведываться намного реже чем раньше. И если летом это сильно не напрягало, то с наступлением холодов хочется, чтоб хоть дома было тепло и светло.
За тепло у нас отвечает газовый котел, но и он не очень то хочет работать без электричества.
Генератор на бензине гонять реально, но очень накладно. А в виду отсутствия бензина, охотится за ним ещё тот квест.
Все это существенно ускорило процесс принятия решения - переводим Гену на газ.
🛠️Нам понадобится:
*Газовый карбюратор. Сейчас продается на каждом углу. Стоит не дорого, отбивается за 12 часов работы карбюратора.
*И немного инструментов.
Карбюратор, ключ разводной, кусачки, отвёртка +.
Так как карбюратор - прибор универсальный для трубопроводного газа и баллонного, то и редуктор в нем нечто среднее.
Для того чтобы он нормально работал и не пришлось устраивать танцы с бубнами при каждом запуске, предстоит сделать небольшие доработки. Произвести модернизацию и убрать лишние детали😆
Шаг 1:
Разбираем редуктор, снимаем манжету, перед нами пластиковое коромысло закреплённое на 2х винтах.
Шаг 2:
Откручиваем винты и аккуратно снимаем коромысло. Будьте аккуратны, за ним пружинка, она то нам и нужна.
Шаг 3:
Вытаскиваем пружину, откусываем несколько витков, остаточный размер должен составить 18 мм.
Шаг 4:
Собираем все в обратном порядке. Хорошо затягиваем винты с учётом высокой вибрации. Это позволит избежать сложности в работе в будущем.
Все собрано и готово к установке на генератор.
Шаг 5:
Заводим генератор и перекрываем топливный кран, чтоб выработать бензин.
Снимаем защёлки фильтра и вытаскиваем все содержимое.
Там встретите 2 гайки, которые держат фильтр и карбюратор, откручиваем их. Позади фильтра 3й винт держит корпус, его тоже долой.
Шаг 7:
После снимаем фильтр и прокладку. С ней по аккуратнее! Доступ к карбюратору открыт.
Пластиковую ручку дросселя тоже можно снять.
Шаг 8:
Аккуратно выдвигаем карбюратор по шпилькам примерно до середины, в этом месте рычаги дросселя снимутся без заморочек.
Крепление пружинки и рычага к заслонке дросселя карбюратора.
Все. Теперь можно снимать карбюратор и, в обратном порядке, ставить наш, новенький, газовый.
Подключаем сапун для масла.
Дело сделано! Карбюратор стоит на своём месте. Осталось подключить газ и делать контрольный пуск. Газ необходимо подключать через мягкий и гибкий шланг, который не замерзает на морозе, иначе все может плохо закончится. Дубовый шланг даст нагрузку на крепление редуктора, а большая вибрация на генераторе приведет к тому, что узел со временем может лопнуть или шланг треснуть.
‼️Подключили газ --> открыли кран --> включаем тумблер на генераторе в положении 1 --> нажимаем белую кнопку подкачки газа, расположенную на редукторе карбюратора --> удерживаем ее до появления запаха газа, воздух со шланга должен выйти.
Дроссель карбюратора при этом стоит в правом положении --> дергаем за стартер. Если со второго раза не завёлся, следует повторить процедуру с подкачкой.
Мой роднуля завёлся с первого раза 💪 Дополнительных настроек не потребовалось.
На карбюраторе есть газовый жиклёр, 2 положения, магистральный газ и балконный жидкий, у меня работает в любом положении, но лучше выставить как на фото. Винт регулирует подачу газа, откручиваем - больше газа, закручиваем - меньше.
Хочу поделиться проектом, в который вложил много сил и времени. Но есть один нюанс: у меня нет стационарного компьютера или ноутбука. Всю эту коллекцию из 35 интерактивных визуализаций, математических симуляций и 3D-игр я написал... на обычном планшете! Код писал в консоли Termux через текстовый редактор nano, а тестировал прямо в мобильном браузере. Так что это проект, буквально собранный на коленке, но с большой любовью к математике и JS.
Что внутри:
Космос и физика: «Чёрная дыра» (которая затягивает всё вокруг), «Слияние Галактик», «Парад Планет» и хаотичная «Гравитация».
Математический хаос: Аттрактор Лоренца, фракталы, «Плазма» и симуляция «Жизнь».
Интерактивный визуал: «Око Бездны», «Гиперцветение», «Калейдоскоп» и неоновый «Салют».
Игры из детства в 3D: Трехмерный Тетрис, старый добрый Диггер, Бильярд и Кубик-Рубика.
Анамнез жизни больного астрономией человека: В далеком 1996г я был покусан астрономией... Все началось с теодолита дающего 20Х увеличение, он познакомил меня с лунными кратерами и спутниками Юпитера, в него можно было разглядеть на пределе кольцо у Сатурна(точнее не как отдельное кольцо, а как пельмень). За тот год смёл из ближайшей библиотеки все книги про астрономию, до которых смог дотянуться. И понял что мне нужно что то более серьезное... В 9м классе заработал на свой первый настоящий телескоп "Алькор" несмотря на скромные габариты 65мм диаметр зеркала, он уже смог показать облачные пояса Юпитера, кольца Сатурна с щелью Кассини, полярные шапки Марса во время противостояний. Тут я уже впервые задумался, как бы это дело сфотографировать. Первая конструкция была из линзы Барлоу, картонных втулок и изоленты, в мой Зенит она просто вкручивалась на трении, но как бы смешно это не выглядело, фотографии Луны получались отличные! Шли годы, болезнь прогрессировала, появились цифровые приемники и программы, позволяющие автоматически выбирать лучшие кадры, соединяя их в один стек. В нашу жизнь ворвались интерференционные фильтры, пропускающие свет только нужной длины волны и блокирующие остальную часть спектра. Появились хромосферные телескопы для наблюдения Солнца, охлаждаемые камеры... В общем на сегодняшний день у меня 12 телескопов, несколько астрокамер, пригоршня биноклей и жгучее желание построить стационарную обсерваторию. Это присказка, что бы понимать как я докатился до сути поста. Ну и что бы не думали, что я совсем "отлетевший"- женат, двое детей, у младшего сына аутизм, так что мирские проблемы и заботы мне близки и очевидны. Ну приступим к сути!
Примерно год назад возникла мысль построить большой телескоп. Мой главный калибр на сегодняшний день 254мм от Скайвотчер и вроде это уже не самый маленький калибр, но виды туманностей и галактик не сильно впечатляют. Тут нужно оговориться, что у друзей есть 400мм телескоп и я брал его несколько раз в поездки под темное небо Алтая. Вот там эта пушка раскрывалась по полной, показывая просто крышесносные виды по Deep-Sky объектам.
400мм на выгуле.
Несколько месяцев у меня в голове формировалось ТЗ к будущему инструменту.
1) Апертура должна быть 350-400, ибо менять 250 на 300 как то не серьезно. 2) Телескоп должен быть готов к перевозке в машине(Алтай/Казахстан(привет их "доблестным" ГАИшникам )/возможно Узбекистан), а значит габариты трубы должны быть умеренными. 3) Возможность поставить окуляр и получить дозу иноземных фотонов для поднятия уровня эндорфина, по этому пункту прямофокусники отпали сами собой. 4) Возможность по желанию поставить трубу на монтировку Добсона или на экваториал для астрофотографии. 5) Умеренная светосила, без лютой жести с юстировкой. По совокупности всего вышеперечисленного в голове возник четкий образ трубы которую я хочу. 350мм f/4.4 в связке с Нексус 0,75Х она становится f/3.3, Паракорр2 напротив разгоняет ее до f/5. При нашей обычной атмосфере с Сибири мне видится что 95% времени она будет работать с Нексус.
Главное зеркало из ситалла изготовил широко известный в узких кругах оптик VladStar.
Готовое зеркало из ситалла без покрытия.
Ситалл хорош тем, что имеет нулевой коэффициент теплового расширения. Представим себе, что начинали мы снимать вечером и температура была +10, а к утру она уже -2 и все это время обычное стекло будет "догонять" температуру и сжиматься, испытывая деформации, ибо остывает стеклянный блин неравномерно. А к ситаллу это не относится, достаточно вентилятора, который будет выдувать теплый воздух из трубы.
Так же несомненный плюс изготовления оптики на заказ, то что ты можешь быть уверенным в качестве. Если совсем коротко, есть такое число Штреля— это показатель того, насколько точно оптическая система передаёт изображение по сравнению с идеальной оптикой: чем ближе значение к 1, тем лучше качество изображения. Для примера: Штрель 0,7-0,8 даст посредственную картинку, 0,8-0,9 хорошую, а все что выше 0,9 считается отличной оптикой. У данного зеркала число Штреля 0,95, то есть близко к идеальному.
Вторичное заказал у Игоря (Ригель) из кварца, т.к. на момент заказа ГЗ у Влада не было подходящего материала для вторички, а у Игоря как раз был нужный мне калибр 88мм по малой оси. Обоим оптикам низкий поклон! Вы наше ВСЕ на ниве телескопостроения, долгих лет Вам и здоровья!
З.Ы. при распаковке ГЗ прикол случился. Я положил ящик на диван, жене дал в руки телефон, снимать торжественный момент распаковки зеркала. Снимаю крышку, вату, вот оно, девственное не видевшее звезд покрытие... И тут слышу из коридора звуки несущейся на форсаже кошки, аж проскальзывают лапы... Прыжок и кошка летит прям в открытый ящик! Вот тут во мне проснулся человек-паук, сам не понял, как схватил кошку за шкирку в полете. У жены округлились глаза, ничего себе, как ты так сумел ее поймать. Говорю, ну тут варианта два, либо ловлю, либо у нас нет кошки, прям в этом ящике бы закопал)))
Пока зеркало ехало ко мне, замоделировали с друзьями оправу и систему разгрузки и боковой поддержки. Купил лист дюрали 500х500х14мм, из которого все будет вырезано на ЧПУ. Пока сделали примерку, вырезав детали из 5мм пластика, что бы понять, все ли правильно мы рассчитали по геометрии. Рабочей области немного не хватило, но это просто макет для примерки.
Примерка главного зеркала на макет оправы.
В следующей части напишу про трубу, там есть о чем рассказать)))
В детстве я хотел собрать большого LEGO-робота и прямо на нём ездить. Теперь у меня есть 3D-принтер и возможность напечатать большие детали. С поездками пока придётся подождать: на выбранном роботе я не помещусь, зато сам он должен помещаться в квартире. Уже неплохое начало переговоров с реальностью.
Собираю увеличенный Spyrius 6889. Пока готово только основание, но по дороге к нему уже пришлось стыковать пластину молотком и объяснять ИИ, почему красивая деталь не обязательно подходит к соседней.
Маленький Spyrius на столе и увеличенная красная деталь в руках — разница в размере уже заметна.
Моя история с LEGO началась в 1996 году. Тогда мне подарили не этого робота, а набор 6835 — небольшой космический корабль из той же серии Spyrius. Синий, чёрный, красный: цветовая схема до сих пор мне очень нравится. Коробка и сам набор сохранились. За эти годы из него потерялась одна маленькая деталь, которую я потом заменил. Для тридцати лет игры и хранения, по-моему, достойный результат.
А 6889 появился позже. Вот его я разбирал и пересобирал много раз: колёса, подвижные механизмы, крупные корпусные детали, интересные альтернативные сборки. Собственного робота из детства теперь берегу. Позже купил ещё один экземпляр для коллекции — его можно поставить на виду, пока родной лежит на сохранении.
Парочка. Старый - слева - у него цвет глаз верный.
Идея увеличить набор, конечно, пришла не в вакууме. У Nate From the Internet я увидел огромный LEGO-замок, у Matt Denton — увеличенные конструкции из LEGO Technic. Посмотрел и подумал: почему бы тоже не собрать что-нибудь большое? Только хотелось выбрать размер под конкретную задачу, а не просто выкрутить масштаб до упора.
Так получилось увеличение ×6,75. Ориентир — двери внутри обычной квартиры: будущий робот должен через них проезжать. Предполагаемая высота — около метра пяти сантиметров, если всё срастётся. Это пока расчёт, а не измерение готовой модели. Комнатная версия детской мечты; пассажирские перевозки в эту комплектацию не входят.
Ниже — уже напечатанное хозяйство. Маленького робота положил рядом, чтобы было понятно, во что превращается привычная деталь после увеличения. Полного комплекта пока нет, поэтому решил начать со сборки того, на что деталей уже хватает.
Напечатанные детали разложены вокруг маленького робота. Большая модель из них ещё не собрана.
Печатаю на Bambu Lab H2S. До него был Anycubic, купленный в 2019 году: он хорошо отработал своё, пережил ремонты и в итоге окончательно попросился на покой. Я решил дальше его не переделывать и взять новый принтер. Тут отдельно спасибо и не спасибо Ремонтяшу: увидел у него этот принтер и печать увеличенных LEGO-деталей, после чего идея перестала быть совсем уж отвлечённой.
Впрочем, большой принтер не означает, что в него влезет любая большая деталь. Это довольно быстро выяснилось на основании.
Красная деталь на столе принтера: собственный таймлапс печати.
Для основания нужна пластина 8×2. По длине она вроде бы могла расположиться на столе наискосок. Но у пластины, как назло, есть ещё и ширина. Даже вариант шириной в один пин целиком не помещался, так что самые длинные детали пришлось печатать частями.
Здесь две половины, которые нужно соединить. На словах это звучит как обычная сборка конструктора. На практике стык оказался настолько тугим, что руками дело шло тяжело.
Сведение двух напечатанных половин пластины 8×2. Руками соединение идёт туго.
В итоге в сборке LEGO появился молоток. На отдельной записи видно, как я довожу соединение на коврике, с тканью рядом. Очень удобной и технологичной такую процедуру не назову. Ещё и есть опасение повредить деталь — не хочется узнавать цену слишком сильного удара уже после печати.
Поэтому там, где позволяет размер, стараюсь заранее объединять куски модели в редакторе и печатать более крупным целым фрагментом. Меньше потом собирать. Лениво? Лениво. Но зачем вручную стыковать то, что принтер может сразу выдать одним куском?
Та же пластина на коврике: дорабатываю соединение молотком.
Теперь откуда вообще взялись модели. Часть куплена у Nate From the Internet — это Bronto Bricks. Там детали устроены как сборные: отдельные кусочки, соединения, вкручивающиеся «пипочки». Покупка дала основу для проекта, но всех нужных мне элементов в наборе моделей не оказалось. Купленные STL я не выкладываю: право напечатать себе детали и право раздавать чужие файлы — разные вещи.
Недостающее мог бы проектировать в КОМПАСе, с которым достаточно хорошо знаком. Но сначала решил попробовать один из онлайн-сервисов с ИИ. Так началась отдельная история с креплением колеса.
Первый вариант мы сделали буквально за один промпт. Он выглядел вполне предметно, только деталь, которую предполагалось вкручивать внутрь, уже оказалась запечатана внутри другой. Получилась сборка, которую собрали за меня ещё до того, как я этого хотел. Нерабочая, зато какая забота о пользователе.
Первый нерабочий вариант крепления. По замыслу внутреннюю деталь нужно было вкручивать отдельно.
Для следующей попытки я дал сервису исходные модели имеющихся деталей. Результат выглядел красиво, но ИИ собрал нужные элементы задом наперёд: круглые элементы должны были находиться в середине, а толстые участки — по краям. Вышло наоборот.
От перестановки слагаемых сумма, говорят, не меняется. У деталей конструктора меняется: соединить это с остальной сборкой не получилось. Заодно стало понятно, что смотреть только на общую форму недостаточно. Надо проверять именно те места, которыми новая деталь будет стыковаться с уже существующими.
Следующая версия крепления: показываю расположение отверстий и перемычек, с которым соединение не сошлось.
Третий вариант уже позволил перейти к первичной сборке. Штырёк под колесо сделан из двух частей. Это нужно и для печати, и на будущее: хочу оставить возможность заменить эти части, когда дойду до привода и электрики.
Совсем без вопросов пока тоже не обошлось. Внутренний цилиндр не доходит до задней стенки корпуса. Я ещё не знаю, аукнется ли это под нагрузкой. Если аукнется — придётся переделывать и перепечатывать. Сейчас утверждать, что получился проверенный узел для ездящего робота, было бы рано: до такого испытания мы ещё не добрались.
Третий вариант крепления, с которым можно начинать сборку. Видны корпус и отверстие под внутреннюю деталь.
Как бы то ни было, детали есть, детали собираются. «Доверьтесь мне, я инженер» — примерно с таким настроением можно наконец переходить от объяснений к основанию.
Здесь уже знакомая логика LEGO: соединяю чёрные детали, устанавливаю красную пластину, собираю верхнюю площадку со стойками. Только теперь это всё занимает заметную часть стола, а детали приходится держать всей ладонью.
Результат первой части: собранное основание, а между стойками — маленький оригинал для сравнения.
Дальше хочу допечатать недостающие детали и собрать пластиковую модель. Потом — разбираться с движением. Внутри предполагается место под компьютер и контроллеры, внизу можно будет разместить аккумуляторы, если проект дойдёт до этого этапа. Но порядок пока простой: сначала пластик, потом всё остальное.
Если вы собирали крупные печатные конструкции, интересно услышать ваш опыт. С чего бы вы начали проверку такого крепления колеса: с жёсткости корпуса, опоры штырька или самого соединения? И как бы решали тугой стык длинной составной пластины, чтобы сборка не превращалась в работу молотком? Очень хочется поймать следующие грабли до печати.
Для тех, кому интереснее посмотреть процесс в движении, — первая серия целиком, около 11 минут:
