Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей

в 22:45, , рубрики: 3D-печать, 3d-принтер, 3dlcd, 3dprinter, 400nm, 405nm, anycubic, lcd 3d, photon3d, sla, UV, uv 400, uv 405, uvlamp, uvled, уф сушка, уф-светодиод, фотоотверждение, фотополимер, фотополимеризация, фотополимерный 3d принтер

Доброго дня!

Речь пойдет о решении такой проблемы, как полимеризация готовых 3D моделей после печати на LCD 3D принтерах, например как на нашем — Anycubic Photon S. Этот принтер печатает на базе фотополимерной смолы — после распечатки модели моются в изопропиловом спирте, но сами модели остаются липкими, мягкими.

Предпосылкой написания явилась острая и быстрая необходимость в лампе для отверждения распечатанных моделей перед покраской. Анализ интернета показал отсутствие в продаже готовых бюджетных ламп — странно, при такой распространённости 3Д принтеров сейчас…

В любом случае, надеюсь статья будет полезна тем, кто начинает печатать на фотополимере и столкнулся с проблемой сушки напечатанных моделей.

Поехали

По инструкции от смолы — отвердителем для нее является УФ свет длиной волны 400-405нм.
Проверенным решением было бы купить к принтеру, его фирменную сушилку, но цена совсем не понятная — при бюджете принтера в 32 тысячи рублей, платить еще 23 за коробку со светодиодами какое то барство.

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 1

Решение — сколхозить лампу своими руками из доступных компонентов.

Были закуплены:

  1. UV 3W LED Unit — 19 штук по 68 рублей (куплены в офлайне в родном городе, видимо вот эти с Али)
  2. Драйвер LED стабилизированный по току 600ма при 22-38 вольтах (спойлер: сразу сдох и был заменен вот на этот) — 450р
  3. Настольный светильник ЭРА NL-202 черный — качество ниже плинтуса, но для корча пойдет — 1299р
  4. Радиатор в Чип и Дип — 170р
  5. Термоклей — 190р
  6. 2 метра огнеупорного кабеля — 60р

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 2

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 3

Так как лампа у нас имеет форму лодочки правим под нее радиатор:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 4

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 5

Разбираем саму лампу и выкидываем все кишки:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 6

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 7

Первый вариант расстановки светодиодов: 9 штук в последовательное включение — итого потребление 32,4 вольта 600ма.

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 8

Заготавливаем перемычки:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 9

Обезжириваем радиатор:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 10

Наносим клей:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 11

Сверлим готовый радиатор с приклеенными юнитами — будем использовать оставшиеся штатные дырки для саморезов:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 12

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 13

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 14

Лудим контакты:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 15

Спаиваем все последовательно:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 16

Готово: примеряем драйвер, который входит аккурат в штатное место электроники лампы

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 17

Первое включение

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 18

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 19

Включение прошло успешно, светодиоды дали мощный рассеянный свет.
2 минуты — радиатор начал ощутимо греться
5 минут — светодиоды начали моргать, радиатор раскалился как утюг — системы была экстренно выключена.
Моей ошибкой было то, что вовремя не проверил подающее напряжение с драйвера — а оно было в районе 41 вольта, то есть изначально с драйвером было, что то не то.

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 20

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 21

После первого включения и теста в 5 минут — драйвер постоянно начал давать пульсацию около 1 герца — я так и не понял, что произошло.

Немного поковырял плату драйвера из герметика, но не обладая достаточно глубокими познаниями в прозвонке цепей — просто списал в утиль:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 22

Работа над ошибками

В итоге из запасов был извлечен проверенный LS-AA-2.1 — 12V при 2.1А. Под него пришлось пересчитать вольт-амперную схему включения. Учитывая, что у БП есть регулировка по напряжению, было принято решение делать матрицу 4 ряда последовательно по 4 юнита параллельно. Таким образом получаем 525ма питание на каждый юнит (при 600ма по даташиту), и регулируемый в диапазоне 8 до 14 вольт (примерно 2 — 3,5 вольта на каждый юнит). Грубо говоря, по току вполне себе щадящий режим, а по напряжению — есть поле для подбора оптимального диапазона.

Так это выглядит:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 23

Тестовое включение при 13,43в:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 24

Полет нормальный, подождал 5 минут — радиатор опять сильно греется, но решил оставить этот вопрос до полной сборки и отладки.

Облагораживаем соединения термоусадкой:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 25

Плата нового драйвера хоть и высовывается из алюминиевого корпуса, но не лезет ни в одно штатное место. Решил вернуть обратно в корпус и приладить его наверх лампы — бытовой стим-панк.

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 26

Общий вид:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 27

В ходе отладки начала отваливаться (отключаться) одна 4х цепочка светодиодов, я связываю это с предыдущим крашем — всетаки некоторые юниты «поплыли» от своих заводских характеристик. Печаль, но с этим тоже надо как-то жить.

При 3,5 вольта на юнит система проработала стабильно минут 10, пока не разогрелась до примерно 60 градусов (радиатор) — затем начинала глючить все та же 4х цепочка.

Принял решение просверлить сверху радиаторные дырки для отвода тепла:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 28

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 29

Самый стабильный результат получился при 3,15в на юнит — система ни разу не моргнула, дает достаточно света. Температура не поднимается выше 51С:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 30

В процессе тестирования:

Экспресс UV лампа своими руками 400-405 нм для полимеризации 3D фотополимерных моделей - 31

Итог

Бюджет проекта получился примерно 3300р, из которых говнолампа вышла в 1300р, вместо нее можно просто закрепить радиатор через алюминиевый уголок или треногу. Таким образом 2000 рублей вполне приемлемая цена для домашнего DIY.

Если вы знаете решение дешевле и лучше предложенного, напишите пожалуйста в комментариях.

В понедельник будет тестирование на заготовках — будет UPD.

Автор: Михаил Тригубенко

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js