Комментарии 56
Спасибо за статью. возник вопрос: вы пишите "...однако, как только электрон подлетает к этому промежуточному аноду, напряжение на нём отключается и он летит дальше...", а как определяется момент, когда подлетает электрон, чтобы отключить анод?
Мне тоже был очень интересен этот момент - и ответ на него был приведён в литературе такой: и источник (катод) и промежуточные аноды - работают по принципу "бегущей волны", в импульсном режиме. Этот момент особо подробно не поясняется. Но полагаю, что в этом случае подразумевается, что используется в качестве источника электронов не нагретый вольфрамовый катод, а так называемый "плазменный катод" - в котором источником электронов является разряд в газе (сильно грубо говоря, - это своеобразная "лампа дневного света") и именно он может работать импульсно. А зная среднюю скорость вылета электронов - мы можем включать и отключать этот промежуточный анод с нужной частотой.
Ну или второй вариант: просто банально включаем и выключаем анод. Какое то количество электронов оседает на нём - а какое то "просачивается" и летит дальше, ускорившись. Да, это потеря мощности. Но - как вариант...
Но, вообще, говорят что вроде можно так сильно не заморачиваться - достаточно разницы потенциалов от 60 киловольт между катодом и анодом - и электроны будут лететь "со страшным свистом" :-))). Только там же пишут, что 60 киловольт и 5А (в среднем) сила тока - вызывают уже нешуточное рентгеновское излучение. И это надо иметь в виду, если не хотите потом болеть лучевой болезнью....
А вообще, - глубже надо копать теорию, это всё, что я знаю на данный момент об этом вопросе.
Я не очень понял. Вы надеетесь что самосборный принтер тиражом одна штука окажется дешевле серийно выпускаемых :)?
За счёт того, что вы будете в розницу комплектуху покупать или за счёт того, что цену всего инжиниринга надо на 1 поделить, а не на тираж серийных ?
Вы когда все посчитаете прослезитесь стремительно. Когда окажется, что нормальный, надёжный вакуумный насос стоит не 10к, а 50-100к итд итп.
До появления Anycubic-ов тоже считали, что DLP-принтер, "это где то там, хорошо за сотню" :-) А вот подиж ты - уже и за 24 тыр. оказывается появились и много ;-)
И в отличие от того же Anycubic Photon - тут совсем ничего сложностей: несложная механика, простая электроника (даже на основе Arduino), нагревательная спираль, несколько катушек, блок питания, вакуумный насос. И на этом всё! Куда уж проще то...:-)
Корпус я не считаю - это уже так, мелочи.
Понимаете, аникубики не то, чтобы строчили прожекты на Хабре. Не так все у них получилось. Там люди хоть слегка :) но разбирались в процессе.
Начните с лазеров. Чего уж. Просто делайте твердотельники не по 500000руб, а по 5000руб.
Это ведь легко и просто.... Там ничегож вообще сложного, в учебнике физики все подробности изложены....
А то вокруг какой-то заговор, все бабки хотят. И много.
как-то пытался разбираться в видах сварки и показалось что лазерная сварка сильно выигрывает в удобстве. На алиэкспрессе есть источники "laser raycus".
может кто-нибудь может подсказать можно ли использовать его как-то в diy проектах? и в чем сложности работы?
идея в том чтоб совместить лазерную резку металла, сварку, очистку от ржавчины используя один набор инструментов и пересобирая их как конструктор... работает со2 лазер - запустили чиллер с со2, надо запустить волоконный - перебросили чиллер на волоконный лазер, надо сварку - подключили другую насадку.
может кто-то видел похожее или представляет какие могут быть неразрешимые проблемы в этом подходе?
сами по себе источники дорогие, но если совместить это все в каком-то общем проекте, то может и можно выделить на это в мастерскую 8-12к$, тогда как промышленные варианты будут стоить еще в разы дороже.
буду благодарен любому ответу.
Чиллер стоит сотни долларов, твердотельный лазер тысячи, что вы планируете сэкономить ?
Нет, смысла в таком мфу нету, экономится только место, зато параллельная работа становится невозможной.
Было бы, наверное полезно иметь маркиратор и сварочный лазер 2в1, но тоже в общем-то под вопросом...
Помимо алиэкспресса еще есть в подмосковье компания НТО «ИРЭ-Полюс», но какие именно лазеры они сами производят подсказать не могу, досконально в вопросе не разбирался.
ВНИМАНИЕ! Любые опыты с электронно-лучевыми трубками и электронно-лучевыми источниками излучения, — могут явиться причиной серьезного облучения и болезни, нанести вред окружающим людям или даже привести к вашей смерти!
(вспоминая меры, предпринимаемые на производстве при аналогичных действиях)
Кстати, не нашел в статье упоминаний про вытяжку и фильтры.
Ничего не могу на этот счёт сказать. Можете здесь написать - я думаю, людям будет полезно узнать;-)
Можете здесь написать — я думаю, людям будет полезно узнать;-)
Можно:
ставили специальные щиты, за которыми рабочий должен был скрываться во время работы установки и наблюдать за процессом через специальное стекло (что-то подобное можно увидеть в рентген-кабинетах).
Посторонние на участок не допускались категорически, инженеры — только в то время, когда установка не работала. Под роспись, что предупрежден и осознал.
По поводу любой «горячей» работы с металлом (пайка, сварка, резка, плазменная и лазерная резка) — необходим локальный отвод воздуха с места резки, так как при всех видах подобных работ выделяется огромное количество вредных веществ. Одно дело, когда сварщик сидит под открытым небом во дворе или на стройке — и совершенно другое, когда он сидит в цеху на своем рабочем месте.
Причем вентиляция должна быть мощной, как у работающего пылесоса.
И удаляемый с рабочего места воздух должен обязательно фильтроваться, ради других людей, просто живущих рядом с заводом (приезжала лаборатория, ходили по территории вокруг и за, замеряли и если что — выписывали штрафы заводу)
(я в то время часто паял дома, начитавшись и насмотревшись на работе — соорудил дома полноценную вытяжку, правда — без фильтров, ну так для радиолюбительской пайки это было не страшно :)
Так что такой 3Д принтер, как в статье, для металла — это только для отдельного гаража в частном доме, иначе никак.
Ну и так соображения в целом: у многих на кухне стоит бывший "радар" - микроволновка. И ничего - живём как то...
А чуток пораньше - буквально в каждой квартире стоял рентген (ЭЛТ-телевизоры). И тоже ничего - сидели, смотрели в него. Днями и ночами :-)))
стоит бывший «радар» — микроволновка.
Был случай у меня, когда микроволновка сама включилась с открытой дверцей — еле успел выдернуть руку. При разборе полетов был найден закоротивший контакты таракан. Микроволновка, к слову, была Самсунг.
Помню, какой мощный стальной корпус был у первых советских микроволновок, после чего легкие импортные изделия вызывали недоумение.
Сейчас у меня стоит микроволновка Сименс, в которой металла не меньше, чем у тех советских.
Естественно, был проведен опыт с помещением внутрь телефона, закрытием дверцы и звонком на этот телефон. Звонок не прошел :)
(попробуйте на своей)
буквально в каждой квартире стоял рентген (ЭЛТ-телевизоры).
Не ЭЛТ-телевизоры, а конкретная модель (модели) с конкретной лампой (а не трубкой) которая реально и мощно «светила».
После чего телемастера начали ставить телевизоры экраном к зеркалу, а не ложиться на него животом, когда приходилось перегибаться через корпус для того, чтобы поковыряться в нем сзади — их хорошо проинструктировали :)
Что-то с трудом верится про микроволновку. Там такой фейлсейф...
Помимо того, что ряд концевых выключателей разбирает цепь питания магнетрона, нормально-замкнутые контакты этих же концевиков закорачивают питание магнетрона, так что даже если контакты где-то залипли, приварились, если где-то из-за повреждения изоляции питание шпарит в обход размыкающих концевиков, просто выгорит предохранитель.
Что-то с трудом верится про микроволновку.
Да, я и сам не верил — пока не нарвался.
Жаль, что тогда не было камер в телефонах (1996 г.), хотел сделать фото после разборки — а оно было бы замечательное, в плане качества монтажа (хендмейд, без всяких сомнений :)
А с обычными фотокамерами был напряг — снимал тогда Полароидом, а это был не самый дешевый вариант отпечатка :)
(буду благодарен тому, кто подскажет модель этого изделия :)
просто выгорит предохранитель.
Не, все путем — загорелся свет, тарелка начала вращаться…
Не знаю, как выглядела схема вашей микроволновки, но у любой, которую я ремонтировал, всё выглядело почти так, как писали выше. При открытой двери в СВЧ 1-2 разомкнутых концевика, которые отключают 220В от трансформатора и схемы включения (если она механическая), но также присутствует один замкнутый, который закорачивает 220В, как раз на упомянутый вами случай. И тараканов должно быть как минимум два (если она включилась сама, да ещё и с открытой дверью) — один в механизме включения, другой в концевике
Телефон в микроволновке переходит в режим gsm, только на нем есть какой-то сигнал, а вот вайфай, как ни странно, ловит, со значительным ухудшением сигнала. Возможно, это из-за непосредственной близости роутера. Вообще, толстенный корпус на СВЧ не имеет смысла, а поскольку микроволновки должны соответствовать требованиям по безопасности, сомневаюсь, что рядом с ней есть значимое излучение. Если, конечно, никто в ней не полазил
И тараканов должно быть как минимум два (если она включилась сама, да ещё и с открытой дверью) — один в механизме включения, другой в концевике
Не исключено.
Микроволновка была гарантийной и на следующий день поехала со мной в «фирменный» сервис (который на тот момент выглядел еще как традиционно-советский).
Мастер на приемке точно также не поверил моим словам и произвел вскрытие корпуса в моем присутствии.
После чего наступила минута молчания (1996 г, я к тому времени собрал уже пару десятков ПК и хорошо знал как выглядят современные печатные платы :)
Монтаж плат у этого Самсунга напоминал работу школьников из УПК (я выше уже высказывал сожаление о том, что не сделал фото этой замечательной платы, оно того стоило).
Рассмотрев таракана, мы обсудили вопросы гарантии. Вердикт оказался благоприятным и неделю спустя я забрал грозный девайс домой.
Но самое забавное не это — как выяснилось, эта печка все еще стоит в укромном уголке моего гаража и, буде такая возможность — ее можно будет предъявить на экспертизу :)
Если мы хотим настоящую 3D-печать, а не просто рисовать дорожки, то надо же ещё и подачу порошка как-то организовать. На этот счёт есть идеи?
Ну, это самое простое - два цилиндра. Стоят рядом. Один опускается пошагово (в нём печатаемая модель). Второй - поднимается пошагово (с порошком). Над ними "летает" длинный "шпатель" и смахивает порошок с цилиндра поднимающегося и "намазывает" на цилиндр опускающийся. Это всё. Так устроены почти все порошковые принтеры.
Вернее даже будет сказать не "цилиндра" - а поршня. Поднимающиеся и опускающиеся в цилиндрах.
По себестоимости: я так полагаю, если делать всё по уму, то можно уложиться в тысяч в 40 от силы. Ну ок, если со всякими нехорошими непотребствами и излишествами :-))) в процессе создания принтера - ну 100 тыр. Но никак, не 3 млн или 5 млн. руб.! Ну вот просто никак. Я не понимаю, за что такие деньги "просютъ".
Нет, я конечно, понимаю, все хотят жить получше и окучивать только богатые фирмы из аэрокосмической области и стоматологов.
А нам, простым самодельщикам то как быть? :-)
Да что уж там, в тысячу.
Вы имеете опыт хоть какого-то коммерческого выпуска хоть чего-то?
Неоднократно. И разного. В статье основная задача: решение ПЕРСОНАЛЬНОЙ проблемы. Не организация масштабного производства с наймом персонала, арендой помещения и т.д. и т.п. (с естественным закладыванием в дальнейшем этих затрат в себестоимость продукта). Соответственно и пути решения могут быть много проще и "кривее" ;-). Но, в то же время, вполне годятся для решения. И путь решения может быть интересен ряду людей - вот о чём это всё. А не о генерации безумной себестоимости, перекладывания её на маленький рынок потребителей и попытки отбить. "знаю шо дорого - но деньги нужны позарез" :-)
Читал про такое. Да, возможно. Мало того - можно делать деталь вообще сумасшедшего дизайна: чтобы определенные места были из одного металла, другие -из другого (несколько ёмкостей с разным порошком и намазываем поочерёдно из разных). Один минус: после такого - порошок в мусорку. Это будет как детский пластилин -намешанный из разных цветов :-).
Хотя, если один металл магнитный - другой нет...Можно попробовать разделить магнитом.
А почему нельзя сделать принтер по аналогии с пластиком? Например, продавливать металлическую проволоку через вольфрамовое сопло с индукционным нагревом.
... а вы считали нужное для этого процесса давление, электричество, скорость истирания сопла и цену вольфрама ?
Хороший вопрос. Из того, что мне удалось найти.
Вольфрамовые электроды толщиной 10 мм стоят около 22 000 рублей (не знаю насколько они подходят для сопла), из такого электрода можно не одно сопло сделать, так что цена сопла должна быть меньше. На сколько я понимаю сопло можно делать и из других материалов, все зависит от того, что мы хотим плавить.
В высоком давлении я не вижу необходимости. Если посмотреть видео о плавлении металла, то видно, что он имеет достаточно высокую текучесть (скорее всего варьируя температуру можно добиться любой текучести). Как мне кажется для выдавливания какое-то огромное давление создавать не потребуется, скорее нужно будет перекрывать подачу.
Для индукционного плавления металла я нашел несколько приборов (например МИКРОША-3000) с заявленным потреблением 3.5 кВт/ч, что примерно соответствует утюгу или плитке. В моем понимании с этим тоже не должно быть проблем.
Я думал и о таком способе тоже. И даже нашел примерно похожие "принтеры". Только они называются вроде не принтеры - а аппараты для наплавки. Используются примерно в таких случаях: износился вал двигателя - его заряжают в такую установку и наплавляют металл в изношенных местах, медленно вращая.
Но тут ведь дело вот в чём: мы "хотим поиграться в 3d принтер", добившись корявого результата и потратив время и деньги или "создать стоящий 3d принтер"?
Тем более, что, если вникнуть в суть вопроса, это не так уж и сложно. Одна проблема - рентгеновское излучение. И с этим надо что то делать. И делать по-серьёзному. Потому что шутить с такими вещами нельзя. То есть, весьма хорошо понимать все протекающие физические процессы и величину рентгеновского излучения при заданной мощности электронно-лучевой трубки. И соотвественно, понять, как с этим бороться.
Все остальные вопросы -несущественная ерунда на мой взгляд и решаются достаточно быстро.
Вольфрам горит в кислороде. Даже в плохом вакууме (а хорошего вы и не добьётесь) будет обгорать. Вольфрамовые электроды поэтому расходник, хоть и в среде защитных газов
Мне кажется, что эффективнее за основу взять не лазер в качестве нагреватель ногой элемента, а горячий газ. Технология газодинамическое напыления довольно широко известно - его за основу и взять
Сегодня почти каждый обладатель дрыгастола считает себя как минимум экспертом в технологиях аддитивного производства. Кажется, что в других технологиях все так же просто, на китайских шаговиках сделано и опен сорс слайсерах. Не путайте теплое с мягким, дьявол в деталях. Любой, серийный промышленный fdm по качеству и стабильности процесса даже рядом не стоял с поделками с Алика. Одна только вакуумная камера с насосами и арматурой будет стоит как волоконный лазер ватт на 500. Вы когда электронами порошковый материал начнёте бомбардировать, у вас он по всей камере разлетится, видите ли одноименные заряды отталкиваются, чтобы не разлеталось, нужно правильно греть, так чтобы ещё не расплавилось, но уже начало. SLS всё-таки это больше для полимерных технологий, SLM ближе к тому, что вы описывали. Ну во-первых любое плавление материала есть смысл делать либо в инертной атмосфере причем это не процент кислорода, это в среднем не более 1000 PPM кислорода, либо в вакууме. Далее очень простая по вашей версии система нанесения порошкового слоя, толщина слоя в SLM от 20 до 80 мкм в среднем, слой должен быть как можно более равномерным, кроме того, во время печати могут возникать. Проблемы в виде заданных углов на детали или крупный сплавленный агломерат порошка при резком нагревании из-за взрывного характера процесса отлетел и лег на порошковый слой, а вы своим "шпателем" будете его туда сюда катать от слоя к слою. Всего пару фактов, но выглядит очень просто, правда? Не злорадства ради, а справедливости для.
Это да...Но это не то совсем.
А почему нет?! Есть для fdm печати воскоподобный филамент от филаментарно, есть ювелирные выжигаемые смолы для фотополимерников. Ведь это гораздо проще. Потом сам отличаешь/ отдаешь в любую литейку, коих в больших городах полно и готово! Я сам как раз этим хочу заняться). А изобретать что либо вообще дорого и долго. Пусть этим занимаются энтузиасты, остальные же просто хотят работать. (Вы цены на металлические порошки для 3д печати вообще видели? Пускай Сколково и Росатом этим занимаются)
Итоговое изделие из металла, сплавленое из порошка разве не будет более хрупким, чем например, пломба после затвердевания? В части прочности металл разве не будет проигрывать? Стоит ли игра свеч?
Нет, не будет, порошковая металлургия применяется полно где, например - из порошка делают крыльчатки для насосов, которые качают нефть под землёй, на больших глубинах. Которые постоянно вращаются на оборотах под 3000 об/мин - 24/7 по несколько лет в условиях высокой (200 и более градусов) температуры, абразивов (нефть с песком и камешками), кислотной среды.
Причём там еще интересней бывает: изначально, для дешевизны производят эти крыльчатки, не плавя порошок в них! О_о А именно: смесь двух порошков - один более тугоплавкий(например сталь), другой менее(никель). Греют до температуры плавления менее тугоплавкого металла, чтобы он буквально "обволок" частички стали. И всё. И этого хватает - чтобы создать весьма долгоживущее прочное изделие.
Кроме того, EBM (Electron Beam Melting / "Плавление электронным лучом") позволяет создавать (в отличие от лазерной технологии) благодаря преднагреву - изделия по пористости и прочности - на 98% не отличающиеся от обычной литой стали.
Подскажите, а есть какие-то наработки по созданию принтера на основе эффекта гальванопластики?
Читал, что реставраторы используют для восстановления металлического покрытия что-то типа 3D-ручки которая на основе гальвано-техники позволяет точечно наносить металл на проводящую поверхность.
Конечно тут будет проблема с крайне малой скоростью печати, но во-первых для самодельщиков это не так критично, во-вторых, можно что-то придумать. Скажем наносить раствор на тонкий слой инертного порошка, чтобы печатать слой за раз. Или использовать ту же элт-трубку для создания рисунка слоя. И т.п...
Зато нет расплавов, дыма, излучения и пр. Хотя испарения тоже могут быть, но это от металла зависит, возможно есть относительно безопасные варианты.
Интересно в целом прорабатывает ли кто-то этот вариант хотя бы теоретически?
Идея хорошая, но гальванопластика работает на больших поверхностях и малых плотностях тока. Если осаждать металл с маленького анода, то плотность тока будет очень большой, а электрическое поле - очень неоднородным, и металл получится рыхлый, как губка. Потому что он осаждается преимущественно на ближайшей к аноду точке и растёт в виде длинных игл.
Наверное, тут нужна матрица электродов, как у фотополимерного принтера.
Можно попробовать печатать термитом методом FDM и каждый слой поджигать.
UPD: а лучше терматом, т.е. смесью порошка алюминия + металл + окислитель.
Вы сильно недооцениваете стоимость вакуумных насосов, необходимых для электронно-лучевых систем. Чтобы система работала без перебоев хотя бы несколько часов, нужен вакуум хотя бы 10^-5 торр. Механические насосы так не умеют, необходим либо турбомолекулярный насос, что очень дорого, либо паромасляный, с недешевым специальным маслом и большой системой водяного охлаждения (необходимо отводить около киловатта тепла, не позволяя верхней части насоса нагреваться выше 30 градусов). Иногда требуется ловушка, охлаждаемая жидким азотом.
В плохом вакууме нить электронной пушки будет перегорать каждые несколько часов и периодически будут происходить межэлектродные пробои, после которых надо останавливать и охлаждать всю систему, а иногда — разбирать и чистить.
Спасибо за подробный комментарий! Любые "жемчужины" в копилку этой идеи - будут только в плюс, тем более, я весьма серьёзно думаю над всем этим и прорабатываю. Насчёт плохого вакуума и сроке службы спирали - читал такое.
Мало того, я скажу больше - даже "хороший" вакуум портится - из за испарений в процессе плавки металла.
Как быть? А очень просто: не использовать спираль вообще! "Как же так?!" - скажете вы. А очень просто: используем плазменный катод. Он именно для этого и придуман (чтобы увеличить срок службы излучателя). О нём я писал уже выше. Вкратце: спирали нет, электроны излучает разряд в газе.
Длина свободного пробега электронов будет слишком мала и фокусировка пучка будет плохая. Самый нетребовательный к вакууму катод — оксидный с торием, на втором месте вольфрамовая нить. Плазменные, полевой эмиссии и прочие экзотические электронные пушки на самом деле еще более требовательны к вакууму, чем простая нитка. В форвакууме можно сделать ионную бомбардировку, но это хорошо для напыления на большие поверхности.
С электронными пучками до 10^-5...10^-4 ничего хорошего не получится, а форвакуумный насос 10^-3 и то далеко не всегда дает. Если новый лабораторный с дорогим маслом, то на совсем маленьком объеме даст с трудом 10^-4, если давно не обслуживался, то 10^-3. Если китайский для заправки кондиционеров, то 10^-3 на новом и 10^-2 на грязном масле. На таком форвакууме даже диффузионный насос запускать стремно, не то что катод включать.
> Если китайский для заправки кондиционеров, то 10^-3 на новом и 10^-2 на грязном масле
И то, если он двухступенчатый. С одноступенчатым 10^-1 это максимум, но тем не менее мелкий дифузионник стартует. Специальное силиконовое масло вовсе не обязательно, такой вакуум получается и на обычных "вакуумных" маслах типа вм-1 и подобных. Но азотная ловушка точно понадобится.
Мне кажется, что возможно что-нибудь бы получилось, если сначала откачать до ^-5, потом промыть инертным газом, опять откачать и так несколько раз, чтобы в итоге остались только редкие молекулы инертного газа. Хотя наверное это не поможет т.к. металл от нагрева будет выделять растворенные в нем газы.
Но рентгенить это все будет так, что только под землю закопать и близко не подходить)
И еще будут такие эффекты. Ионные пучки таких газов, как кислород, на большом токе будут выжигать электроды. Чтобы этого не происходило, нужно поддерживать в камере высокий вакуум, а в зону разряда через натекатель очень дозированно подавать инертный газ.
И еще будет очень серьезная проблема с рентгеном. Это не кинескоп с его микроамперами в пучке. Будут очень серьезные токи, как минимум как в старых дифрактометрах УРС, скорее всего еще больше. Возникающий на таких токах рентген — это уже не тот, дозу которого считают за год, а тот, который дает ожог до пузырей. Причем медный анод рентгеновской трубки при этом еще не плавится. Для таких приборов уже недостаточно защиты на самом приборе, нужно отдельное помещение с бариевой штукатуркой на стенах и дистанционное управление из другой комнаты.
Меня у них в свое время заинтересовал высоковольтный БП интересной конструкции — на сердечник (возможно, от строчного трансформатора, или от сварочника) надевался вместо вторички пакет печатных плат с печатными витками. На каждой плате «обмотка» давала какие-то небольшие сотни вольт и прямо на плате выплямлялась простыми дешевыми не высоковольтными диодами. Ну и выходы этих платок соединялись последовательно и давали необходимые киловольты. Кстати, сейчас такой БП наверное можно сделать как раз из дешевого сварочника.
Но как мне видится, проблема EBM принтера все же не в БП, а в вакуумной камере как таковой (поддержание вакуума) и работе в этой камере тех же механизмов наслаивания порошка.
Столько вам написано всего по поводу вольфрама и вакуума, который этому вольфраму нужен. А зачем вольфрам? Греть катод? А до каких температур нам его греть, чтоб прям нам аж вольфрам был нужен? Даже на глаз спирали нагрева тусклые, там температуры где-то около 800 С, такой нагрев можно изобразить без вольфрама! И даже без нихрома, если заморочиться, скажем, толстыми медными шинами, понижающими трансформаторами и высоким током. Электронный луч-то не должен же рассеиваться по причине неидеальностей вакуума, он даже через обычный атмосферный воздух неплохо летит.
Ну а рентген и вовсе. Печать по металлу - не для квартирных самодельщиков. Тут нужна уже промбаза ввиде дачи, или хотяб гаража.
Насколько реален самодельный 3D-принтер по металлу?