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

    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.



    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





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





    Разбираем саму лампу и выкидываем все кишки:





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



    Заготавливаем перемычки:



    Обезжириваем радиатор:



    Наносим клей:



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







    Лудим контакты:



    Спаиваем все последовательно:



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



    Первое включение






    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.





    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:



    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:



    Тестовое включение при 13,43в:



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

    Облагораживаем соединения термоусадкой:



    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.



    Общий вид:



    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:





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



    В процессе тестирования:



    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.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 44

      +1
      Лампа ДРТ-230 — примерно 350 рублей,
      дроссель для неё — 400 рублей.
      Например тут
      meshok.net/?search=ДРТ-230
      и тут
      www.qrz.ru/classifieds/detail/drossel-dla-uf-lampy-drt-240_236348
      И никаго «гемороя» с драйверами, перегревом.
        +3
        Такая лампа опасная. Жесткий ультрафиолет. Странно рекомендовать бактерицидную лампу для полимеризации. Нет гемороя с драйверами зато будет геморой с ожогами глаз
          +2

          А кто отменял средства для техники безопасности на работе?

            0
            Умный в гору не пойдет:))
            ТБ и ОТ не пропустит у нас такое.
              0

              А гамма лучи может тоже полимеризуют пластик? Надо пробовать!

              0
              +++
              +1

              Озончика дрт добавит вам в комнатку явно не в пределах пдк

              +3
              Зато будет уже совсем другая химия, и, вместо линейной полимеризации, мы получим двойные связи, разветвлённый полимер, хрупкую до безобразия модель и выгоревший краситель. Может лучше всё-таки прочитать инструкцию на полимер вместо этого?

              Вот если взять лампу UVA, дискотечную, то всё будет гораздо радужнее. И ожог глаз исключаем.
                0
                Взял как раз для этих целей люминесцентную лампу на 365нм (спектр, как я понял, широкий, и на 400нм хвостик слабенький тоже есть). Оставил для проверки под ней жирную каплю фотополимера — запёкся слой не толще 0.5мм (даже 0.2 скорее), причём не до твёрдости, а только до пластичности, под ним осталась жидкая смола. Хотя для дозапекания моделей может как раз самое то.
                  0
                  Спасибо вам большое! Что и требовалось доказать — многие лампы для маникюра не_подходят!!!
                    0
                    Ну вообще и рабочий диапазон смолы для печати (как правило 405 нм) должен засвечивать совсем тонкий слой :) В идеале не больше 0.1 мм :)
                      0
                      На не очень сложных модельках удавалось пропечь слой 0.15 мм без дефектов, с большей толщиной не экспериментировал.
              +7
              Взять радиатор, старательно его согнуть и запихать в закрытую коробочку — свежее решение. Соперничать с ним может разве что выбор форм-фактора настольной лампы для ультрафиолетового облучателя.
                0
                %-))) Верно подметили, буду ставить вентилятор.
                0

                На алике 1800р лампа типа дрт но только озон free, и под патрон е27. Но нужно смотреть по спекам, пойдет ли смоле такой уф.

                  –1
                  ДРТ — опасно. Алик — долго. По спектру — избыточно.
                  Но в целом годно.
                    0

                    На Ютубе есть комментарий как чувак в 16 лет пол минуты любовался на дрт, а вечером случился ад с глазами, боль резь, всю ночь включал выключал свет, так как это немного снижало боль, думал он помрет не на шутку.

                      0
                      Кабздец… Это все надо перечитать комментаторам выше, которые по простоте душевной стали тут рекомендовать ДРТ…
                        0
                        У сварщиков это называется «наловить зайчиков» :)
                    0

                    Для этого же используют бытовые приборчики для отвердения лака для ногтей, вроде недорого, и все уже готово

                      0
                      Да, но не совсем то что нужно — хотелось сделать годное решение а не полумеру. Там длина волны до 400…
                        0
                        Спасибо, я видел.
                        А в России? Нужно было здесь и сейчас.
                        +5
                        1. Взять нормальный драйвер на нужное число светодиодов на алиэкспресс ха 2-3$ и включить все светодиоды последовательно
                        Например, эти на светодиоды 3Вт: https://aliexpress.ru/item/32899239385.html вполне годные.

                        2. при необходимости уменьшить выходной ток подбором измерительных резисторов (они стоят в выходном каскаде 2-3 штуки параллельно с суммарным сопротивлением 1-3Ом)

                        3. Выкинуть всю пластмассу оставить голый радиатор, желательно непокоцанный
                        image

                        4. Если радиатор явно не соответствует мощности светодиодов, поставить на него вентилятор активного охлаждения (для такого решения вполне оправдано)

                        Общее правило — сначала думать и считать, потом делать ;)

                        p.s. А разве для нормальной засветки модели не нужно светить на нее со всех сторон, а не с одной? То есть взять алюминиевую кастрюлю, дуршлаг, котелок и светики разместить равномерно по внутренней поверхности
                          0
                          Согласен в вами полностью! Спасибо за наводку.
                          Сначала думать а и считать, потом делать — надо запомнить и не перепутать.
                          Драйвер у меня сейчас вполне отличный — не?
                          Но мне нужно было здесь и сейчас — есть ссылка на готовую лампу в Самаре или в России? У меня с лету не получилось найти даже трехватные светодиоды 400-405нм на подложках.
                          Думаю пластик выкидывать пока рано — начну с активного охлаждения.
                            +1
                            Драйвер у меня сейчас вполне отличный — не?
                            У вас — блок питания, а не драйвер. Блок питания — это стабилизатор по напряжению. А драйвер для голых светодиодов — это стабилизатор по току.
                              0
                              Стоп, а разве адаптер светодиодной ленты не стабилизирован по току ВСЕГДА?
                                0
                                Ну вот смотрите.
                                У вас первый адаптер, который «LED DRIVER». У него написано: DC: 22-38V, 600mA, т.е. это стабилизатор по току и выходное напряжение в довольно узком пределе.
                                Далее, про выходное напряжение. Вы писали, что у вас стабилизатор выдает 41В. Это нормально, если учитывать что на каждый светодиод нужно до 4.5В, то на 9 подключенных последовательно светодиодов и получается почти 41В. Подключите меньше светодиодов — выходное напряжение уменьшится за счет стабилизации по току.
                                Про нагрев. У вас 9 светодиодов по 3Вт каждый, это в сумме 27Вт. Радиатор у вас практически не отдает тепло из-за того что закрыт пластиковым кожухом. Те небольшие отверстия не дают достаточного потока воздуха вот и радиатор перегревается.
                                  0
                                  Нет
                                  В светодиодной ленте стоят резисторы, ограничивающие ток. По одному на каждые три штуки.
                                0
                                Вам необходимо играя напряжением, поймать номинальный для ваших диодов ток. Возможно и кулер не понадобиться…
                                  0
                                  А данный адаптер разве не стабилизирован по току, как и все адаптеры LED?
                                  Надо проверить тестером — он вроде умеет ток мерить.
                              +1
                              самое бюджетное и лучшее решение это дрт1000 + кондер прим 80мк. срок работы лампы с с98года, полимеризую все подряд и вам советую
                                0
                                Ну это же из пушки по воробьям и она более для профессионального использования так как излучает озон и вредна для глаз — нет?
                                0
                                Просто купил лампу для сушки лака для ногтей на основе УФ лампы (обычная люминесцентная лампа без люминофора). 500р денег и 30 минут до магазина.
                                  –1
                                  Можно, но во-первых они только до 400нм, а нужно именно 400-405, во-вторых нужно искать чтобы она была открытого типа и как-то ее крепить, и по деньгам с учетом указанных требований — можно не уложиться в 2000р.
                                  Но как экстренный вариант — годный.
                                    0
                                    После обработки такой лампой изделие становится твердим и шершавым, приходится даже ограничивать время экспозиции что бы не стало хрупким. Понятно, что это частный случай.
                                      0
                                      Интересно, учту!
                                  +1
                                  Вместо всего этого можно просто купить лампу для ногтей и не возиться долго и нудно :) Результат будет тем же — засветка только с одной стороны (т.е. необходимо регулярно и часто переворачивать модель, чтобы она засвечивалась равномерно), засветка только одной длиной волны. Довод, что они до 400 нм, а нужно 405 — несостоятелен. Во-первых, такие лампы тоже идут в основном на 405 нм, во-вторых фотоинициаторы в полимерах работают совсем не в узком диапазоне, обычно их полоса начинается где-то около 300 нм.

                                  Самый простой способ постзасветки, который я встречал: УФ-прожектор Ватт на 50 (не нашел ссылку) + вращающаяся подставка, работающая от солнечных панелек ( www.aliexpress.com/item/4000087213379.html ) + коробка, обклеенная изнутри фольгой. Модель засвечивается равномерно и быстро :)

                                  Самый правильный способ — засветка несколькими длинами волн, например 365, 395 и 420 нм. Более коротковолновое излучение не проникает глубоко в модель и засвечивает только поверхностный слой, зато засвечивает быстро и эффективно, т.к. находится в зоне максимальной чувствительности фотоинициатора. Более длинноволновое проникает глубоко, но засвечивает слабее, т.к. уже выходит за пределы максимальной чувствительности фотоинициатора. Засветка должна в идеале идти сразу со всех сторон, чтобы модель не покоробило.
                                  У меня сейчас для засветки используется вот такая ГП-конструкция :)
                                  Пищевой бак из нержавейки с насверленными отверстиями под диоды на «звездочках», «звездочки» приклеены термоклеем к радиаторам, радиаторы приклеены герметиком к баку. Снизу — лист поликарбоната (можно фанерки/оргстекла/картона/чегоугодно), обклеенного фольгой.
                                  Заголовок спойлера



                                  Еще недоделанная до конца — нет диодов сверху и на стенках не хватает трети диодов. Диоды сейчас стоят на две длины волны — 385 и 400 нм, жду еще посылку с диодами 420 нм, буду добавлять. Драйвера нет, питание от обычного БП на 24 вольта. Диоды соединены в последовательные цепочки по 8 штук, т.е. работают примерно на 70% от макс. мощности, что позволяет им не греться слишком сильно :) В планах так же сделать управление временем и мощностью засветки по каждой длине волны.
                                    0
                                    На 300 там механизм полимеризации другой. И модель выходит хрупкая.
                                      0
                                      А какой еще механизм полимеризации там может быть? Разве что в каких-то специальных фотополимерах производитель намешивает несколько разных фотоинициаторов. Но механизм полимеризации все равно остается одним и тем же. Некоторые производители, кстати, заявляют, что для достижения полных заявленных характеристик их полимер должен в процессе печати засвечиваться широким спектром — от 250 до 400 нм.
                                      Ну и если модель выходит хрупкой после дозасветки, значит фотополимер именно такой и есть. И если он не хрупкий после другой дозасветки — значит он попросту недозасвечен и наберет полную полимеризацию (и станет хрупким) уже в процессе эксплуатации.
                                      0
                                      Кайф! Вот вы заморочились))
                                      А если засветка будет только с одной стороны но в щадящем режиме — далеко/в пол силы? И мешает ли дневной свет фотополемиризации?
                                        0
                                        Да уж, заморочился :) Сверлить нержавейку китайскими ступенчатыми сверлами — то еще удовольствие :))
                                        Засветка с одной стороны вызывает дополимеризацию модели тоже только с одной стороны, в следствии чего модель может деформироваться. В щадящем режиме для этого просто нужно больше времени :)
                                        Дневной свет дозасветке никак не мешает, если только это не прямые солнечные лучи. Прямое солнце само по себе является мощным дозасвечивателем и может привести к деформации неподвижной модели так же как и дозасветка мощным УФ с одной стороны :)
                                      0
                                      Дешевле UV прожектор на 50watt с али. Я таким пользуюсь — все прекрасно. стоил около $20

                                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                      Самое читаемое