RepRapMicron: Mikron darajada 3D bosib chiqarish texnologiyasi

RepRapMicron loyihasi mikroelektronika va mikroelektromexanik tizimlarni (MEMS) ochiq 3D bosib chiqarish texnologiyasi orqali odamlar uchun kengaytirish maqsadida ishlab chiqilmoqda. Bu loyihaning maqsadi, RepRap loyihasi 3D bosib chiqarishni odamlar uchun kengaytirgani kabi, mikro darajada 3D bosib chiqarish va manipulyatsiya qilish imkoniyatlarini berishdir.

Loyihaning maqsadi

RepRapMicron loyihasining asosiy maqsadi, makro darajada 3D bosib chiqarish va manipulyatsiya qilish tizimlarini ishlab chiqish va bu tizimlarni mikro darajada takrorlash uchun zarur texnikalarni rivojlantirishdir. Loyihaning ikkinchi qismi, mikro darajada 3D bosib chiqarish tizimlarini ishlab chiqish va bu tizimlarni mikro darajada takrorlash uchun zarur texnikalarni rivojlantirishdir.

Texnologiya tarixi va rivojlanishi

Precizion ishlab chiqarish 1700-yillarda boshlangan va birinchi mikro darajada elektron qurilmalar 1960-yillarda silikon asosida ishlab chiqarilgan. Misol uchun, Intel 4004 protsessori 10 mikron o'lchamdagi elementlar bilan ishlab chiqarilgan. Shundan beri texnologiya asosan silikon asosida rivojlangan va ishlab chiqarish tizimlari juda murakkab, maxsus va qimmat bo'lib qolgan. Bu texnikalar odatda odamlar uchun qiyin va ba'zida xavfli bo'lib qolgan.

Biologiya va tibbiyot sohalarida mikro darajada ob'ektlarni o'lchash va manipulyatsiya qilish uchun jihozlar nisbatan keng tarqalgan, lekin bu jihozlar odatda katta, maxsus va qimmat bo'lib qolgan. Yaqin vaqtlarda, The OpenFlexure loyihasi sub-mikron darajada aniqlikka ega mikroskop platformalarini ishlab chiqargan, bu esa mikro darajada ishlab chiqarishni rivojlantirish imkoniyatini bergan.

RepRapMicron texnologiyasi

RepRapMicron loyihasi, mikro darajada 3D bosib chiqarish texnologiyasini rivojlantirish uchun zarur bo'lgan asosiy komponentlarni o'z ichiga oladi:

• 3 o'qli pozitsionlash tizimi
• CAD/CAM dasturiy ta'minoti
• O'q nolga qaytarish sensorlari
• Depozitsiya tizimi
• Qurilish materiali

Shuningdek, odamlar mikro darajada assamblyajlarni to'g'ridan-to'g'ri manipulyatsiya qilish qobiliyatiga ega emasligi sababli, yangi tizimlar zarur bo'ladi:

• Bosib chiqarilgan narsalarni ajratish
• Narsalarni transport qilish
• Narsalarni aylantirish va pozitsionlash
• Mikro darajada texnik xizmat ko'rsatish vazifalarini bajarish
• Narsalar bilan ishlash va interfeysni amalga oshirish

Optik tizimlar

Konvensional optik tizimlar odamlar uchun ishlab chiqarish jarayonlarini boshlash va tekshirish imkoniyatini beradi, lekin ba'zi optik tizimlarni maxsuslashtirish zarur bo'lishi mumkin. Hozircha ikki USB mikroskop yetarli bo'lib, biri boshlang'ich Z sondi balandligini kuzatish uchun, ikkinchisi esa bosib chiqarishni boshlash paytida sondi XY pozitsionlashini kuzatish uchun. Kamida 8 megapiksel aniqlik tavsiya etiladi. Shuningdek, 100x dan 200x gacha bo'lgan konvensional stend mikroskop ham zarur bo'lishi mumkin.

Tezlik va aniqlik

PIKA V0.02 apparati taxminan 1 mikron pozitsionlash aniqligini va taxminan 8 mm kubik hajmda 10 mikron yoki undan yaxshi aniqlikni ta'minlaydi. PIKA mexanizmi bilan yasalgan yupqa sondi yordamida UV rezin tomchilari 4 mikron gacha kichik bo'lishi mumkin. Optik to'lqinli sondi yordamida 9 mikron rezin chizig'lari qattiqlashtirilishi mumkin.

Qurilma va dasturiy ta'minot

Akslar 400 bosqichli NEMA17 stepper motorlari bilan haydirlanadi, lekin 200 bosqichli motorlar ham 1 mikron yaqinlashuvga erishishi mumkin. Haydovchi apparat va firmware foydalanuvchi tanlovi bilan belgilanadi, lekin mavjud rivojlanishlar seriya ulanishida GCODE orqali interaktiv boshqaruvni ta'minlaydi. Arduino GRBL yetarli bo'lishi mumkin.

Kelajak imkoniyatlari

Agar mikro darajada ishlab chiqarish RepRap texnologiyasi orqali amalga oshirilsa, bu biologiya va mikroelektronika sohalarida yangi rivojlanishlarga olib kelishi mumkin. Biologiya fanlari arzon va tez rivojlanuvchi jihozlardan foydalana oladi, mikroelektronika sohasi esa silikon asosidagi texnologiyadan uzoqlashib, mustaqil jamoa rivojlanishiga erishishi mumkin. Shuningdek, bu texnologiya kelajakda hali mavjud bo'lmagan sohalarda yangi rivojlanishlarga olib kelishi mumkin.

Asl manba: github.com