چاپ سه بعدی عکس های هدایت کننده با گرافن PLA: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

درباره: طراح ، نینجا چرمی ، کاوشگر فناوری ، خراب کننده مانیکور بیشتر درباره rachelfreire »

این دستورالعمل اولین تلاش من را برای چاپ سه بعدی رسانای رسانا روی پارچه نشان می دهد. من می خواستم یک عکس فوری زنانه چاپ کنم که به یک ضربه محکم و ناگهانی فلزی متصل شود.

این فایل در Fusion360 مدل شده و با استفاده از PLA گرافن رسانای Black Magic 3D بر روی Makerbot Rep2 و Dremel چاپ شده است.

عکس های فشرده YKK 'Snapet' چنگک باز (اندازه 12L) هستند و عرض آنها 7.5 میلی متر است. آنها اغلب توسط متخصصان eTextiles به عنوان کوچکترین موجود استفاده می شوند. شما می توانید آنها را در اندازه های مختلف از تأمین کنندگان مختلف خریداری کنید ، اما به نظر می رسد یک طرح استاندارد هستند. سایز 12 را از اینجا بخرید.

هدف من این است که راه هایی را برای تولید پوشاکی که رسانایی و کشش دارد و ترجیحاً از قطعات فلزی سخت استفاده نمی کند ، بررسی کنم. ساخت اتصالات سازگار با عکس های موجود قابل خرید ، آزمایش و تکرار آن را آسان تر می کند.

این تست به طرز شگفت انگیزی خوب کار کرد و فایل ارزش چاپ دارد ، اما قطعاً به اصلاحات بیشتری نیاز دارد. در حال حاضر می توان آن را به همان صورتی که هست چاپ و آزمایش کرد ، اما قطعاً اثبات مفهوم است و نه یک عکس فوری کامل که می تواند به طور قابل اعتماد چاپ شود. PLA تمایل به کوچک شدن دارد ، و عکسهای دارای طول عمر محدود هستند.

اگر این فایل را چاپ می کنید ، لطفاً نظر دهید و یافته های خود را به من بگویید !!

تصاویر بیشتر در اینجا:

این اکتشافات بخشی از یک پروژه بزرگتر به نام Second Skin است که یک نمونه اولیه برای eTextiles است. پس از تکمیل تمام پرونده ها ، الگوها و اسناد را بارگذاری می کنم. می توانید پروژه را در اینجا یا از طریق وب سایت من دنبال کنید:

همچنین باید Rewear by Lara Grant را مشاهده کنید. او روی یک سیستم مدولار برای پوشیدنی ها کار می کند که بر روی یک تخته نان از قطعات چسبیده سه بعدی روی پارچه چاپ شده است. او همچنین بر پایداری این تکنیک ها تمرکز کرده است ، چیزی که من همچنین آن را در توسعه آینده آنها ضروری می دانم. ما به زودی آزمایشات خود را در یک وب سایت اختصاصی اتصال دهنده های نساجی ادغام می کنیم ، بنابراین مطمئن شوید که وب سایت و دستورالعمل های Lara را نیز بررسی می کنید!

مرحله 1: فایل های Fusion360

فایل با استفاده از Fusion360 به سرعت مدل سازی شد.

من تا آنجا که ممکن است اندازه گیری های زیادی را از یک ضربه محکم و ناگهانی انجام دادم و یک طرح خشن ایجاد کردم. از آنجا که ضربه محکم و ناگهانی بسیار کوچک است ، برخی از تناسبات داخلی با استفاده از حدسیات انجام شده است و بنابراین نیاز به بازی بیشتر در اطراف دارد.

پیوند برای بارگیری نسخه فعلی در اینجا:

فایل پیوست شده به این دستورالعمل اولین تلاش من بود. کاملاً خوب کار کرد. فایل پیوندی (بالا) اصلاح شد و پایه محکم را محکم تر کرد. ایده این است که به چسباندن بهتر پارچه کمک می کند. اگرچه این کار تا حدودی کمک کرد ، اما اگر می خواهید نسخه ای از این را چاپ کنید ، هنوز هم ارزش آزمایش دارد. من با هر دو موفقیت و شکست داشتم.

همچنین به این نکته اشاره می کنم که من یک مبتدی Fusion کامل هستم و از نینجا برای اصلاح فایل از JON-A-TRON کمک گرفتم. شما باید کلاسهای چاپ سه بعدی او را کاملاً بررسی کنید!

اگر می خواهید از ضربه محکم و ناگهانی بزرگتر (مانند 15 میلی متر که بیشتر رایج هستند) استفاده کنید ، من انتظار دارم که این فایل بتواند تغییر اندازه داده و در ابعاد مناسب چاپ شود و همچنین به نسخه های بزرگتر این طرح ضربه محکم و ناگهانی بچسبد. من هنوز این را امتحان نکرده ام زیرا سعی می کنم همه چیز را تا آنجا که ممکن است کوچک کنم.

این اتصالات فلزی شگفت انگیز هستند ، اما اغلب پیدا کردن قالب بسیار سخت است. من از پنس Prym vario برای اعمال ضربه محکم و ناگهانی با دست استفاده می کنم و پیدا کردن قالب محکم مناسب برای آن دشوار است. بنابراین من یک فایل همجوشی قابل چاپ برای Snapets 12L تهیه کردم ؛) باز هم ، این فیلم کامل نیست زیرا چاپ های سه بعدی تمایل به کوچک شدن و تاب خوردن و در نهایت شکستن دارند. اما من فقط موارد جدیدی را چاپ می کنم که این اتفاق بیفتد! فایلها برای قالب داخلی (قسمت اتصال) و خارج (اتصال حلقه) متصل می شوند. یکی کسری بزرگتر از دیگری است. اگر از آنها به اشتباه استفاده کنید ، ضربه محکم و ناگهانی به قالب می چسبد.

مرحله 2: چاپ تست و راه اندازی

این اولین عکس فشرده توسط لارا گرانت چاپ شد. او در پروژه مشابهی برای ساخت پارچه محکم کار می کند و دستورالعمل فوق العاده ای در مورد چاپ سه بعدی روی پارچه دارد. همچنین باید کلاسهای پوشیدنی او را بررسی کنید

این فیلام گرافن سه بعدی Black Magic است و بر روی Makerbot Rep 2 با دمای چاپ و اکسترودر روی 220 درجه چاپ شده است.

ما هر دو تکنیکی را آزمایش کرده ایم که به موجب آن شما یک لایه اولیه رشته را چاپ می کنید ، دستگاه را متوقف می کنید تا پارچه را وارد کرده و سپس چاپ را ادامه دهید. این بدان معناست که رشته در اطراف پارچه ذوب شده و مهر و موم ایجاد می کند. این را می توانید در تصویر دوم مشاهده کنید ؛ رشته ای در زیر پارچه وجود دارد. این لایه ابتدا روی تخت چاپ شد ، سپس چاپگر متوقف شد و پارچه داخل آن قرار گرفت. سپس چاپگر تعطیل نشد و چاپ ادامه یافت.

به طرز شگفت انگیزی کار کرد! اولین تلاش برای استفاده از فایلی که 10 دقیقه قبل تهیه کرده بودم..

این تصویر فشرده ای که در اینجا مشاهده می کنید روی powernet چاپ شده است. این ماده ای است که من زیاد از آن استفاده می کنم و برای پروژه مربوطه Second Skin استفاده می کنم که از مدارهای کششی استفاده می کند. کشش 4 طرفه است و برای لباس زیر زنانه و لباس رقص استفاده می شود. خوب کار می کند زیرا یک شبکه مصنوعی خوب است. معمولاً از پلی آمید ساخته می شود ، بنابراین رشته سطح را ذوب کرده و به خوبی به آن می چسبد. این رشته همچنین می تواند در داخل و اطراف سطح مش ریز ریز ذوب شود.

Powernet دارای مقاومت کششی خوبی است و اگر هنگام بستن روی نوار روی تخت کشیده شود ، توسط اکسترودر گیر نمی کند.

مرحله 3: چاپ سه بعدی بر روی ردیابی پارچه رسانا

این پارچه درخشان یک پیراهن کششی است که با آثار رسانا بافت شده است. من معتقدم که این جادوگری هانا پرنر-ویلسون و میکا ساتومی از کوباکانت است و سفارشی ساخته شده است. مقداری در eTextiles summercamp به من داده شد و ما تصمیم گرفتیم که این یک چیز عالی برای آزمایش اتصال الکتریکی بین پارچه و چاپ باشد.

این پارچه پیراهن است و به نظر می رسد که الیاف قبل از بافتن پوشانده شده اند ، نه اینکه پوشش رسانا پس از تولید روی آن چاپ شود. ضخامت آن برای چاپ از طریق سطح (مانند آزمایش قبلی) بسیار زیاد است زیرا فیلامنت به همان شکلی که از طریق سوراخ های شبکه تغذیه متصل می شود متصل نمی شود.

ما Makerbot را طوری تنظیم می کنیم که مستقیماً روی پارچه چاپ کند. آنچه در بالا می بینید اولین چاپ آزمایشی روی این ماده است.

افراد زیادی چاپ سه بعدی را روی پارچه آزمایش کرده اند و به نظر می رسد که با توجه به ماهیت چاپ ، مواد و ماشین آلات مورد استفاده متفاوت است. به نظر می رسد اکثر موفقیت ها مش را شامل می شوند زیرا بافت شل است و رشته می تواند از طریق پارچه فرو رود و یک پیوند ایجاد کند.

برخی افراد نازل چاپگر را پایین می آورند. این باعث می شود اکسترودر به پارچه وارد شود و رشته را به داخل الیاف وارد کند اما می تواند مواد را بکشد. گزینه دیگر این است که نقطه شروع اکسترودر را برای شروع چاپ بالا ببرید ، به این معنی که چاپ را به گونه ای برش دهید که درست از ضخامت پارچه شروع شود. من تصور می کنم اگر پارچه شما ضخیم باشد این به خوبی کار می کند. از آنجا که دستگاه ما بسیار نازک و مسطح است ، ما مستقیماً روی مواد با تنظیمات پیش فرض چاپ کردیم ، فقط قایق ها و هرگونه پشتیبانی را خاموش کردیم.

زیبا کار کرد! این ممکن است به دلایل مختلف باشد:- سطح این پارچه خاص برای چسبیدن به چاپ ایده آل بود- اکسترودر در این برهه از زمان دقیقاً در دمای مناسب قرار داشته است (این رشته می تواند بسیار ناسازگار باشد)- خدایان چاپ سه بعدی حال و هوای خوبی داشت و ما بسیار خوش شانس بودیم

واضح است که این امر نیاز به آزمایش بیشتری دارد.

مرحله 4: آزمایش هدایت

در این آزمایش از اتصال دهنده eTextile کششی ساخته شده با نخ رسانای کارل گریم استفاده شد. در داخل کانکتور مشکی یک زیگزاگ نخ رسانا وجود دارد که توسط لایه های پارچه ای هر دو طرف جدا شده است. هر انتهای آن یک ضربه محکم و ناگهانی مردانه دارد. همه این مواد مقاومت بسیار کمی دارند.

به نظر می رسد مقاومت در برابر اتصال 30 سانتی متری ، از طریق ضربه محکم و ناگهانی و در حدود 8 سانتی متر از پارچه رسانا حدود 10 اهم است. این امر شگفت آور بود و به نظر می رسید حتی در صورت کشش نیز بسیار پایدار بماند. من مطمئن نیستم که این یک خواندن دقیق و قابل تکرار است!

مرحله 5: چاپ روی سطوح مختلف

بعد تصمیم گرفتم روی درمل چاپ کنم. این امر عمدتاً به این دلیل است که Makerbot دارای تناسب اندام بود ، اما تنوع همیشه خوب است. مجدداً دما و اکسترودر چاپ روی 220 درجه تنظیم شد

من روی آثار پیوندی ، عایق و رسانای کشسان برای eTextiles کار کرده ام. این پارچه ها از لایه های نساجی متصل شده با Bemis SewFree fusing استفاده می کنند ، یک فیلم پیوند حرارتی فوق العاده خوب. این بدان معنی است که نمونه های پارچه ضخیم تر از آزمایش های قبلی بودند. آثار رسانا در داخل پارچه پاورنت جدا شده و تنها انتهای آنها بصورت پد گرد نمایان شده است.

وقتی اولین بار فایل را با تنظیمات پیش فرض چاپ کردم ، به سطح پارچه برخورد کرد و چاپ را مخدوش کرد. نتیجه را می توانید در تصویر اول مشاهده کنید. ضربه محکم و ناگهانی این بار کار نمی کند.

Jonathon به من نشان داد که چگونه فایل را در Cura برش دهم و موقعیت شروع اکسترودر را 0.4 میلی متر بالا ببرم.

برای آزمایش بعدی ، من همچنین یک لایه اتصال SewFree به سطحی که قرار بود روی آن چاپ کنم ، اضافه کردم. این به این دلیل بود که آیا این امر در نحوه چسبندگی چاپ تفاوتی ایجاد می کند یا خیر.

در ابتدا بسیار خوب کار کرد ، همانطور که در آخرین تصویر مشاهده می کنید. متأسفانه پس از چند ضربه محکم و ناگهانی ، ضربه محکم و ناگهانی از پارچه شل شده و افتاد.

مرحله 6: آزمایش چاپ چندگانه

در مرحله بعد سعی کردم چندین ضربه محکم و ناگهانی را چاپ کنم تا ببینم چگونه جریان از طریق دو ضربه گیر در دو سر یک رسانای جریان می یابد. از آنجا که در آزمایش قبلی فقط یک ضربه محکم و ناگهانی داشتم ، نتوانستم آن را بررسی کنم. شاید چاپی که لارا قبلاً انجام داده اشتباه بوده است. من یک صفحه سریع برای آزمایش چندین چاپ انجام دادم.

از آنجا که این یک آزمایش بود ، من تصمیم گرفتم که هر عکس فوری را به طور جداگانه چاپ کنم ، به جای اینکه سعی کنم چندین ضربه محکم و ناگهانی را روی یک پارچه چاپ کنم.

سه دلیل: 1. من نمی خواستم در ساخت یک فایل طرح زمان بگذارم زیرا مدار پارچه ای که روی آن چاپ می کردم به طور دقیق ساخته شده بود 2. چاپها اغلب خراب می شوند 3. من نمی خواستم فیلامنت سرکش روی پارچه کشیده شود

من هر کدام را به صورت متمرکز خط کشی کردم و آنها را یکی یکی چاپ کردم. هر کدام کاملاً بیرون آمدند.

فیوز SewFree را به برخی از پدهای رسانا اضافه کردم. این را می توانید در تصاویر به صورت دایره های سفید و نیم دایره مشاهده کنید. این پشت کاغذ است که کنده می شود. من آن را روشن گذاشتم تا راحت تر در تصاویر دیده شود. من فکر کردم خوب است ببینم ترکیب چگونه بر پایبندی در همان چاپ تأثیر می گذارد. همه آنها بسیار شبیه به هم بودند. بیشتر گیر کرده بود ، و تعدادی سقوط کردند. مطمئن نیستم چرا ، اما من فرض می کنم این به دلیل تفاوت های جزئی در ضخامت لایه بندی پارچه است. همه آنها پی در پی در یک چاپگر با تنظیمات یکسان چاپ شدند.

مقاومت در برابر یک رسانای 15 سانتی متری از طریق دو ضربه محکم و ناگهانی مقاومتی حدود 50 اهم بود. این کار بلافاصله پس از چاپ انجام شد و بسیار رسانا به نظر می رسید ، بنابراین به آزمایشات بیشتری نیاز داشتیم.

مرحله 7: مقاومت خواندن

به نظر می رسید قرائت هایی که از عکس های فوری گرفتم بسیار متفاوت است. این نیز در طول زمان تغییر کرد.

مرحله 8: اتصال مجدد Snaps با اپوکسی رسانا

برخی از ضربه محکم و ناگهانی پس از کمی استفاده از بین رفت. آنها به اندازه آزمایشات قبلی به مواد محکم چسبیده پایبند نبودند.

در این مرحله ، ارزش بررسی گزینه دیگری را دارد: آیا می توان عکس های فشرده را چاپ کرد و سپس به پارچه چسبید.

ممکن است درست باشد که می توان روی پارچه های خاصی چسب را چاپ کرد ، اما باید روی پارچه های دیگر چسبانده شود. این هنوز می تواند یک گزینه قابل اجرا باشد.

من از اپوکسی رسانا استفاده کردم و دو تا از ضربه گیرها را در جای خود چسباندم تا ببینم آیا چسب می تواند پیوند ایجاد کرده و به طور قابل اطمینان عمل کند.

متأسفانه این به خوبی به پارچه نمی چسبد. اپوکسی کاملاً گچی است و مواد مصنوعی متراکم را دوست ندارد. اگرچه چسب اجازه می دهد تا مقدار کمی جریان داشته باشد ، اما ضربه ها بعد از یک ضربه محکم و ناگهانی از بین می روند.

مرحله 9: نتیجه گیری و مراحل بعدی

این طراحی محکم برای اولین آزمایش واقعاً خوب عمل کرد. به طور ایمن ضربه می زند ، می تواند مقدار کمی جریان را جریان دهد و اثبات خوبی برای مفهوم است.

متأسفانه آنها هدایت ثابت را ارائه ندادند. برخی خوب بودند و برخی دیگر اصلاً کار نمی کردند. به نظر می رسد استفاده از پارچه های تنگ بافته شده یک مسئله است ، بنابراین این کار برای پارچه های چسبانده شده من چندان خوب عمل نمی کند. استفاده از بافت بازتر مانند پیراهن و به ویژه پاورنت بهترین گزینه به نظر می رسد. مسئله این است که هرچه پارچه متراکم تر نباشد ، برای جنس نازک از ضریب رسانایی بدتری برخوردار است.

در مورد PLA چند مورد عملی وجود دارد. تمایل به تغییر شکل و کوچک شدن دارد. برخی از عکس ها بلافاصله کار می کردند ، برخی از آنها قبل از رعایت آنها به چند بسته اجباری اولیه نیاز داشتند ، ظاهراً چاپ را کمی کش می دهند. بعضی از آنها خیلی کوچک به نظر می رسیدند و اصلا نمی توانستند عکس بگیرند.. همه اینها کمی ناسازگار بود.

من همچنین خوانده ام که رسانایی این مواد می تواند در طول زمان تغییر کند. در این مورد ، من می گویم که فشار ضربه محکم و ناگهانی ممکن است بر این تأثیر بگذارد. همچنین جریان جاری از طریق ضربه محکم و ناگهانی ممکن است مقاومت را برای همیشه افزایش دهد. این مطمئناً شامل آزمایش بیشتری خواهد بود.

در اینجا یک مرور بسیار خوب از رشته های سه بعدی Black Magic وجود دارد

من می خواهم از این ایده فوری در طراحی دستکش استفاده کنم. من می خواهم راهی برای ایجاد اتصالات جدا شونده برای سنسورهای کشش پیدا کنم. ایده این است که این فایل فوری می تواند مستقیماً در یک حسگر چاپ سه بعدی ادغام شود تا آن را به مدار وصل کند.

در بررسی ، این روند جالب و آموزنده بود. این اندازه کافی برای تولید نتایج قابل اندازه گیری پایدار نیست و من می خواهم در آزمایش های کنترل شده بیشتر تحقیق کنم.

اگر هر یک از این چاپها را امتحان کردید ، لطفاً نظر دهید!