mUVe 3D DLP – Configuração e Funcionamento

Um dos locais onde colaboro é no FabLab Castelo Branco. Não como funcionário, mas ajudando no necessário. O último apoio prestado consistiu em colocar em funcionamento uma impressora SLA mUVe 3D DLP 1.1.

Uma impressora DLP é uma impressora 3D que, ao invés de derreter filamento e de o colocar em camadas, usa uma resina própria que é curada através de um determinado comprimento de onda. Este comprimento de onda pode ser gerado através de vários meios, sendo os mais comuns por laser ou através de um projetor DLP, como é o caso desta mUVe.

mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
muve 3d dlp

Montagem e configuração da mUVe

Esta impressora foi adquirida completamente desmontada, sendo necessário a sua montagem no local. As instruções para a montagem encontram-se na página do fabricante (http://www.muve3d.net/press/) e poderão ser descarregadas aqui. Antes de se montar a parte eletrónica, é necessário carregar para o Arduíno o firmware da mUVe para que esta funcione corretamente. Esse firmware poderá ser descarregado aqui.

Para efetuarmos este carregamento, é necessário um computador com o software Arduíno instalado (poderá ser descarregado gratuitamente aqui).

Após descarregarmos o firmware, descomprimimo-lo e é necessário alterar uma opção na sua configuração.

Abrimos o ficheiro “Marlin.ino” no software do Arduíno e no ficheiro “Configuration.h” e removemos  as “//” do início:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {36.36,36.36,640,640}  // default settings for for mUVe 1-1.1

Em seguida comentamos a linha colocando “//” no inicio:

#define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT   {36.36,36.36,400,400}  // default settings for for mUVe 1.5 or if you have the leadscrew upgrade

Estas duas linhas indicam qual a versão da impressora que estamos a usar. Por defeito, vem indicada a versão 1.5. No nosso caso, a versão é a 1.1.

A diferença entre as versões está no tipo de veio roscado. Caso carregássemos o firmware com a versão 1.5 selecionada, as distâncias percorridas no eixo Z não coincidiam com as reais. Neste caso, quando indicasse que a impressora levantava o eixo Z em 100mm, apenas percorria 60mm.

Em seguida, carregamos o firmware para o Arduíno. Antes de ligar o Arduíno, é necessário instalar os drivers específicos para este. Poderão ser descarregados aqui.

Ligamos o Arduíno ao computador e escolhemos as seguintes opções:

  • No menu “tools”, na opção “board” escolhemos “Arduino/Genuino Mega or Mega 2560”.
  • Na opção porta, escolhemos a porta onde o Arduíno está ligado.

De seguida, carregamos o firmware para o Arduíno carregando no botão com a seta. O software do Arduíno vai verificar erros no código e compilar e, em seguida, carrega o firmware para o Arduíno.

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Botão de upload

Configuração do software.

Para utilização da mUVe existem duas opções:

  • Com o software “Creation Workshop”. Este software requer um computador ou um portátil com uma segunda saída de vídeo, para ligar ao projetor. É necessário adquirir uma licença. Poderão testá-lo por 30 dias descarregando-o do site do fabricante (https://datatree3d.com/software/)
  • Com o NanoDLP. Este é uma distribuição para Raspberry Pi 2 ou 3. É necessário um Raspberry Pi 2 ou 3, um cartão microsd com, pelo menos, 2 gb, um adaptador HDMI->VGA e um transformador para o Raspberry Pi. O NanoDLP tem a vantagem de ser gratuito, sendo apenas necessário adquirir o Raspberry Pi e respetivos acessórios. Poderá ser descarregado aqui (http://www.nanodlp.com/)

Devido ao facto de existir orçamento limitado, optei por utilizar o NanoDLP.

O processo de instalação é extremamente simples. O fabricante tem, no site, todos os passos de instalação. Poderão seguir esses passos aqui (http://www.nanodlp.com/download/). Caso não estejam muito à vontade com linha de comando, aconselho a usar a “Simple Installating”.

Em seguida, é necessário configurarmos o NanoDLP. Para isso, a mUVe disponibilizou um tutorial passo a passo. Poderão descarregar o tutorial aqui.

Tenham atenção a todos os passos, pois basta falharem um para não funcionar corretamente (digo isto por experiência própria 🙂 ).

Preparação do tabuleiro

A mUVe trazia umas folhas de silicone para colocar no fundo do tabuleiro de vidro, de modo a que as camadas de resina curadas não  se colassem a este. Após várias tentativas, não consegui usá-las, pois a resina conseguia colocar-se, sempre entre entre a folha e o vidro, curando aí, e não no topo da folha.

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Reservatório mUVe 3D DLP

Felizmente, trazia, também, um silicone liquido chamado QSIL216. Este vem em dois frascos, sendo um o silicone e o outro o catalisador para o curar. Este silicone é despejado no tabuleiro e quando está curado, cria uma película que evita que a resina entre em contacto com o vidro. Como me disseram, num Workshop da edição de 2016 da MakerFaire (Conversão Polimérica a partir de moldes de silicone) dado pelo Ricardo Pereira, “a única coisa que agarra ao silicone é o silicone”.

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Preparação do QSil 2016
mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
QSil 216 no tabuleiro

 

O processo de preparação consiste em misturar os componentes e deixar curar. A mUVe tem, também, um tutorial que ensina o processo, que podem consultar aqui.

Configuração do NANODLP

Para configurarmos o nanoDLP para a mUVE 1.0 DLP necessitamos alterar duas secções, a “hardware Setup”, dentro da secção “Setup”, e adicionar um perfil de impressão à secção “Printer profiles”. Todas as restantes podem ficar com as opções de origem.

Secção Hardware Setup

Nesta secção, vamos configurar a ligação do nanoDLP ao Arduíno que controla a mUVe. Os GCode referentes ao arranque da mUVe,início de impressão, resumo de impressão e fim de impressão, a resolução do projetor e características da plataforma de resina e motores. Os GCode são comandos para movimento dos motores que o Arduíno compreende. Para uma consulta mais aprofundada poderão consultar a página da Reprap onde estão explicados todos os Gcode (http://reprap.org/wiki/G-code)

Em seguida, observam-se as opções de referentes à comunicação com o Arduíno, os Gcode necessários, e a resolução do projetor:

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Configurações de hardware – parte 1
mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
Configurações de hardware – parte 2

Por último, temos as características da plataforma de resina e dos motores:

mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
Configurações de hardware – parte 3
mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
Configurações de hardware – parte 4

Existem mais opções para configurar, caso exista uma persiana a tapar a lente do projetor entre cada exposição, caso o projetor esteja a ser controlado pelo nanoDLP através da porta série (caso tenha), e caso exista um lcd de controlo, câmara para capturar a impressão e botões de controlo

Secção Profiles

A adição de um novo perfil é a secção que vai controlar a impressão. É aqui que definimos o tempo de exposição das primeiras camadas e das restantes, quantas camadas iniciais existem, qual a resolução de impressão e o Gcode a ser executado, antes e após a impressão de cada camada. Estas são as opções mais importantes desta secção. Existem outras, mas não são tão relevantes.

As opções dentro da categoria “Burn-in layers” referem-se às primeiras camadas. O número de camadas é definido na opção “Number of Layers”. As opções dentro da categoria “Normal Layers” referem-se às restantes camadas. Nestas duas categorias, as opções mais críticas são:

  • X/Y resolution: refere-se à resolução que vai ser usada na impressão. Existe uma fórmula para calcular esta resolução. Este cálculo é feito aquando da calibração e focagem do projetor (secção seguinte);
  • Cure Time: é o tempo de exposição de cada camada à luz do projetor. Estes valores variam de projetor para projetor e de acordo com o tipo de resina usada. Neste caso é usado um Projector Viesonic 7820 HD com resina MakerJuice G+. Para definir os valores certos terá de ser por tentativa-erro.
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Configurações de perfil de impressão – Parte 1
mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
Configurações de perfil de impressão – Parte 2
mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
Configurações de perfil de impressão – Parte 3

Calibração do projector

Para calibrar o projetor, colocamos uma folha branca no fundo do tabuleiro e, dentro da secção “Projector Calibration”, escolhemos a opção “Projector Boundaries”. Esta opção vai projetar os limites da imagem do projetor. Estes limites têm de estar dentro da área do tabuleiro e deverão ocupar a maior área possível. Quanto mais área ocupar a imagem maiores serão os objetos impressos. Caso a projeção exceda os limites do tabuleiro, deverão redimensionar a imagem através do aro de regulação do projetor, caso tenha, ou através da distância entre o projetor e o tabuleiro.

Em seguida, escolhemos a opção “Projector Calibration Image”. Esta opção vai projetar uma grelha. Esta grelha deverá estar completamente focada na folha de papel. Caso não esteja, a impressão vai sair com problemas e incorreta. Após a imagem estar focada, verificamos a resolução que vai ser usada. Para isso, medimos um dos lados da imagem e, em seguida, usamos a seguinte fórmula:

Distância medida em mm / Resolução do projector nesse eixo =resolução final

Atenção: a resolução final é dad em mm e o nanoDLP define-o em mícrons. Para efetuarmos a conversão multiplicamos o valor final por 1000.

No meu caso, o lado maior tinha 125mm e a resolução desse lado era 1024.

125/1024 = 0.122

Multiplicando por 1000 temos 122 mícrons.

Impressão

Após estar tudo preparado podemos começar a impressão. Podemos usar um ficheiro .STL ou .SVG.

Colocamos a resina no tabuleiro (neste caso, estou a usar MakerJuice G+ Red), carregamos o ficheiro para o NanoDLP e iniciamos o processo de impressão. Se tudo correr bem, no final do tempo, deverão ter a vossa figura imprimida. Chamo a atenção para o facto de este ser um processo demorado. Um Marvin de 2.5 cm demorou 3 horas a imprimir.

 

Caso queiram aprofundar o conhecimento do conjunto nanoDLP/mUVe existe um manual de configuração e utilização na página da muve3d. Podem consultá-lo aqui.

Podem, ainda, usar o grupo de discussão da mUVe no Google groups para colocar questões.

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Torre Eiffel impressa na mUVe
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Impressão na mUVe
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Marvin impresso na mUVe (direita) e numa impressora de filamento (esquerda)
mUVe 3D DLP - Configuração e Funcionamento
Peça impressa

 

 

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