3D SLA принтер Anycubic Photon Zero - сеанс черной магии с полным ее разоблачением. Делаем печатные платы еще одним методом.

У моего шефа образовалась замечательная традиция — под рождество пополнять мои закрома какой-нибудь интересной игрушкой. Таким образом в них образовался CNC 3040, CO2 лазерный резак и много еще чего, менее интересного широкой публике. В этом году подошла очередь SLA принтера. Тем более, что цены на них пришли к разумной планке — стоить-то в них особо нечему. Светодиодная подсветка 405nm — кто-нибудь опять скажет, что это еще не ультрафиолет, но почему-то все их называют ультрафиолетовыми. Между подсветкой и ванночкой с дном из FEP (Fluorinated ethylene propylene) пленки стоит по сути дела обычный LCD. Его эффективность, мягко говоря, не очень — цветные фильтры не особо пропускают ультрафиолет. Зато дешево и практично. И работает. Ну и подъемник с шаговым двигателем — все значительно проще, чем у обычного FDM принтера.
Сюда бы очень пошли FSC LCD безо всяких фильтров — но что-то у маркетинга не срослось и они не пошли в массовое производство.

Итак, герой дня — фотополимерный принтер Anycubic Photon Zero с доставкой из Германии за менее, чем 100 евро в сумме



Полимерная смола для него — около 30 евро/литр включая доставку


Кстати, нисколько не хрупкая, как часто народ жалуется на смолы.

Рабочая область 97mm(L) *54mm(W) *150mm(H), разрешение 854x480 (480P), размер пикселя 0.1155mm, что соответствует 220 dpi — вроде как не густо — но цена!
Печатает принтер с USB флешки. А вот тут будьте осторожны — принтер не всеяден, мою старую флешку он не признал.
Подробного описания упаковочного ящика и процесса вытаскивания их оного, извините, не будет — есть более интересные вещи.


На прилагаемой флешке документация и программное обеспечение. Документация очень достойная — никаких обзоров не требуется, все прекрасно описано и с картинками.
Сам принтер под стать — включаешь и работает. Бубен остается без дела. Даже скучно.
Программное обеспечение, судя по описанию, очень неплохое, но только для Windows и Mac. Легко ставиться под Linux оно отказалось. Пришлось загрузить Lychee Slicer — он работает на обеих системах и на MAC OS впридачу.


Для пробной печати хотелось найти более-менее приличную и сложную фигурку, но без поддержек. И она нашлась — девчонка-хулиганка.

Печатать лучше не дома — запах далеко не фиалковый. До горящего под лазером оргстекла ему далеко, но все же.



Если делаете «пустую» фигурку, не забудьте предусмотреть отверстия для того, чтобы вовнутрь мог попасть воздух, иначе жидкая смола так и останется внутри.

От алюминиевой подошвы фигурку проще всего отделить при помощи холодного спрея — из-за разницы температурного расширения фигурка легко отвалится.

Теперь все готово, но нужно бы пойти в солярий для окончательного отверждения смолы.

Еще одна фигурка другого цвета и в 2 раза побольше:


Далее фотографии под микроскопом:


Поигравшись, сделаем что-нибудь не столь красиво выглядящее, но более полезное — держатель для роликового пого-пина.

Имейте в виду — смола, пленка дна ванночки и LCD — это расходные материалы. Со смолой — и ежу понятно почему, пленка рано или поздно поцарапается, потемнеет или порвется, а LCD с ультрафиолетовой подсветкой почему-то долго не живут.
В моей статье о лазерном экспозере кто-то интересовался, а нельзя ли использовать такой принтер для изготовления печатных плат. Теоретически — можно, практически — проблемы с программным обеспечением. Несмотря на видео на ютубе и короткие статьи, мне не удалось заставить принтер вывести рисунок печатной платы. Пришлось делать программное обеспечение самому. Главная проблем — отсутствие описания формата файла для принтера. Каждый производитель как хочет, так и мочит. Даже у одного производителя форматы файлов разных принтеров разные. В интернете нашелся какое-то описание от одного старого принтера от Anycubic.
Большинство полей совпало, в описании были ошибки и очевидно вводящее в заблуждение описание упаковки файлов слоев.
Пришлось написать программу, анализирующую формат. Все поля, в принципе, оказались те же. Типы переменных кое-где некорректны.

Open file 'CheekyMonkey.pw0'.
ANYCUBIC
version=1
area=4
header_addr=48
back0=0
preview_addr=144
back1=0
layer_def_addr=75436
back2=0
layer_image_addr=107456
======================== HEADER ==================================
HEADER
header_len=80
xyPixel=115.5 um
Zthickness=0.05000000074505806 um
NorTime=8.0 sec
OffTime=1.0 sec
bottTime=60.0 sec
bottLayers=3.0
ZUpHeight=6.0 mm
ZUpSpeed=3.0 mm/sec
ZDownSpeed=3.0 mm/sec
Volume=11.491562843322754 mm2
antiCount=16
ResX=480
ResY=854
Weight=11.491562843322754 g
Price=11.491562843322754
Resin=0
Individual=0
======================== PREVIEW ==================================
PREVIEW
PreviewLen=75276
Width=224
*
Height=168
======================== LAYERS ==================================
LAYERDEF
LayersDefLen=32004
LayersDefLen=1000
layer=0 addr=107456 length=3432 height=6.0 speed=3.0 time=60.0 b0=0x3d4ccccd b1=0x0 b2=0x0
done

Описания формата превьюшки нет вообще, кроме размера файла. Но оказалось все просто — там обычный 16-битный RGB формат по типу BMP с хитро перепутанными цветами.

Ну и ладно — превьюшка на печать никак не влияет.
Хуже оказалось с упаковкой картинок слоев. Что-то там явно от Синклеровского упаковщика.
Несколько часов медитировал над этим файлов. Потом понял — для упаковки черных и белых полей использован один формат, а для градаций серого — другой.

Та-да! — и изображение распаковано!

Теперь обратная задача — запаковать рисунок печатной платы в файл печати.
Преобразуем рисунок в двухцветный bmp файл — мой программный конвертер на Питоне по-сермяжному прост, ни капли не user friendly — других форматов он не признает.

Графический интерфейс отсутствует, как класс. Впрочем, классы тоже отсутствуют и программа проста, как мыло.

С получением файла на самом деле есть проблема — все преобразователи устраивают рваные края — когда разрешение большое — этим можно пренебречь. У нас разрешение никакое — поэтому это большая проблема.

Если кто подскажет, как решить — моя признательность не будет иметь границ в разумных пределах :)
Далее накатываем на стеклотекстолит кусок фоторезиста, провалявшийся три года — его не жалко.
Экспонируем 15 минут — судя по виду платы, это мало. Но переделывать не хочется.




Обрабатываем в растворе кальцинированной соды и наблюдаем вот такое безобразие:




В сухом итоге — разрешающей способности этого принтера может хватить только на микросхемы с шагом 1.27 мм в лучшем случае. Теоретически должны получаться и 0.8 мм, но тут надо напрячься и подобрать правильную выдержку и как-то сделать исходный bmp файл без пиксельных зазубрин по краям.
Все файлы лежат здесь

Ключевые слова: SLA 3d printer anycubic photon zero file format sw0 diy pcb exposer UV ultraviolet