Tipps für Kugelschale

[georg-AW]

Hi

So wie ich das sehe, geht es weder um massgenaue Kugeln noch um Dokumentationen von Röntgenfotos.

Es gibt in der Nuklearmedizin ein Diagnoseverfahren welches die bildliche Darstellung eines Körperorganes mittels einer Injektion einer mit Radioisotopen markierten Flüssigkeit möglich macht. Die Radioszintigrafie verwendet dazu spezifische Flüssigkeiten welche dann in dem betreffenden Organ zb Niere, Leber, Milz, Knochen, Herz etc. angereichert wird. Es sind zb bei den Knochen > Strontium, bei der Niere zb Technetium, bei anderen Organen Cäsium, Herz > Thallium. Diese Radionuklide haben alle kurze bzw. sehr kurze Halbwertszeiten. Stunden !
Die markierte Flüssigkeit wird meist intravenös verabreicht.
Die Abtastung der Organe geschieht heuzutage mit einem Scanner, früher waren andere Methoden geläufig.
Jedes Organ zeigt ein bestimmtes Muster der Aufnahme. Ist diese jedoch nicht regelrecht, muss zb mit einem karzinösen Befall gerechnet werden. Es sind dann zb zu starke Anreicherungen oder mangelhafte Anreicherungen vorhanden. Flecken oder Auflockerungen.

So wie ich Johannes verstehe, will er aus mir noch unbekannten Gründen, Phantomorgane drucken welche morphologisch mindestens den menschlichen ähnlich sind. Diese sollen dünnwandig sein und mit dem betr. Radio-Nuklid befüllt werden.
Das Phantom wird dann in eine Kochsalzlösung gelegt welche Absorptionseigenschaften ( nuklarmedizinisch gesehen ) besitzt wie der menschliche Körper.
Mit dieser Anordnung könnten zb MTRA ausgebildet werden, auch viele andere Anwendungen sind denkbar. So meine Annahme.
Es ist klar, dass die Wanddicke eine grosse Rolle spielt weil sie für die Strahlung störend absorbierend wirkt, evl.. auch Scatter verursacht. Industriell gefertigte dünnwandige Kugeln sind diesbezüglich geeignet, haben aber nicht die richtige Form.
Deshalb der Wunsch nach einem dünnwandigen 3D Druck. Der meiner Meinung nach bis zu einer Wandstärke von 1mm noch beherrschbar ist. Bei 0.5mm sind kleinere Objekte ohne grosse Überhänge auch machbar aber schwierig.
Das wars...

ciao Georg

[jtrangia]

Hi,

Georg hat den nuklearmedizinischen Hintergrund im Grunde genommen sehr treffend zusammengefasst. Man versucht, statt mit Hohlkugeln oder industriell gefertigten Körpern (wie es bisher oft üblich war) die Dosis für bestimmte Organe durch bessere Nachbildungen zu modellieren, um genauer auf die Patientenausmaße eingehen zu können. Man hofft, dadurch die bisher oft verwendeten Computersimulationen echter Organmodelle verifizieren bzw. verbessern zu können. Das hat mit "Vorgaukelung von Forschungsergebnissen" (hal4822) nichts zu tun. Weiß nicht was einige Leute sich unter universitärer Foschung vorstellen ...

Da ich (wie bereits im ersten Beitrag) neu in der 3D-Druckerei bin, war eben die Herangehensweise so, dass ich mir gedacht habe, zunächst anhand einer Kugelschale auszuprobieren, wie weit runter man mit der Dicke gehen kann. Danach würde ich dann zu realistischeren Objekten übergehen. Und wenn die sub-mm-Kugelschale "nie nie nie" klappen sollte müssten wir eben auf höhere Wandstärken gehen ...

Wie ist deine Layerdicke, wieviel % der erste Layer ? Infill ? Realer Düsendurchmesser ? In SW eingestellter Düsendurchmesser ?
Ich habe da eine gewisse Vermutung...

Habe Screenshots angehängt (die Düse hat auch wirklich einen Durchmesser von 0.4 mm)!

Danke!
Johannes

[rf1k_mjh11]

Johannes/jtrangia,

Dünne Wände sind bald ein eigenes Thema hier im Forum. Da wurde schon viel geschrieben. Für Objekte, die nicht flüssigkeitsdicht sein müssen, ist es nicht ein allzu großes Problem.

Im Prinzip kann man das Objekt mit nur einem Perimeter drucken, oder mit mehreren. Bei nur einem Perimeter wird es mit der Dichtigkeit im "Standard-Modus" schwierig da es am jeweiligen Raupenanfang und -ende eine winzige Lücke geben kann. Dieses Problem taucht mit dem Vorsclag vom Georg/georg-AW, den Spiral-Vasen-Modus zu verwenden, nicht auf. Ob dafür andere hinzukommen, kann ich nicht sagen, ich habe es noch nie verwendet.
Druckt man mit mehreren Perimetern, steigt statistisch die Dichtigkeit, da sich die jeweiligen Raupenanfänge und -enden meist nicht decken und sich daher gegenseitig abdichten (im "Standard-Modus)". Allerdings muss man schon mit einer kleineren Düse drucken, damit die Wandstärke gering bleibt. Eine kleinere Düse erfordert eine geringere Layerhöhe, was wiederum auf Kosten der Druckzeit geht. Mehr Layer erhöhen aber die Anzahl der möglichen "Lückenüberdeckungen" und reduzieren die statistische Dichtigkeit - also muss ein gutes Mittelmaß bei nur 2 Perimetern gefunden werden, oder drei oder mehr Perimeter verwendet werden (womit die geringe Wandstärke den Bach runter geht).

Um die Dichtigkeit von Lage zu Lage (Layer zu Layer) zu verbessern, würde es sich wahrscheinlich auszahlen, eine etwas geringere Layerhöhe zu wählen. Bei einer 0.4-er Düse also 0.15-0.2 (vorausgesetzt, die tatsächliche Raupenbreite ist um die 0.4-0.5mm). Natürlich zieht sich damit der Druck in die Länge. Damit wird die Kontaktfläche von der jeweiligen Raupe zur darüberliegenden und darunter ligenden Raupe maximiert

Probier einfach einmal ein Zylinder (oder Quader), so 20mm Durchmesser (oder Seitenlänge) und eine Höhe von 180 mm zu drucken. Und zwar mit nur einem Perimeter (aber 3-4 Solid Layers am Boden). Verwende einmal den Spiral-Vasen- und einmal den Standard-Modus. Wasser hinen und gucken ob es dichtet.

mjh11

[riu]

Falls es nicht dicht ist, hilft der gute alte Lötkolben mit 70-90 ºC Temperatur an der {sauberen) Spitze auch weiter. Damit gleiche ich auch immer kleinere Fehler/Unebenheiten am fertigen Objekt aus. Das klappt ganz gut.

Lieben Gruß,
Udo

[georg-AW]

Hi
zum Dünnwandproblem

Meines Erachtens hat man zwei Möglichkeiten:

1.Man druckt die Hohlkugeln oder Halbschalen mit einer grösseren Wandstärke, bevorzugt ein 2 oder 3faches des eingestellten Düsendurchmessers ( 2-3 fach Perimeter ) Die Verwendung des optimalen Filamentes zb RepRap PLA hellblau hat sich bei mir für diese Anwendung immer ausgezahlt. ( siehe frühere Beiträge zb Parabolspiegel für Fledermausdetektor oder der oben offene angschrägte Hohlwürfel bei der Diskussion über die Kugelumlaufspindeln etc. )
Die Parabolspiegel habe ich in diversen Ausführungen gedruckt zb mit Wandstärken 1mm bis 1.5mm.
Die Verklebung von Halbschalen funktioniert nur dauerhaft mit Epoxidklebern, Schnellkleber in dünnflüssiger Form werden vom PLA Druck wie ein Schwamm aufgesaugt. PLA Druck ist nicht 100% dicht, eher wie ein ultrafeiner Schwamm.

2.Die zweite Möglichkeit ist der Druck im Spiral-Vase Verfahren. Dazu kannst du die stl Datei mit zb 1.5mm Wandstärke oder mehr verwenden, egal. Bei dieser Methode " auch Joris Methode genannt, wird nur ein Perimeter gedruckt ( eine Raupenbreite )
Dazu ist der Anfang jeder Lage immer wieder versetzt. Es entsteht damit in z-Richtung kein Wulst.
Die Softwareeinstellung zb bei Cura oder slic3r für den Düsendurchmesser sollte immer etwas kleiner sein als die reale Düse.
Bei der Umwandlung der 3D Zeichendatei in eine stl Datei wird die ursprünglich rel. genaue Kontur in einer Approximation in Polygone zerlegt. Dabei entstehen je nach Einstellung grössere oder kleinere Polygone. Bei grösseren Polygonen werden dann gerade bei dünnwandigen Objekten Wandstärken produziert welche kleiner sind als der in der SW eingestellte Düsendurchmesser.
Diese Stellen werden dann einfach nicht gedruckt. Wenn man beim Exportieren oder Speichern in eine stl Datei die Wahl hat, eine genaueren Annäherung an die Originalmasse zu bekommen, sollte man das wählen. Das ergibt zwar eine grössere stl Datei und dauert etwas länger, bringt aber bessere Resultate.
Der Filamentsdurchmesser sollte genau gemessen werden und auch so in die SW eingetragen werden. Meistens ist ein 3mm Filament nur ca. 2.85-2.9 mm dick !. Generell muss man dünnwandige Drucke mit einem Layer von 0.1mm drucken. Infill immer 100%. Speed: langsam bis sehr langsam. Vorteilhaft ist es, eine Kugel mit Sockel zu drucken. Der Sockel sollte nur wenige Millimeter hoch sein. Ein Support nur von der Arbeitsplatte aus ist notwendig. Er kann zusammen mit dem Sockel weggebrochen werden. Andere Supports entfernen zb im simplify.
Nicht zuletzt muss man dafür sorgen, dass der Support bzw. der Sockel sehr gut haftet. Blue tape ! Support nur ca, 20% machen.
Die Maschine muss gut gelevelt sein und die Drucktemperatur optimal ( eher etwas tiefer wie üblich ) Zb 195-198°C. Risiko: Delaminatioin beim Endprodukt.
Eher die ersten Lagen etwas einbügeln. Mit Brim drucken und während dessen manuell z-etwas verkleinern (zb - 0.2mm )

Schlussendlich braucht es gute Nerven und diverse Versuche bis ein grösserer Dünnwanddruck auch gelingt. Nicht vergessen die sehr lange Druckzeit......Nerv. Reproduzierbare Dünnwanddrucke mit weniger als 1mm Wandstärke sind kaum möglich. Zwei Anläufe sind das mindeste.

goodl luck

ciao Georg welcher derzeit in den südlichen Alpen unterwegs ist ( Drucker im Rucksack )

[rf1k_mjh11]

Johannes/jtrangia,

Bezüglich meinem letzten Post möchte ich hinzufügen, dass man naturlich den Infill auf 0% einstellen muss. Und einen "Deckel" für diesen Versuch braucht man auch nicht, also kann man "Top Solid Layers" ebenso auf "0" stellen.

Mit diesen Einstellingen bekommt man ein Objekt, ähnlich einem Trinkglas, wo man die Dichtigkeit testen kann.

.... Die zweite Möglichkeit ist der Druck im Spiral-Vase Verfahren. Dazu kannst du die stl Datei mit zb 1.5mm Wandstärke oder mehr verwenden, egal. Bei dieser Methode " auch Joris Methode genannt, wird nur ein Perimeter gedruckt ( eine Raupenbreite )
Dazu ist der Anfang jeder Lage immer wieder versetzt. Es entsteht damit in z-Richtung kein Wulst. ....

Nach meinem Wissen gibt es bei der Joris Methode (spiral-vase method) keinen Layeranfang im üblichen Sinn (und dieser kann daher auch nicht versetzt werden). Dabei wird kontinuierlich entlang des Umfangs der Z-Wert erhöht. Am Ende des Umfangs werden 100% der Layerhöhe erreicht und damit muss der Extruder gar nie absetzen und kann ununterbrochen seine Raupe ziehen.

Ich muss aber zugeben, ich weiss nicht wie der Anfang aussieht - schliesslich muss man für den Boden des Behälters die konventionelle Methode anwenden, um dann irgendwann auf die Joris 'umzuschalten'. Wie dort der Übergang stattfindet, weiss ich nicht (und kann auch keine Spekulationen über die Dichtigkeit in diesem Bereich treffen.)

mjh11 . . . (selbst zur Zeit im sonnigen Süden - ohne Drucker im Rucksack)

[jtrangia]

Danke schonmal für die vielen hilfreichen Antworten. Nun habe ich zunächst mal eine Fülle an Schrauben an denen ich drehen kann. Ich melde mich dann irgendwann (hoffentlich) mit Fortschritten .

Danke!
Johannes

[jtrangia]

Hallo,

habe mittlerweile die Zeit gehabt, um ein bisschen herumzuspielen und bin auf eine Dicke von 1mm gegangen. Verwende mittlerweile auch Autodesk Inventor zum Erstellen der Modelle. Als Filament verwende ich nach wie vor 3mm PLA. Könnte man, um sicherzustellen, dass das Ganze dicht ist und das auch bleibt, den Innenraum vor der "richtigen" Befüllung sicherheitshalber mit irgendeiner "versiegelnden" Flüssigkeit ausschwenken, die man dann aushärtet (oder vielleicht auch einem Flüssigkleber)? Hat da jemand schon Erfahrungen mit gemacht?

Danke schonmal!
Johannes

[rf1k_mjh11]

Johannes/jtranga,

Ich habe im Frühsommer einen ähnlichen Fall gehabt. Vor dem Urlaub wollte ich die Pflanzenbewässerung garantieren. Es gibt solche keramische Hohlkegel, die auf eine Flasche montiert, eine Zeitlang das Giessen übernehmen. Bloß wollte ich das nicht mittels Flaschen, sondern über einen Schlauch und Hochbehälter. Daher musste ich Adapter drucken in die die Kegel geklebt wurden. Ziel war eine 98-100%ige Dichtheit. Ein klein wenig 'sabbern' wäre noch verkraftbar, es würde die jeweilige Pflanze einfach eine Spur mehr Wasser zukommen lassen. Andererseits steht das System unter ca. 0.15 Bar Druck (1.5m Wassersäule). Und es sind 8 Kegel in Serie angebracht. Also dürfte es nicht allzu sehr sabbern, da zuviel Wasser verbraucht werden würde.

So viel zur Vorgeschichte.

Ich habe die Adapter in PLA gedruckt. Die Wasser-zugewandten Bereiche habe ich dann mit einer stark verdünnten ABS/Acetone-Lösung bestrichen. Da PLA von Acetone nicht gelöst wird, verdunstet einfach das Acetone und das ABS bleibt in einer dünnen Schicht übrig. Diese Schichtstärke kann man über den Verdünnungsgrad der ABS/Acetone-Lösung steuern.

Ich war mit der Dosierung scheinbar ein wenig zu sparsam. Von den 16 ausgedruckten Adapter waren nur 9 ausreichend dicht. Kann aber sein, das schon die Druckparameter nicht gut genug waren und zur Undichtigkeit beigetragen haben? Ich habe jedenfalls nicht mehr weitergemacht, da ich 9 brauchbare Adapter hatte und nur 8 benötigte. Diese waren den ganzen Urlaub im Einsatz, und sind es noch heute (das erinnert mich - ich muss den Hochbehälter wieder füllen...).

mjh11

[hal4822]

...den Innenraum vor der "richtigen" Befüllung ...

Danke schonmal!
Johannes

In Beitrag 6813 habe ich schon "die richtige Befüllung" genannt : ( Die variierbare Undichtheit kann man nutzen, indem man ein Negativ-Modell (d.h. 2 Hälften oder noch mehr Teile) druckt und per Vakuum ein handelsübliches Plastikfläschen "einsaugt".
Eingefülltes kochendes Wasser lässt jede kleine Getränkeflasche schon auf 50 mm Durchmesser schrumpfen.) (Nachtrag: natürlich umgekehrt auch aufblasen).

In den 1960er Jahren habe ich einen Motorrad-Tank aus Polyester+Glasseide mit Polyurethan "ausgeschwenkt", weil das den Treibstoff besser verträgt. Hielt ewig dicht !