如何使用Form2製作稜鏡

如何利用Form2列印製作稜鏡

   透明樹脂在各行業中的運用頻率極高。以外科醫生來說,將其使用來列印醫療模型、協助拯救生命,工程師則會利用放大鏡的功能(放大鏡列印製作可參考http://formlabs.com/blog/lenses-3D-printed-formlabs/)建立原型與檢查機構小零件。Formlabs的透明樹脂由於具有折射的光學性質,可做出效果極佳的光學稜鏡。

    稜鏡是透明且具有拋光表面而能反射光線的光學元件。當白光以一定的角度照射稜鏡時,折射出來的光線會呈現彩虹的樣子從另一方出來。具有曲光特性的各種幾何稜鏡在生活上也廣泛被運用,像照相機、望遠鏡和潛水望遠鏡等。而稜鏡由於具有光線的色散功能,即是將光線分解成為不同的光譜成分,可藉此觀察白光與彩虹的差別,因此也常被使用在教育方面。

透過Form 2列印出的稜鏡可將陽光變成彩虹。

如何利用FORM2製作稜鏡
只要幾個簡單的步驟,您也可以自己在家用formlabs印表機列印出稜鏡。

所需物件清單:

1. Form2 3D印表機(Form1+也可)。

2. Formlabs 原廠透明樹脂。

3.稜鏡的檔案(http://formlabs.com/media/upload/prisms.form)。

4.砂紙(一般與粗顆粒)。

5.軟木塞或軟木。

6. 光澤清漆

   1. 列印出一個三角形稜鏡

(檔案下載http://formlabs.com/media/upload/prisms.form)

  1. 用砂紙研磨
    先從最粗(如號碼150),接著再用最細(如號碼2000)處理。然後再用1500-2000號的砂紙,加些溫水將稜鏡表面研磨,最後用軟木磨光處理。


利用砂紙以畫圓的方式慢慢將層與層間的堆積感與表面不均勻的地方做研磨。圖為使用150號砂紙研磨的情況。

打磨前的樣子(左)。用150號砂紙磨過後的樣子(右)。

  1. 透光性的處理
    可使用光澤清漆噴到稜鏡上將其拋光處理。
    用溫水沾濕研磨時,水會包在稜鏡表面即可折射光線。但乾燥時,表面會變得有些渾濁。可將其做後續光固處理,但需要很大的耐心,且稜鏡也可能因為固化時間太多變為黃色或是產生形變。
    透明指甲油也適用,但許多乾的速度太快反而造成表面不均勻。而用在汽車外殼的丙烯酸類聚合物噴霧會是很好的選擇,汽車外殼閃亮的光澤即是完美表面的呈現。

  

           <圖1>                        <圖2>                       <圖3>                        <圖4>

<圖1>  沒有用砂紙研磨,沒有彩虹。

<圖2>  砂紙研磨+後光固處理,隱約出現光譜

<圖3>  砂紙研磨+透明指甲油,斷裂的彩虹

<圖4>  砂紙研磨+丙烯酸噴霧,效果顯著的彩虹。

  1. 開心的玩你的稜鏡


不同稜鏡一起使用可將彩虹改變不同方向。

以冬天為例,如果在辦公室裡,在陽光充足的下午2:00- 3:30之間效果最佳。但您的位置、季節和陽光的方向都會影響效果。如果你不希望等到有陽光才做測試,可使用手電筒或雷射筆。也可改用不同的入射角度和燈光顏色做實驗,盡情享受您的列印成果吧。

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