Naturalną cechą osób związanych z drukiem 3D jest tworzenie nowych rozwiązań lub adaptowanie istniejących. W moim przypadku zaistniała potrzeba wykonania zdjęć mikroskopowych. Możliwe były dwa rozwiązania. Kupić mikroskop lub wymyślić inne rozwiązanie. W pierwszym przypadku sprawdziłem parametry dwóch mikroskopów wyszczególnionych poniżej.
Mikroskop elektroniczny TPL USB wyposażony w kamerę o rozdzielczości 2,0M Pix oraz powiększeniem optycznym 1x-40x, jest on dobrym urządzeniem za niewygórowana cenę. Mikroskop posiada również powiększenie cyfrowe X 200 oraz oświetlenie LED. Wykonane za pomocą tego mikroskopu zdjęcia są dobrej jakości. Urządzenie pozwala na obserwację np. jakości stalowych wałków liniowych.
Rys.1 Mikroskop TPL USB
Kolejny mikroskop jest bardziej zaawansowany pod względem możliwości technicznych. Model TPL SCIENCE ETD-101 7x – 45x TRINO ZOOM to znakomite urządzenie do warsztatu. Dwuokularowy transmisyjny mikroskop o zakresie powiększeń 7x-45x wyposażony jest w okulary szerokokątne 10x oraz obiektyw stereo zoom (0,7x – 4,5x). Wysoka plastyczność obrazu, duża głębia ostrości i komfort pracy predestynuje go do profesjonalnych zastosowań (konserwacja dzieł sztuki, naprawy GSM, jubilerstwo, elektronika itp.). Mankamentem jest znacząco większa kwota jaka należy przeznaczyć na zakup tego urządzenia w porównaniu do wcześniej opisanego mikroskopu
Rys.2 Mikroskop TPL SCIENCE ETD-101 7x – 45x TRINO ZOOM
W związku z tym, że mikroskop potrzebny jest mi rzadko wybrałem inne rozwiązanie niż zakup nowego mikroskopu. W przypadku tego rozwiązania uzyskałem gorszej jakości obraz a zyskałem przyjemność naprawy uszkodzonego urządzenia oraz znaczące zmniejszenie wydatków.
Mikroskop kupiłem na jednym z portali aukcyjnych za cenę 9,99 zł. Przyrząd był niekompletny i wymagał dorobienia brakującego elementu. W związku z tym, że od samego początku chciałem do mikroskopu podłączyć kamerę USB jaką posiadam brak elementu nie stanowił dla mnie problemu.
Rys. 3 Niekompletny mikroskop (zdjęcie z aukcji)
Brakujący elementy został zaprojektowany tak aby możliwe było podłączenie kamery USB. Okular powstał w Inventorze, wymiarując element na potrzeby podłączenia z jednej strony optyki mikroskopu a z drugiej kamery USB. Do środka został włożony okular o powiększeniu 10x.
Rys. 4 projekt elementu do wydrukowania na drukarce 3D
Kamera jaka została podłączona do zmodyfikowanego przyrządu wyprodukowana została przez firmę Microsoft. Model LifeCam HD-6000 jest kamerą oferująca dobre parametry za niewygórowana cenę. Możliwe jest uzyskanie powiększenia 10x co znacznie rozszerza możliwości mikroskopu.
Rys. 5 LifeCam HD-6000.
Okular został wydrukowany na drukarce 3D z białego PLA o średnicy 1,75mm w temperaturze 215 C. Usytuowanie wydruku na stole zostało zrealizowane w sposób pokazany na rysunku 4. Takie położenie spowodowało, że w dolnej części (kwadratowej) wymagane było wydrukowanie podpór które należało usunąć przed zamontowaniem kamery.
Rys.6 Mikroskop z wydrukowanym okularem
Zaprezentowane powyżej rozwiązanie jest tanim sposobem na przeprowadzenie obserwacji mikroskopowych niewielkim kosztem. Przy wyborze mikroskopu odradzam tanie konstrukcje z plastiku. Moim zdaniem lepiej kupić używany mikroskop z metalowym korpusem który można samodzielnie zmodyfikować. Do obserwacji materiałów nie przepuszczających światła wystarczające jest powiększenie do 200x. Przy większych powiększeniach występują trudności z oświetleniem obiektu oraz nierównościami obserwowanej powierzchni. Zdjęcia z zmodyfikowanego mikroskopu zamieszczam poniżej.
Rys. 7 Karta pamięci SD, wydruk z drukarki atramentowej, folia aluminiowa
Załączniki:
Model Autodesk Inventor mikroskop_ipt
Model w formacie DXF mikroskop_dwfx
Model w formacie STL mikroskop_stl
Klaster 3D 