创客3D打印35mm胶片相机的所有部件

许多创客都喜欢将旧的创作方法(如传统摄影)与新技术(如3D打印)相结合。对于一些有创造力的人来说,这两种技术是相辅相成的。胶片相机可能会被数字技术和智能手机相机所取代,但它们并没有完全消失。这要感谢一部分人,比如设计师Amos Dudley,他们利用新技术来保存旧的技术。

为了开始自己的3D打印相机计划,Dudley制作了一个列表,统计了35mm胶片相机的所有基本要素:暗盒、胶片路径、胶片卷轴、转动卷轴的齿轮、快门、光圈、镜头、暗盒门,以及一个遮光盒作为相机的机身。最终证明,这一切都是能够3D打印的。

“一个3D打印的相机机身可能看起来像任何东西,但为了打印速度和材料使用,我决定优化该设计,”Dudley解释说。“大多数大型部件的设计在某一方向上没有突出,所以它们可以不需要支撑,直接在构建平台上打印。将主体分为模块能让我制作出每个单独组分的原型。快门和镜头是模块化的,可以被替换为不同的设计,而不需要重新打印整个相机。”

在将设计完成后,Dudley开始用一台Formlabs Form 2 SLA3D打印机来打印相机的部件。针对从强度到弹性的不同,不同的部件需要几种不同类型的树脂,但作为Formlabs曾经的实习生,Dudley有充足的材料。为了让相机的零件能准确结合在一起,他在打印时有±0.075mm的公差和0.25mm的间隙,因此它们可以顺利移动。

3D打印相机的镜头是最难的部分。Dudley称,它不能用典型的FDM打印机来制作。即使通过SLA打印机用透明树脂来打印也需要很多后处理,因为即使在每层25微米的最高分辨率下,打印出的镜头也是半透明、灰白的。树脂不能像亚克力那样进行火焰抛光,也不能像ABS那样进行丙酮抛光,所以Dudley唯一的选择是打磨,大量的打磨。

配备一套微网抛光垫和12000目砂纸后,Dudley花费了约五到六小时来打磨每一个镜头,但它们仍然是不完美的——表面的反光是模糊的,这意味着镜头上仍然有细微的沟槽。为了解决这个问题,Dudley从零开始制作了一台全新的机器。

“我决定尝试一种工艺,类似于商业镜头制造所使用的方法,也就是将镜头在一个球面外形(凹或凸)上打磨,而二者之间有磨粉浆,”他解释说。“我制作了一台原型机器,它可以为我做这件事。我希望该方法能从透镜上去除多余的材料,而这通过手工是不可能做到的。

成品抛光机在几分钟内就能让镜头上较小的沟槽变平滑,但较大的沟槽就没有那么容易了,那需要粗粒度的材料。让镜头捕捉良好的图像是一个全新的挑战,这包括大量的数学计算、OpticalRayTracer模拟,以及另一种手工制作的机器——3D打印的镜头测试仪。Dudley先将镜头安装到现有的相机上,这样就可以在把它们安装到3D打印相机前先评估它们的质量和焦距。

在实验过程中,Dudley还发现,将镜头浸入透明树脂中并用紫外光固化它会使镜头更清晰。下一个挑战涉及到快门。在尝试并放弃了一些不同的设计后,Dudley在一张1885年的相机照片上找到了他的答案。虽然他只有一张快门的照片,但这足以让他在Blender上进行数字复制和优化设计。

事实证明,两个多世纪前的快门设计完全适用于Dudley的21世纪3D打印相机。相机组装好后,Dudley拿它拍了一些照片,得到了朦胧的、梦幻般的图像。

(编译自3DPrint.com)

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