رایانت فاضلی

آشنایی با تکنولوژی پرینترهای سه بعدی رزینی sla

در این بخش ما ویژگی ها و خصوصیات پایه ای تکنولوژی پرینت سه بعدی SLA را برای نمونه سازی و ساخت محصول نهایی را بررسی می کنیم. با مطالعه ی این بخش از مدرسه پرینت سه بعدی می توانید اطلاعاتی از مکانیک تکنولوژی SLA ، ویژگی های مثبت و محدودیت های آن کسب کنید. آشنایی با تکنولوژی پرینترهای سه بعدی رزینی sla

 

SLA چیست؟

تکنولوژی SLA یا استریولیتوگرافی یک پروسه ساخت افزودنی از خانواده فتوپلیمریزاسیون VAT است. در تکنولوژی SLA قطعه به صورت انتخابی با استفاده از یک منبع لیزر UV به صورت لایه به لایه رزین را جامد می کند. متریال هایی که در پرینتر سه بعدی SLA استفاده می شوند حساس به نور هستند و با قرار گرفتن در معرض نور UV جامد می شوند.

تکنولوژی SLA اولین تکنولوژی پرینت سه بعدی دنیاست: ثبت اختراع تکنولوژی پرینت سه بعدی SLA به سال ۱۹۸۶ باز می گردد. SLA همیشه بهینه ترین راه حل برای نمونه سازی سریع قطعاتی است که نیاز به دقت بالا و یا سطح باکیفیت و نرم دارند.

پرینت سه بعدی SLA تشابهات زیادی با تکنولوژی DLP دارد. این تکنولوژی ها را می توان در یک دسته قرار داد. برخی پرینتر سه بعدی DLP را زیرمجموعه ای از پرینتر های سه بعدی SLA می دانند.

تفاوت پرینتر سه بعدی DLP با SLA در نحوه جامد کردن رزین است،پرینتر سه بعدی SLA با نور لیزر رزین را جامد می کند در حالی که پرینتر سه بعدی DLP با استفاده از یک پروژکتور مقطع های مورد نظر را به رزین تابانده و لایه به لایه تا شکل گیری کامل جسم مقاطع آن را جامد می کند.

در حال حاضر پرینتر سه بعدی DLP بیشتر برای قالب گیری طلا و جواهر استفاده می شوند در حالی که پرینتر سه بعدی SLA کاربردهای زیادی در زمینه محصولات مهندسی و نمونه سازی صنعتی دارند.

آشنایی با پرینترهای سه بعدی sla
آشنایی با پرینترهای سه بعدی sla

درخواست طراحی و چاپ سه بعدی

پرینتر سه بعدی SLA چگونه کار می کند؟

پرینتر سه بعدی SLA به این شکل قطعات را می سازد:

در وضعیت اولیه سینی ساخت کاملا درون مخزن رزین، به فاصله یک لایه از سطح مایع قرار می گیرد.
در مرحله بعدی لیزر UV به محیط مقطع جسم روی مایع رزین تابیده شده و رزین فتوپلیمر را جامد کرده و لایه اول قطعه را شکل می دهد. پرتوی لیزر توسط تعدادی آینه در مسیر تعیین شده هدایت شده و شکل مقطع را با دقت بالا روی رزین شکل می دهد.
پس از ساخته شدن لایه، پلتفرم ساخت به اندازه یک لایه بالا رفته و پروسه تابش لیزر دوباره تکرار می شود. این روند تا شکل گیری کامل قطعه تکرار می شود.
پس از پرینت سه بعدی قطعه حالتی نیمه جامد و سبز رنگ دارد، این قطعه نیاز به پست-کیور ( قرار دادن مجدد در معرض نور UV) دارد تا خواص مکانیکی و گرمایی آن به بهترین حالت ممکن برسد.

مطالب مشابه .:  آشنایی با کار برد های چاپ سه بعدی

رزین مایع به وسیله پروسه ای به نام فتوپلیمریزاسیون جامد می شود:

در پروسه انجماد، زنجیره های کربن مونوم رتشکیل دهنده رزین مایع با نور UV فعال شده و یکپارچه می شوند، این زنجیره های کربن پیوندهای محکم و غیرقابل گسستی با یکدیگر می سازند.

پروسه فتوپلیمریزاسیون غیرقابل بازگشت است و هیچ راهی برای مایع کردن دوباره رزین جامد وجود ندارد، اگر قطعه در معرض دمای زیاد قرار گرفته شود، به جای ذوب شدن می سوزد زیرا متریال هایی که پرینتر های سه بعدی SLA استفاده می کنند از پلیمرهای ترموسِت ساخته می شوند. پلیمرهای ترموسِت در مقابل ترموپلاستیک های پرینتر های سه بعدی FDM قرار دارند که قابلیت ذوب و انجماد مجدد دارند.

آشنایی با تکنولوژی پرینترهای سه بعدی رزینی sla
آشنایی با تکنولوژی پرینترهای سه بعدی رزینی sla

 

ویژگی های پرینت سه بعدی SLA

تنظیمات پرینتر

در سیستم های پرینت سه بعدی SLA بیشتر توسط سازنده دستگاه تعیین شده و قابل تغییر نیستند. تنها متغیرهای قابل تعیین در این تکنولوژی ضخامت لایه و جهت گیری قطعه هستند.(جهت گیری قطعه مکان ساپورت ها را تعیین می کند.)

 

ضخامت لایه

ضخامت لایه معمول در SLA بین ۲۵ تا ۱۰۰ میکرون است.در ضخامت لایه های پایین تر هندسه انحنا ها دقیق تر ساخته می شود اما زمان ساخت قطعه بالا می رود.(و به طبع هزینه ساخت) همچنین در ضخامت لایه های پایین تر احتمال ایجاد مشکل در پروسه پرینت سه بعدی بالاتر است. ضخامت لایه ۱۰۰ میکرون برای بیشتر کاربرد ها مناسب است.

 

اندازه ساخت

اندازه ساخت هم از متغیرهایی است که برای طراح می تواند اهمیت زیادی داشته باشد. بزرگترین اندازه قابل ساخت به ماشین پرینتر سه بعدی SLA وابسته است. به طور کلی دو نوع مکانیزم پرینتر سه بعدی SLA وجود دارد: مکانیزم “بالا به پایین” و مکانیزم “پایین به بالا”.

مطالب مشابه .:  خطاهای معمول هنگام چاپ سه بعدی

 

مکانیزم چاپ

در پرینترهای SLA بالا به پایین منبع لیزر بالای تانک قرار دارد و قطعه از بالا ساخته می شود. پلتفرم ساخت در حالت اولیه در بالاترین قسمت تانک رزین قرار گرفته و با انجماد هر لایه پایین می آید.

پایین به بالا

در پرینتر سه بعدی SLA “پایین به بالا” منبع نور برخلاف نوع قبلی در زیر تانک رزین قرار داده می شود و قطعه از پایین به بالا ساخته می شود. زیر تانک یک سطح شفاف با پوشش سیلیکونی قرار دارد که نور لیزر را از خود عبور می دهد و رزین جامد شده به آن نمی چسبد. پس از ساخت هر لایه، رزین جامد از پایین تانک جدا شده و پلتفرم ساخت یک مرحله بالا می رود. به این قسمت مرحله لایه برداری گفته می شود.

بیشتر پرینترهای سه بعدی SLA رومیزی -مثل پرینتر Formlabs- با سیستم های پایین به بالا کار می کنند.

بالا به پایین

سیستم های بالا به پایین بیشتر برای سیستم های صنعتی SLA به کار می روند. ساخت و استفاده از پرینتر های سه بعدی SLA ساده تر است. اما به دلیل فشاری که به قطعه هنگام فرآیند لایه برداری وارد می شود. اندازه ساخت آنها محدود است، در مقابل ابعاد ساخت پرینتر های سه بعدی بالا به پایین می تواند. بدون کاهش دقت تا ابعاد بسیار بزرگ افزایش پیدا کند. ساخت و تهیه قطعات این پرینتر های سه بعدی صنعتی بسیار هزینه بر می تواند باشد.

 

شباهت و اختلاف مکانیزم ها

جدول زیر ویژگی ها، شباهت ها و اختلافات این دو نوع جهتگیری پرینتر را به طور خلاصه نشان می دهد:

مطالب مشابه .:  طراحی و چاپ سه بعدی چرخ دنده های مصرفی

سازه ساپورت

سازه ساپورت همواره در ساخت قطعات استریولیتوگرافی باید وجود داشته باشه. متریال ساپورت ها با قطعه اصلی یکسان است، ساپورت ها پس از پرینت سه بعدی باید از قطعه کنده شوند. جهت گیری قطعه محل و میزان ساپورت را مشخص می کند. توصیه می شود. جهت گیری قطعه طوری تعیین شود. که سطوحی که از نظر ظاهری اهمیت بالایی دارند. با سازه ساپورت تماس نداشته باشند.

پرینتر های سه بعدی SLA پایین به بالا و بالا به پایین به شیوه های متفاوتی از سازه ساپورت استفاده می کنند:

SLA بالا به پایین (Top-down)

در پرینتر سه بعدی SLA بالا به پایین (Top-down) نیاز به ساپورت مشابه پرینتر FDM است. ساپورت ها صرفا برای پرینت دقیق بیرون زدگی ها و پل(بریج) ها استفاده می شوند. زاویه بحرانی ساپورت در این پرینتر ها حدود ۳۰ درجه است. قطعه می تواند هر جهت گیری ای داشته باشد. قطعات معمولا به طور تخت پرینت می شوند تا نیاز به سازه ساپورت به حداقل برسد.

 

SLA پایین به بالا (Bottom-Up)

در پرینتر سه بعدی SLA پایین به بالا (Bottom-Up) پل(بریج) ها و بیرون زدگی ها باز هم نیازمند ساپورت هستند. اما ویژگی دیگری که در پرینت SLA وجود دارد. مقاوم سازی قطعه در برابر نیروهای وارده بر آن در پروسه لایه برداری است. برای اینکه نیروی وارده در قطعه پخش شود. نیاز است که قطعات به طور مایل روی سینی ساخت قرار گیرند. و این مسئله موجب افزایش حجم ساپورت می شود.

 

 

آشنایی با تکنولوژی پرینترهای سه بعدی رزینی sla

جهت آشنایی بیشتر با چاپ سه بعدی و چاپگر های سه بعدی به مقالات دیگر ما مراجعه کنید : مقالات چاپ سه بعدی

 

منبع : 3dfast با ویرایش رایانت

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.