Polimerizasyon
Tekne Polimerizasyon teknolojileri, bir ışık kaynağı tarafından sertleştirilen bir teknede bir foto-polimer reçine kullanır. Vat Polimerizasyonunun en yaygın biçimleri SLA (Stereolitografi) ve DLP’dir (Doğrudan Işık İşleme).
Her iki Vat Polimerizasyon teknolojisi de parça üretmek için benzer mekanizmalar kullandığından, basitlik açısından, son işleme veya faydalar ve sınırlamalar gibi konuları tartışırken eşit olarak ele alınacaktır.
Stereolitografi (SLA)
SLA, orijinal 3D baskı teknolojisi olmasıyla ünlüdür. Stereolitografi terimi, 1986’da teknolojinin patentini alan ve onu ticarileştirmek için 3D Systems şirketini kuran Charles W. Hull tarafından icat edildi.
Süreç, bir lazer ışınını bir kazana, baskı alanına hızla yönlendirmek için galvanometreler veya galvolar olarak bilinen aynaları (biri x ekseninde ve diğeri y ekseninde) kullanır, reçineyi sertleştirir ve katılaştırır. Bu süreç, tasarımı, katman katman, galvolara bir dizi koordinat olarak verilen bir dizi nokta ve çizgiye ayırır. Çoğu SLA makinesi, parçaları iyileştirmek için katı hal lazeri kullanır.
Doğrudan Işık İşleme (DLP)
DLP, SLA ile karşılaştırıldığında neredeyse aynı parça üretme yöntemini izler. Temel fark, DLP’nin her katmanın tek bir görüntüsünü aynı anda (veya daha büyük parçalar için birden çok flaş) flaşlamak için bir dijital ışık projektör ekranı kullanmasıdır.
Projektör dijital bir ekran olduğu için, her katmanın görüntüsü kare piksellerden oluşur ve sonuçta voksel adı verilen küçük dikdörtgen tuğlalardan oluşan bir katman oluşur.
DLP, enine kesit alanını bir lazer noktasıyla izlemek yerine tüm katmanı aynı anda gösterdiğinden, SLA’ya kıyasla daha hızlı baskı süreleri elde edebilir.
Işık, bir Dijital Mikroayna Cihazı (DMD) tarafından yapı yüzeyine yönlendirilen ışık yayan diyot (LED) ekranlar veya bir UV ışık kaynağı (lamba) kullanılarak reçine üzerine yansıtılır. DMD, ışığın nereye yansıtılacağını kontrol eden ve yapı yüzeyinde ışık modelini oluşturan bir dizi mikro aynadır.
SLA ve DLP arasındaki temel fark, her teknolojinin reçineyi sertleştirmek için kullandığı ışık kaynağıdır. SLA yazıcılar, DLP yazıcıların kullandığı voksel yaklaşımına kıyasla bir nokta lazeri kullanır. Her yöntemin çözünürlüğü açısından, standart DMD’ler 1024 x 780 çözünürlüğe sahipken, standart SLA yazıcılar 130 – 150 mikron spot boyutuna sahip bir lazer kullanır (bu, makinenin boyutuna göre değişebilir).
Bir nokta lazeri kullanan SLA’nın dezavantajı, bir parçanın enine kesitini izlemenin, enine kesiti tek bir flaşta gösterebilen (parça boyutuna bağlı olarak) DLP yazıcılara kıyasla daha uzun sürmesidir. Bu, aynı parçayı yazdırırken DLP’yi SLA’dan daha hızlı hale getirir.
Polimerizasyon Nedir
Canlı polimerizasyon
Polimerizasyon derecesi nedir
Polimerizasyon çeşitleri
Çözelti polimerizasyonu
Kondenzasyon polimerizasyonu
Emülsiyon polimerizasyonu pdf
Süspansiyon polimerizasyonu
Yazıcı Parametreleri
FFF’den farklı olarak, Vat Polymerization makinelerinde çoğu yazıcı parametresi sabittir ve değiştirilemez. Tipik olarak, yalnızca operatör girdileri parça yönü/destek konumu, katman yüksekliği ve malzemedir ve bunların tümü dilimleme aşamasında belirtilir. Çoğu yazıcı, kullanılan malzeme türüne göre ayarları otomatik olarak ayarlar.
Katman yüksekliği ve ışık kaynağı çözünürlüğü (nokta boyutu veya projektör çözünürlüğü), bir parçanın yüzey kalitesini ve doğruluğunu belirler. Vat Polimerizasyon yazıcılarının çoğu, 25 – 100 mikron katman yüksekliğinde parçalar üretir.
Çok küçük, ince detaylı baskılar için DLP projektör lenslerini daha dar bir ışın kullanmak üzere değiştirmek mümkün olabilir. Bu, ışının daha küçük katmanları daha hızlı ve daha yüksek ayrıntı düzeyinde yazdırmasını sağlar.
Kazan Polimerizasyon makineleri 2 farklı yönde parça üretebilmektedir (Şekil 3.4’te gösterildiği gibi aşağıdan yukarıya veya yukarıdan aşağıya). SLA ve DLP yazıcılar, üreticiye bağlı olarak tasarıma sahip her iki yapılandırmada gelir.
Altüst
Aşağıdan yukarıya yazıcılarda ışık kaynağı şeffaf bir tabana sahip bir reçine teknesinin altına yerleştirilmiştir. Başlangıçta inşa platformu, teknenin tabanı ile platform arasında yalnızca bir katman kalınlığı olacak şekilde konumlandırılır. Işık kaynağı (lazer, UV lambası veya LED ekran) ince reçine tabakasını sertleştirerek sertleştirir. Özel bir kaplama, reçinenin teknenin tabanına yapışmasını engeller.
İlk katman kürlenmiş ve yapı platformuna yapıştırılmış durumdayken, yazıcı, sertleştirilmiş birinci katmanı teknenin tabanından ayıran ve tek katman kalınlığını yukarı doğru hareket ettiren bir ayırma adımı gerçekleştirir. Makineye bağlı olarak, bu aşama kazanın soyulmasını, kaydırılmasını, döndürülmesini veya sallanmasını içerebilir. Ayırma aşamasından sonra, kürlenmemiş yeni bir reçine tabakası boşluğu doldurur.
Bazı aşağıdan yukarıya makineler, homojen bir kaplama sağlamak için teknenin tabanı boyunca bir reçine tabakası yaymak, reçineyi karıştırmak ve kalıntıları (kürlenmiş reçine lekeleri) çıkarmak için bir silici kullanır. İşlem daha sonra inşa platformu bir katman kalınlığı yukarı hareket ederek ve parça tamamlanana kadar yeni sertleşen katmanı teknenin tabanından ayırarak tekrarlanır.
Aşağıdan yukarıya doğru bir baskının başarılı olması için, ayırma aşamasında yeni yazdırılan katmanlar üzerindeki kuvvetleri azaltmak çok önemlidir. Ayırma aşaması, potansiyel olarak çok ince bir kenar boyunca yüksek gerilimli alanlar oluşturur; bu, parça yapı plakası yerine teknenin tabanına yapışabildiğinde parçanın bozulmasına ve yamulmasına yol açabilir.
Aşağıdan yukarıya yazıcılarda genellikle ayırma aşamasına yardımcı olmak için teknenin tabanına uygulanan yapışmaz bir kaplama (genellikle PDMS / FEP) bulunur, ancak bunun yeterli performans göstermesini sağlamak için düzenli olarak değiştirilmesi gerekir. Silecek ayrıca, yapışmazlık performansını iyileştirmeye yardımcı olarak PDMS / FEP’in oksijenlenmesine yardımcı olur.
Yukarıdan aşağıya yazıcılar, ışık kaynağını yapı platformunun üzerine konumlandırır. İnşa platformu, onu kaplayan ince bir reçine tabakasıyla reçine teknesinin en tepesinden başlar. Işık kaynağı ince reçine tabakasını sertleştirir. İlk katman sertleştikten sonra, yapı platformu 1 katman kalınlığı aşağı hareket eder, reçine daha önce sertleşen katmanı yeniden kaplar ve işlem tekrarlanır.
Yapı ilerledikçe, yapı platformu reçine teknesine doğru alçalmaya devam eder. Yapı tamamlandığında, parça tamamen reçineye daldırılacaktır. Parça daha sonra reçineden kaldırılır ve yapım platformundan çıkarılır.
Aşağıdan yukarıya makinelerde olduğu gibi, ilk katman genellikle bir yapıdaki en kritik katmandır. Bu katmanın derleme platformuna başarılı bir şekilde yapışması çok önemlidir.