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एसएलए 3 डी प्रिंटिंग के लिए पोस्ट-इलाज

निर्माण का समय: 01/10/2019



A 3D Printed Prototype sitting in a ProtoFab UV furnace
प्रोटोफैब यूवी भट्ठी में बैठे एक 3 डी प्रिंटेड प्रोटोटाइप


पोस्ट-इलाज एसएलए मुद्रण का एक चरण है जिसे अक्सर अनदेखा किया जाता है लेकिन जो मुद्रित भाग के अंतिम गुणों को बहुत प्रभावित कर सकता है। पोस्ट-इलाज एक आकार-फिट-सभी प्रक्रिया नहीं है। विभिन्न सामग्रियों और भाग आकारों के लिए पोस्ट-इलाज की सही लंबाई तय करने में कौशल और अनुभव शामिल है। कुछ हिस्सों के लिए पोस्ट-इलाज आवश्यक है, जबकि अन्य के लिए यह बिल्कुल भी महत्वपूर्ण नहीं है। आइए SLA पोस्ट-इलाज के पीछे के विज्ञान पर करीब से नज़र डालें और चर्चा करें कि इसे सही तरीके से प्राप्त करना महत्वपूर्ण क्यों है।

पोस्ट-इलाज क्या है?

एसएलए मुद्रण के दौरान, राल के विशिष्ट क्षेत्रों को एक लेजर के संपर्क में लाया जाता है जो उन्हें ठीक करने का कारण बनता है। एक बार जब यह प्रक्रिया पूरी हो जाएगी तो पूरा हिस्सा ठीक हो जाएगा, इसलिए यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं हो सकता है कि इलाज के बाद की आवश्यकता क्यों है। इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें हॉटोसेंसिटिव राल के गुणों को समझना होगा और यह एक तरल से एक ठोस में कैसे बदल जाता है। एक तरल अवस्था में रहते हुए, राल फोटोनिटिअटरों के साथ मिश्रित अनबॉन्डेड मोनोमर्स से बना होता है। इस मिश्रण को लेजर से मजबूत यूवी प्रकाश के संपर्क में लाने से फोटोइंटरिएटर्स रिएक्ट करते हैं और मोनोमर्स को एक साथ बांधकर एक बहुलक बनाते हैं। यह प्राथमिक इलाज चरण है। ठीक किया गया राल एक क्रॉसलिंकेड मैक्रोमोलेक्यूल है, जिसका अर्थ है कि इसका प्रत्येक भाग इसके हर दूसरे हिस्से से सीधे जुड़ा हुआ है। हालाँकि, मुद्रण के बाद अभी भी कई खंड ऐसे होंगे जो उस सीमा तक क्रॉसलिंक नहीं किए जा सकते हैं जो तन्यता और अन्य गुणों को प्रभावित करते हैं। यूवी प्रकाश का उपयोग आणविक बंधन को पूरा करने के लिए किया जा सकता है और सुनिश्चित करें कि हर क्रॉसलिंक जो बनाया जा सकता है।

बाद में इलाज के प्रयोजनों के लिए, सूरज वास्तव में एक बुरा स्रोत यूवी प्रकाश नहीं है। उपभोक्ता SLA प्रिंटर का उपयोग करने वाले कई शौकीन बस कुछ समय के लिए धूप में बाहर मुद्रित भागों को रखेंगे और इससे काम हो जाएगा। हालांकि, अधिक पेशेवर सेटिंग्स में यह आम तौर पर एक यूवी ओवन का उपयोग करने के लिए मानक अभ्यास है, जो बहुत अधिक नियंत्रणीय है।

इलाज के बाद क्यों?

पोस्ट-इलाज न केवल भागों को मजबूत बनाता है, यह उन्हें और अधिक स्थिर बनाता है। इस भाग में अप्रकाशित फोटॉनिकेटर और असंबद्ध पॉलिमर होने का मतलब है कि इसका राज्य मुद्रित होने के बाद लंबे समय तक परिवर्तन जारी रख सकता है, खासकर जब सूरज की रोशनी के संपर्क में। ऐसे भागों के लिए जिन्हें सटीक होने की आवश्यकता होती है, जैसे दंत आवेषण, यह पूरी तरह से अस्वीकार्य है। यदि ठीक से पोस्ट-इलाज नहीं किया गया तो धूप में जाने पर अनपेक्षित भाग भी रंग बदल सकते हैं। यह सामान्य रूप से SLA रेजिन के साथ एक समस्या है, लेकिन यदि भाग को ठीक किया जाता है तो यह अधिक स्पष्ट होगा।

हालांकि पोस्ट-इलाज के लिए प्राथमिक कारण आमतौर पर तन्य शक्ति को बढ़ाने और किसी भी सतह से निपटने के लिए है। कुछ मुद्रित सामग्री पोस्ट-इलाज से पहले थोड़ी नरम हो सकती है और निर्माण के कमजोर वर्गों को सटीकता को प्रभावित कर सकती है।

सुरक्षा का सवाल भी है क्योंकि बिना राल के इंसानों के लिए विषैला होता है। यदि पूरी तरह से ठीक नहीं होने वाले भागों को नंगे त्वचा से संभाला जाता है तो जलन या अन्य मुद्दों की संभावना होती है, खासकर अगर हैंडलर की उंगलियां बाद में उनके मुंह से संपर्क बनाती हैं। एक हिस्से का इलाज करने के बाद राल को पूरी तरह से स्थिर और स्पर्श करने के लिए सुरक्षित बनाने का प्रभाव पड़ता है।

Cured 3D printing prototype
पूरी तरह से 3 डी मुद्रित भाग को ठीक किया

इलाज का रसायन

इलाज गर्मी और प्रकाश दोनों से प्रभावित होता है। गर्मी क्रॉसलिंक किए गए बहुलक नेटवर्क में ऊर्जा बढ़ाती है और आणविक स्तर पर अधिक गति का कारण बनती है। ऊर्जा और गतिशीलता में यह वृद्धि प्रतिक्रियाशील समूहों के लिए एक-दूसरे के संपर्क में आने और आगे के बांड के लिए बहुत आसान बनाती है।

हालांकि, यूवी प्रकाश पोस्ट-इलाज में आवश्यक प्राथमिक घटक है। यद्यपि उपकरण को ओवन या भट्ठी के रूप में संदर्भित किया जाता है, वास्तव में अंदर का तापमान अधिक नहीं होता है, एक कमाना बिस्तर की तुलना में बहुत गर्म नहीं होता है। एसएलए मुद्रण में प्रयुक्त राल प्रकाश संश्लेषक है और इसे प्रकाश में लाने से प्रतिक्रिया होती है। जैसा कि ऊपर चर्चा की गई है, मुद्रण के मूल इलाज के चरण के दौरान सभी बांड जो नहीं किए जा सकते हैं, और इसलिए आगे की प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित करने की आवश्यकता है। पोस्ट-इलाज के दौरान यूवी प्रकाश के संपर्क में आने पर, मुक्त कण बनते हैं जो आस-पास के समूहों के साथ जुड़ते हैं और पोलीमराइजेशन बनाते हैं।

Large automotive part going through post-curing
पोस्ट-इलाज के माध्यम से बड़ा मोटर वाहन हिस्सा

सही तरह की रोशनी

हालाँकि, यह मामला नहीं है कि आप जितना अधिक प्रकाश प्रदान करेंगे उतनी ही तेजी से प्रक्रिया होगी या सामग्री अधिक मजबूत होगी। क्या अधिक महत्वपूर्ण है राल से भाग के गठन के लिए उपयोग की जाने वाली प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है। प्रकाश के कुछ तरंग दैर्ध्य पर प्रतिक्रिया करने के लिए फोटोसेंसेटिव रेजिन को डिज़ाइन किया गया है और पोस्ट-इलाज में इसके लिए एक अलग तरंग दैर्ध्य का उपयोग करने से उप-परिणाम प्राप्त होगा। यही कारण है कि पेशेवर 3 डी प्रिंटिंग टीम पोस्ट-इलाज के लिए विशेषज्ञ उपकरणों का उपयोग करने के कारणों में से एक है। प्रोटोफैब के मामले में, हमारा रेजिन 355 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश का उपयोग करके सबसे अच्छा इलाज करता है। यदि किसी अन्य आपूर्तिकर्ता से रेजिन का उपयोग किया जाता है तो यह मूल्य अलग होगा। उदाहरण के लिए, फॉर्मलैब्स के रेजिन 405 एनएम यूवी लाइट का उपयोग करके सबसे अच्छा इलाज करते हैं। यदि आप पहले से ही प्रोटोफैब आपूर्ति किए गए रेजिन का उपयोग कर रहे हैं, तो प्रोटोफैब के स्वयं के यूवी ओवन का उपयोग करने का यह एक बहुत अच्छा कारण है। एक अन्य प्रकार के यूवी ओवन या एक यूवी नाखून वार्निश क्यूरर का उपयोग करने से अतिरिक्त इलाज के कुछ डिग्री को बढ़ावा मिलेगा लेकिन सामग्री के अधिकतम यांत्रिक गुणों को अनलॉक नहीं किया जाएगा।

सूरज या गैर-विशेषज्ञ उपकरण का उपयोग करने के साथ एक और मुद्दा यह है कि इलाज असमान होगा। जब तक आप इसे लगातार घुमाएंगे, सूरज एक तरफ से अधिक चमकता रहेगा, और नाखून वार्निश क्यूरर्स के बारे में भी सच होगा जो केवल ऊपर से प्रकाश प्रोजेक्ट करते हैं। आमतौर पर इलाज करने वाले विशेषज्ञ के पास एक घूमने वाला प्लेटफॉर्म या यूवी बल्ब होता है जो पूरी तरह से एक समान इलाज सुनिश्चित करने के लिए भाग के आसपास होता है।

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प्रोटोफैब यूवी भट्ठी प्रत्येक प्रिंटर बिक्री के साथ नि: शुल्क आती है

इलाज के बाद किन अंगों की सबसे ज्यादा जरूरत होती है?

रेजिन कई अलग-अलग प्रकारों में आते हैं और कई प्रकार के गुणों से युक्त होते हैं। जैसा कि आप उम्मीद करेंगे, इससे पोस्ट-इलाज पर प्रभाव पड़ता है। ऐसी सामग्री जो विशेष रूप से कम ताकत या लचीलेपन में उच्च होती है, अक्सर पोस्ट-इलाज की आवश्यकता नहीं होती है, या केवल बहुत कम राशि की आवश्यकता होती है। ऐसी सामग्रियों के अत्यधिक इलाज से लचीलापन कम हो जाता है और इसके परिणामस्वरूप वे भंगुर हो जाते हैं। दूसरी ओर, ऐसी सामग्रियां जो विशेष रूप से अपनी ताकत या कठोरता के लिए चुनी जाती हैं, इन गुणों को बढ़ाने के लिए सुनिश्चित करने के लिए सबसे अधिक पोस्ट-इलाज की आवश्यकता होगी।

मानक एसएलए सामग्री जैसे एबीएस जैसे रेजिन के लिए पोस्ट-इलाज की आवश्यकता होती है, हालांकि यह विशेष रूप से लंबे समय तक नहीं होना चाहिए। प्रोटोफैब में, हम अपने इलाज के ओवन में आम तौर पर लगभग 20 मिनट के लिए एबीएस जैसी सामग्रियों को ठीक करते हैं। पारदर्शी सामग्री को थोड़ा कम समय की आवश्यकता होगी, कहीं-कहीं 10-15 मिनट के क्षेत्र में। प्रोटोफैब के रेजिन में आमतौर पर सभी को कुछ हद तक पोस्ट-इलाज की आवश्यकता होती है, यह केवल असामान्य मामलों में होता है जो हम किसी भी पोस्ट-इलाज को पूरा नहीं करने के लिए चुनते हैं।

भाग का आकार भी एक महत्वपूर्ण कारक है, जो पोस्ट-इलाज की लंबाई पर निर्णय लेने के साथ विचार करता है। बहुत बड़े हिस्सों को ओवन में अधिक समय की आवश्यकता होगी, जबकि छोटे हिस्से कुछ ही मिनटों में अंदर और बाहर होंगे। यह वह जगह है जहां अनुभव का महत्व आता है। एक अनुभवी तकनीशियन विभिन्न सामग्रियों और आकारों के कुछ हिस्सों के लिए इलाज के बाद की मात्रा का सही पता लगाएगा, यह सुनिश्चित करेगा कि सभी मुद्रित भागों के यांत्रिक गुण सुसंगत रहें।

3d printed product model
छोटे भागों में आमतौर पर पोस्ट-इलाज के लिए कम समय की आवश्यकता होती है

ताकत और गुणवत्ता में सुधार करने का एक आसान तरीका

अच्छी तरह से किया गया पोस्ट-इलाज एसएलए भागों की गुणवत्ता को बढ़ाने का एक त्वरित और सरल तरीका है। ऐसे हिस्से जो थोड़े से भी ठीक होते हैं, वे कई मुद्दों से पीड़ित होते हैं और ठीक से ठीक होने वाले हिस्सों की तुलना में बहुत कम तन्यता ताकत रखते हैं। नरम या अधिक लचीली सामग्री के साथ मुद्रित भागों के लिए आप थोड़ा अधिक सावधान रहना चाहते हैं, लेकिन एसएलए सामग्री के विशाल बहुमत को इलाज ओवन में कुछ समय खर्च करके काफी सुधार किया जाएगा।

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लचीली सामग्री का उपयोग करने वाले भागों का पोस्ट-इलाज सावधानी से किया जाना चाहिए

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