Stereolitografi (SLA) ve dijital ışık işleme (DLP) gibi reçine 3D baskı teknolojileri, son derece ayrıntılı ve doğru parçalar üretme yetenekleri nedeniyle popüler bir 3D baskı teknolojisi haline geldi. Bu baskı yöntemi, bir ışık kaynağına, genellikle ultraviyole (UV) ışığa maruz kaldığında katılaşan, ışığa duyarlı bir reçine kullanır. Bu katılaşma işlemi kürleme olarak bilinir.
Kürleme, reçine 3D baskı sürecinin önemli bir parçası olsa da, 3D yazıcı donanımına yerleşik UV lazerler veya pozlamalar sayesinde, yapımcıların bitmiş baskıları sonradan kürlemesi de yaygındır. Kürleme sonrası reçine 3D baskılar, kullanıcıların baskılarının mekanik özelliklerini geliştirmelerine ve güç, sertlik ve hatta sıcaklık direnci açısından üstün performans elde etmelerine olanak tanır.
Gördüğümüz gibi, 3D baskı işlemi sırasında fotopolimer reçinesi UV ışığına maruz bırakılır ve bu, fotopolimerizasyon adı verilen kimyasal bir reaksiyonu başlatır. Bu reaksiyon reçinenin katılaşmasına ve basılan nesnenin katmanlarını oluşturmasına neden olur. Bununla birlikte, baskı sırasında UV ışığına ilk maruz kalma genellikle reçineyi tamamen sertleştirmek için yetersiz kalır ve reçineyi kısmen katılaşmış halde bırakır. Kürlenmemiş veya kısmen kürlenmiş reçine baskılarda aşağıdakiler gibi çeşitli sorunlar ortaya çıkabilir:
- Parça zayıflığı : Yetersiz kürleme, baskının optimumun altında mekanik dayanıklılığa sahip olmasına neden olabilir ve baskı altında kırılmaya veya deformasyona yatkın hale gelebilir.
- Yüzey yapışkanlığı : Kısmen kürlenmiş baskılar çoğunlukla toz ve kiri çekebilen yapışkan bir yüzeye sahiptir, bu da son işlemeyi zorlaştırır.
- Büzülme ve eğrilme : Reçine baskıdan sonra kürlenmeye devam ettikçe, baskının büzülmesine veya eğrilmesine neden olarak boyutsal yanlışlıklara yol açabilir.
Daha ayrıntılı olarak göreceğimiz gibi, kürleme sonrası reçine 3D baskıları için güneşte kürleme, UV ışıkla kürleme ve daha fazlasını içeren birkaç farklı yöntem vardır. Genel olarak, kürleme sonrası işlemi başlatmadan önce, 3D baskınızı yıkayarak ve destekleri çıkararak hazırlamak iyi bir fikirdir.
3D Baskıların Kürlemeye Hazırlanması
Bir reçine 3D baskı, 3D yazıcıdan çıkmaya hazır olduğunda, kürlenmemiş reçine kalıntısının hala parçanın yüzeyine yapışmış olması yaygındır. Bu nedenle son kürleme işlemine geçmeden önce bu kürlenmemiş reçinenin yeşil kısımdan temizlenmesi önemlidir. Reçine parçanın yüzeyinden çıkarılmazsa, son kürlenmiş parçada boyutsal yanlışlıklara ve yüzey kusurlarına neden olabilir.Kürlenmeden önce bu reçine kalıntısını gidermenin en yaygın ve uygun fiyatlı yollarından biri, izopropil alkol (IPA) banyosu kullanmaktır. IPA, tuvalet ispirtosu ve el dezenfektanları da dahil olmak üzere birçok ev ürününde bulunan bir solventtir.
IPA ayrıca sıvı reçineyi çözmek için de kullanılabilir. 3D baskıları temizlemek ve kürlemeye hazırlamak için, basılı parçaları yaklaşık üç dakika boyunca bir IPA banyosuna batırmanız yeterlidir. Hala sıvı reçine izleri kalmışsa bu durulamayı bir kez daha tekrarlayabilirsiniz.
IPA'nın uçucu ve yanıcı doğası ve sıvı reçineyle reaksiyonu nedeniyle malzemelerin dikkatle kullanılması çok önemlidir. Bu, malzemelerin iyi havalandırılmış bir ortamda kullanılmasını ve nitril veya neopren gibi reaktif olmayan bir malzemeden yapılmış koruyucu eldivenlerin giyilmesini içerir. Kullanılmış IPA'nın güvenli bir şekilde imha edilmesi de hayati öneme sahiptir: Tehlikeli atıkların imhasına ilişkin yerel yönergelere başvurun ve IPA'yı asla çözünmüş reçine parçacıklarıyla birlikte kanalizasyona dökmeyin.
Sıvı reçine yeşil 3D baskılı parçadan güvenli bir şekilde temizlendiğinde, varsa destekleri çıkarabilirsiniz. Destekleri son sertleştirmeden önce çıkarmak daha kolaydır çünkü bunlar o kadar sertleşmeyecektir. Bunu elle kırarak veya daha fazla hassasiyet gerekiyorsa pense veya kesici aletler kullanarak yapabilirsiniz.
Güneş Işığıyla Kürleme
3D baskılı reçine modelini kürlemenin açık ara en ucuz yöntemi doğal güneş ışığı kullanmaktır. Doğrudan güneş ışığının yaydığı UV ışınları, fotopolimer reçine malzemesini yavaş yavaş sertleştirecektir. Bununla birlikte, doğrudan güneş ışığı aynı zamanda kürleme sonrası için en yavaş yöntemdir ve belirli bir gündeki UV radyasyonunun gücüne bağlı olarak tutarsız olabilir.En iyi koşullarda (tam güneş ve bulutsuz), küçük bir 3D baskılı modeli doğrudan güneş ışığı altında kürlemek yaklaşık iki saat sürebilir. Şeffaf parçalar daha hızlı kurur (şeffaf olmayan parçanın gerektirdiği sürenin yaklaşık yarısı kadar sürede), büyük baskıların tamamen kuruması ise sekiz saate kadar sürebilir. Bu nedenle kürleme sürecinin nasıl ilerlediğini görmek için parçaları düzenli olarak kontrol etmek önemlidir. 3D modellerinizi dışarıda kürlüyorsanız, her açının güneşe eşit şekilde maruz kalmasını sağlamak için baskıyı da döndürmelisiniz.
Güneş Işığıyla Kürlemenin Artıları
- Maliyet : Güneşle kürleme herhangi bir özel ekipman gerektirmez, bu da onu kürleme sonrası için en uygun fiyatlı seçenek haline getirir.
- Çevre Dostu : Güneşle kürleme, elektrik tüketen yapay UV ışık kaynaklarının kullanımına kıyasla daha çevre dostu bir seçenektir.
- Tutarsız maruz kalma : Güneş ışığı yoğunluğunun değişkenliği nedeniyle tutarlı kürleme sonuçları elde etmek zor olabilir.
- Daha uzun kürleme süreleri : Güneş ışığının yoğunluğu genellikle özel bir UV ışık kaynağınınkinden daha düşük olduğundan, güneşle kürleme genellikle UV ışıkla kürlemeden daha uzun sürer.
- Sınırlı kontrol : Güneşle kürlemeyle, UV ışığının maruz kalma süresini ve yoğunluğunu kontrol etmek daha zordur; bu da baskının aşırı veya yetersiz kürlenmesi riskini artırabilir.
UV Lambasıyla Kürleme
Zaman önemliyse UV lambası kullanmak muhtemelen daha iyi bir seçenektir. Yapay bir UV ışık kaynağı, 3D baskı kürleme için tutarlı, güvenilir sonuçları garanti eder. Üstelik UV ışığı kullanılarak kürleme işlemi yalnızca birkaç dakika sürecektir (berrak reçineler için 1 dakika kadar kısa bir süre). Özel 3D baskı kürleme istasyonlarının çoğu, her açının aynı UV maruziyetini almasını sağlamak için 3D baskılı parçayı döndüren bir döner tablanın ek avantajına sahiptir.Markalı bir kürleme odasına yatırım yapmaya hazır değilseniz, plastik bir kutu, alüminyum folyo, pille çalışan bir döner tabla ve LED UV ışıkları kullanarak kendi DIY kürleme istasyonunuzu da yapabilirsiniz.[4] Daha küçük 3D baskılı parçalar için işe yarayan başka bir seçenek de ojeyi kürlemek için tasarlanmış bir UV lambası kullanmaktır. Parçaları kürleme yatağına yerleştirin ve birkaç dakika bekletin. UV ışığı altında sertleşen baskıları yakından takip ettiğinizden emin olun: baskılar hızla aşırı sertleşebilir ve bu da kırılganlığa neden olabilir.
UV Lamba Kürlemenin Artıları
- Kontrollü maruz kalma : UV kürleme odaları, UV ışığının maruz kalma süresi ve yoğunluğu üzerinde hassas kontrol sağlar. Bu, baskının fazla veya az kürlenmesi riskini azaltır.
- Verimlilik : UV ışık kaynağı daha yoğun ve baskıya odaklanabildiğinden, UV ışıkla kürleme güneşle kürlemeden çok daha hızlıdır.
- Tutarlılık : UV kürleme, baskının tüm alanlarının tamamen kürlenmesini sağlayarak daha eşit bir pozlama sağlayabilir. Bu, düzensiz kürlemenin zayıf noktalara veya yüzey kusurlarına yol açabileceği karmaşık geometrilere veya karmaşık ayrıntılara sahip baskılar için özellikle önemlidir.
- Maliyet : UV kürleme, özellikle UV kürleme odaları pahalı olabilir. Bu, bazı kullanıcılar, özellikle hobiciler veya sınırlı bütçeye sahip küçük işletmeler için bir engel olabilir.
- Bakım : UV lambaları veya LED'ler gibi UV ışık kaynakları zamanla bozulabilir ve periyodik olarak değiştirilmeleri gerekebilir. Bu, kürleme sürecinin devam eden maliyetini ve bakım gereksinimlerini artırabilir.
Kürlenme Süresini Etkileyen Faktörler
Bir baskının baskı yatağından çıktıktan sonra UV ışığına maruz kalma süresi bir dizi faktöre bağlı olarak değişir. Bunlar şunları içerir:- Reçine türü : 3D baskıda kullanılan reçine türü, bir baskı için gereken kürleme süresini önemli ölçüde etkileyebilir. Örneğin esnek ve sert reçinelerin kürlenmesi standart reçinelere göre daha uzun sürebilir.
- Boyut ve geometri : Daha büyük baskılar veya karmaşık ayrıntılara sahip baskılar, baskının tüm alanlarının tamamen kürlendiğinden emin olmak için ek kürleme süresi gerektirebilir. Daha büyük veya daha karmaşık baskılar için kürleme süresini artırmayı düşünün ve süreçte ince ayar yapmak için sonuçları izleyin.
- Kürleme yöntemi : Farklı kürleme yöntemlerinin çok farklı kürlenme süreleri vardır. Örneğin, bir parçanın güneş ışığında kürlenmesi saatler alabilirken, UV odasında sadece birkaç dakika sürebilir.
- Çevre : Sıcaklık ve nem kürlenme sürelerini etkileyebilir. Genel olarak kürleme işlemi genellikle daha yüksek sıcaklıklarda ve daha düşük nemde daha verimlidir.
Tamamen kürlenmiş bir reçine 3D baskı nasıl belirlenir
Bir reçine 3D baskının tamamen kürlenip kürlenmediğini belirlemenin en kolay yolu, ona bakmaktır. Tamamen kürlenmiş bir 3D baskı, mat yüzeyiyle ayırt edilebilir. Yeşil reçineli 3D baskı (3D yazıcıdan hemen çıkan veya kürleme işlemi yapılmamış) parlak bir yüzeye sahip olacaktır. Basılan kısım tamamen mat, parlak olmayan bir dokuya büründüğü anda kürleme yapılmalıdır. Öte yandan aşırı kürlenmiş bir parça gözenekli hale gelecek ve bu da daha pürüzlü bir dokuya neden olabilecektir.Genel olarak, şeffaf reçineler kullanılarak 3D olarak basılan daha küçük parçalar veya modeller, daha uzun kürleme süresi gerektiren daha büyük modellere göre daha hızlı kürlenir. Reçine baskının ne kadar süre kürleneceğine karar verirken bunu hesaba katmak önemlidir. Reçine türü de kürlenme sürelerini etkileyebilir, bu nedenle kullandığınız reçine markasının talimatlarını kontrol ettiğinizden emin olun.
Biraz daha az güvenilir olsa da, kürlemenin bitip bitmediğini anlamak için 3D yazdırılan parçaya da dokunabilirsiniz. Yeterince kürlenmemiş bir bileşen hala hafif yapışkan veya yapışkan bir his verirken, iyi kürlenmiş bir parça pürüzsüz ve sert bir his verecektir. Ancak bu yöntem tamamen güvenilir olmayabilir, çünkü parçanın üzerindeki yapışkan reçine başka bir sorunun belirtisi de olabilir.
Kürleştikten sonra neden yapışkan reçine var?
Bazen tamamen kürlenmiş bir 3D baskının üzerinde hala yapışkan lekeler bulunabilir. Bu, 3D baskılı modelinizin kürleme sonrası düzgün şekilde temizlenmediğinin bir işareti olabilir. Başka bir deyişle, 3D baskılı parça üzerinde sıvı reçine kalıntısı kalırsa, katı nesneden farklı bir hızda kürleşecek ve parça yüzeyinde yapışkan yarı kürlenmiş kusurlara neden olacaktır.Bu SLA 3D yazdırma sorununu önlemek için kürlenmeden önce kalan sıvı reçinenin uygun şekilde temizlenmesi ve çıkarılması önemlidir. Önceki bölümde gördüğümüz gibi, sıvı reçineyi çözmek ve modeli kürlenmeye hazırlamak için bir IPA banyosu kullanılabilir. Bununla birlikte, eğer IPA zaten reçineyi çözmek için kullanılmışsa, solvent içindeki reçine parçacıkları aslında temizleme sürecini kirletebilir ve bu da yapışkan baskılara neden olabilir. Bunun olmadığından emin olmak için taze IPA kullanabilir veya reçine parçacıklarını solventin içinde sertleştirerek ve ardından dikkatlice IPA sıvısından filtreleyerek çıkarabilirsiniz.
Kürleştiğimde neden duman ve buhar çıkıyor?
3D baskılı bileşeninizi sertleştirirken önemli miktarda duman veya buhar görüyorsanız bu, parçanın düzgün şekilde temizlenmediğinin ve parça üzerinde hâlâ sıvı reçine bulunduğunun işaretidir. Parçayı bir solvent kullanarak dikkatlice temizlediyseniz buhar, parçayı temizlemek için kullanılan IPA solüsyonunun reçine parçacıklarına fazla doymuş olduğunun da bir işareti olabilir.Tamamen kürlenmiş reçine güvenli olmakla birlikte, sıvı reçine toksiktir ve dokunulmamalıdır. Benzer şekilde, SLA 3D baskı ve kürleme tarafından üretilen buharlar, yeterli maruziyet durumunda olumsuz etkilere sahip olabilir. Bu nedenle SLA parçalarını her zaman iyi havalandırılmış bir alanda 3D olarak yazdırmalı ve iyileştirmelisiniz. Kürleme kurulumunuzun iyi havalandırılmış bir alanda bulunduğundan veya kürleme işlemi sırasında oluşan dumanın dağıtılmasına yardımcı olmak için fan veya havalandırma gibi bir havalandırma sistemi içerdiğinden emin olun.
Her zaman iyi havalandırılmış bir ortamda 3D baskı ve son işlem yapmayı unutmayın.
Reçine 3D baskıları aşırı sertleştirmek mümkün mü?
Evet, reçine 3D baskıyı aşırı sertleştirmek mümkündür. 3D baskınızı çok fazla UV ışığına maruz bırakırsanız parçanın mekanik özellikleri bozulmaya başlayacak ve bunun sonucunda basılı bileşen kırılgan ve gözenekli hale gelecektir. Kürleme UV lambaları veya kürleme istasyonları kullanılarak çok hızlı bir şekilde sağlandığı için, bu yöntemleri kullanıyorsanız aşırı kürleme riski daha yüksektir. Aşırı sertleşmeyi önlemek için reçine modelinizin durumunu sık sık kontrol edin. Yeterince kürlenmemişse, tekrar UV ışığı altına koyabilirsiniz.Güneşten gelen UV ışınları da fotopolimer reçineleri kademeli olarak iyileştirip bozduğundan, 3D baskılı nesnenizi güneşte tutmak da zamanla aşırı sertleşmeye neden olabilir. Bu, 3D baskılı parçayı daha kırılgan ve kırılmaya yatkın hale getirebilir.
Çözüm
Reçine 3D yazıcılar, yüksek hassasiyetleri ve yüksek kaliteli yüzey kaplamalı baskılar yapmalarıyla bilinir. Reçine baskıların ne kadar sürede kürleneceğini bilerek süreci daha da optimize edin. Gördüğümüz gibi kürleme ışığının türü (güneş ışığı, UV lambası veya su altı) basılı parçaların ne kadar sürede kürleneceğini önemli ölçüde etkiler. Doğrudan güneş ışığında kürlenme ücretsizdir ancak 1-8 saat arasında sürebilir. Öte yandan yapay UV ışığının kullanılması bazı ek ekipman gerektirir ancak reçine baskılarını yalnızca birkaç dakika içinde tamamlayabilir.Kaynak :
Post-Curing Methods and How Long to Cure Resin Prints
Post-curing is an important step in SLA 3D printing. Knowing how long to cure resin 3D prints and what curing methods to use can help you attain the highest quality parts.
www.wevolver.com
https://support.formlabs.com/s/article/Isopropil-Alcohol-IPA?language=en_US
Moderatörün son düzenlenenleri:
