توسعه فناوری چاپ سه بعدی، فرآیند ساخت جواهرات را به کلی دگرگون کرده و به طراحان این امکان را داده است که خلاقیت و انعطاف پذیری بیشتری در خلق آثار پیچیده و منحصر به فرد داشته باشند. با این حال، چاپ سه بعدی پایان کار نیست. مدل های جواهرات پس از چاپ باید به دقت شسته شوند تا نتیجه نهایی کاملاً صیقلی و بینقص حاصل شود. برای رسیدن به بهترین کیفیت ریخته گری، ضروری است مدل های جواهرات چاپ شده با رزین های قابل ریخته گری (Cast-able Resins) با حلال مناسب شسته شده و هیچ گونه باقی مانده ای از رزین یا حلال روی سطح باقی نماند.
برای درک بهتر اصول چاپ رزین و پاسخ به سوالات متداول، مطالعه مقاله «مبانی چاپ رزین: پاسخ به سوالات رایج شما» بسیار مفید است.
چاپ سه بعدی DLP به دلیل توانایی تولید نمونه های اولیه با دقت بالا، قابلیت ریخته گری مستقیم، جزئیات ظریف و سطوحی بینقص، محبوبیت زیادی یافته است. عملیات پس پردازش اغلب ضروری است، زیرا قطعات به صورت کامل و آماده استفاده بلافاصله پس از خروج از چاپگر نیستند. هرچند که اجزا پس از جدا شدن از بستر ساخت تا حد زیادی صاف و قابل استفاده اند، چند مرحله تکمیلی نهایی، آن ها را برای کاربرد های متنوع مناسبتر میسازد.
درک اهمیت پاک سازی در جواهرات چاپ شده سه بعدی
قبل از ورود به روش دقیق پاک سازی مدل های جواهرات چاپ شده با پرینتر سه بعدی، بد نیست نگاهی کوتاه بیندازیم به اینکه چرا پاک سازی بخش بسیار مهمی از جریان کاری چاپ سه بعدی محسوب میشود.
قبل از بررسی دقیق مراحل تمیز کاری مدل های جواهرات چاپ شده، بیایید نگاهی کوتاه به دلایل اهمیت تمیزکاری در جریان کاری چاپ سه بعدی بیندازیم.
- حذف باقی مانده رزین و سازه های پشتیبان:
پس از چاپ سه بعدی، مدل های جواهرات اغلب شامل رزین ناپخته باقی مانده و سازه های پشتیبان هستند. پاک سازی کامل کمک میکند تا این سازه ها به طور کامل حذف شده و هیچ مادهی اضافی روی مدل باقی نماند.
- پایان بندی بافت سطح:
پاک سازی برای داشتن سطحی صاف و صیقلی در جواهرات چاپ شده سهبعدی ضروری است. اگر مواد باقی مانده روی مدل بماند، جزئیات ظریف و زیبایی نهایی محصول تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.
- نتایج ریخته گری بینقص:
وجود هرگونه باقی مانده رزین یا حلال روی مدل های جواهرات میتواند به زنجیره های پلیمری مدل آسیب زده و باعث ایجاد ریخته گری نامطلوب و وزن های ناهماهنگ شود. بنابراین، شستشوی کامل مدل ها برای حذف تمام رزین های باقی مانده ضروری است و پس از آن از هوای فشرده برای تبخیر حلال استفاده میشود.
تجهیزات و مواد مورد نیاز برای شستشوی مدل های جواهرات چاپ سه بعدی
برای اطمینان از کارآمدی و روان بودن فرایند شستشو، باید ابزار ها و مواد مناسب قبل از شروع آماده باشند:
- جعبه های فیلتر/صافی:
پس از چاپ مدل های جواهرات، آنها از بستر چاپ به این جعبه ها منتقل میشوند تا رزین چکیده شده جمع آوری شود و از هدررفت مواد جلوگیری شود.
- الکل ایزوپروپیل (IPA):
الکل ایزوپروپیل یکی از مواد رایج در پس پردازش اشیاء رزینی است که به عنوان حلال عمل کرده و رزین ناپخته را پاک میکند. انتخاب IPA با کیفیت و غلظت مناسب برای نوع رزینی که استفاده میکنید ضروری است. با این حال، IPA برای مدل های رزین قابل ریخته گری ایده آل نیست و ممکن است حجم زیادی نیاز باشد که منجر به باقی ماندن رزین و IPA روی مدل ها و در نهایت ریخته گری نامناسب شود.
- الکل اتیلیک ۹۹٪:
الکل اتیلیک ۹۹٪ بهترین حلال برای شستشوی مدل های جواهرات است. این ماده رزین ناپخته را به خوبی پاک کرده و با استفاده از هوای فشرده به سرعت تبخیر میشود.
- ایستگاه هوای فشرده:
پس از شستشو، باید باقی مانده حلال های الکلی به طور کامل حذف شوند زیرا این مواد میتوانند به زنجیره های پلیمری مدل آسیب برسانند. برای این کار فقط باید از هوای فشرده استفاده کرد.
- تجهیزات شستشو/بشر:
مدل های رزینی نیاز به شستشوی مکرر دارند. میتوان از دستگاه های شستشوی کوچک مخصوص یا بشرهای بزرگ برای این منظور بهره برد.
- تجهیزات ایمنی:
استفاده از تجهیزات ایمنی مناسب مانند دستکش و عینک ایمنی هنگام کار با محلول های شستشو مانند IPA الزامی است.
- برس های نرم:
قلم مو ها و مسواک های نرم برای جابجایی دقیق مدل هنگام شستشو و پاک سازی رزین های باقی مانده از جزئیات حساس بسیار مفید هستند و بدون آسیب رساندن به مدل عمل میکنند.
- منبع نور UV:
پس از شستشو، برخی رزین ها نیاز به پست کیورینگ دارند. دسترسی به منبع نور UV برای پخت کامل رزین پس از شستشو ضروری است.
شست و شوی مدل های جواهر سازی پس از چاپ سه بعدی
برای دستیابی به قطعات جواهر صاف و براق که با فناوری DLP چاپ شده اند، باید رزین اضافی و چسبندهی باقی مانده به دقت پاک شود. برای اینکه قطعات چاپ شده شما نه چسبناک باشند و نه ظاهری نامطلوب داشته باشند، فرآیند پس پردازش و شست و شو اهمیت زیادی دارد. در ادامه، مراحل دقیق شست و شوی مدل های جواهر سازی چاپ سه بعدی را بررسی میکنیم تا بهترین نتیجه را به دست آورید.
- شست و شو
توصیه میشود قطعات چاپ سهبعدی، بهخصوص مدلهای جواهرسازی، با استفاده از ایزوپروپیل الکل (IPA) یا الکل اتیلیک ۹۹٪ شسته شوند. اکثر کاربران معتقدند الکل اتیلیک عملکرد بهتری در پاکسازی دارد. قطعات باید به طور کامل در حلال غوطهور شوند و برای پاکیزگی کامل، برخی قطعات نیاز به شستوشوی دو مرحلهای با IPA یا الکل اتیلیک دارند.
- پست کیورینگ (Post Curing)
پس از اتمام چاپ در دستگاه های DLP یا دیگر پرینتر های رزینی، فرآیند پلیمریزاسیون ممکن است همچنان ادامه داشته باشد. با اعمال پست کیورینگ، یعنی قرار دادن قطعه در معرض حرارت و نور UV، سختی و استحکام آن افزایش مییابد. در حالی که بیشتر رزین ها نیازی به این مرحله ندارند، برخی رزین ها برای دستیابی به خواص نوری و مکانیکی بهینه، باید به مدت زمان مشخصی تحت پست کیورینگ قرار بگیرند.
- بازرسی و کار های اضافی
مدل جواهر سازی پاک شده و خشک شده را به دقت بررسی کنید تا هر گونه نقص، ناهمواری یا لکه باقی مانده را شناسایی کنید. در این مرحله میتوان مراحل اضافی پس پردازش مانند سمباده زنی، پولیش یا جزییات بیشتر را انجام داد.
- سمباده زنی
سمباده زنی مؤثرترین روش برای حذف عیوب سطحی، صاف کردن لبه ها و پاک کردن اثرات پایه های نگهدارنده در قطعات چاپ شده سه بعدی جواهر سازی است. البته سمباده زنی دستی اشکال پیچیده با فضای داخلی و حفره های عمیق دشوار یا غیرممکن است و بیشتر برای اشکال ساده کاربرد دارد. با استفاده از کاغذ سمباده با درجه ۳۰۰۰ میتوان سطح قطعات را صیقلی و براق کرد. پس از رسیدن به بافت دلخواه، به تدریج درجه سمباده را افزایش دهید. در کاربرد های جواهر سازی، سمباده زنی معمولاً فقط برای حذف اثرات پایه های نگهدارنده انجام میشود.
برای آشنایی کامل با فناوری و نکات تخصصی در زمینه جواهرات چاپ سه بعدی، مطالعه مقاله «جواهرات چاپ سه بعدی: یک مرور تخصصی» توصیه میشود.
جواهر سازان مدل های پیچیده جواهر را با استفاده از پرینتر های سه بعدی تخصصی که از رزین ها بهره میبرند، لایه به لایه میسازند. پس پردازش بخش حیاتی و ضروری از فرآیند تولید است، زیرا این مدل ها معمولاً شامل جزئیات پیچیده و ساختار های حساس هستند. این فرآیند دقیق تضمین میکند که محصول نهایی مطابق با استاندارد های کیفیت و زیبایی شناسی مورد نظر خواهد بود.