پردازش پس از چاپ رزینی دارای پیچیدگی بالایی است و شامل چندین مرحله با نیازمندی های مختلف ابزار و فرآیند می‌باشد. کیفیت سطح قطعه با کنترل همزمان فرآیند چاپ و مراحل پس پردازش تضمین می‌شود.
فرآیند پس از چاپ در پرینت رزینی دارای درجه ای از پیچیدگی است و شامل چندین مرحله مرتبط با یکدیگر می‌باشد.
ابتدا، پس از اتمام چاپ سه بعدی رزین با فناوری فوتوکورینگ، فرآیند پایه ای پس از چاپ شامل مراحل زیر است: جدا کردن قطعه، حذف سازه های نگهدارنده، تمیز کردن مدل، پسا-پخت (Post-curing), سنباده زنی، اتصال قطعات و تعمیرات، و در نهایت رنگ آمیزی.
مراحل متعدد و مرتبط
جدا کردن قطعه: نیازمند دقت بالاست. به عنوان مثال، پس از آنکه سکوی کاری بالاتر از سطح مایع قرار گرفت، لازم است ۵ تا ۱۰ دقیقه صبر شود تا رزین اضافی خشک شود، پیش از اقدام به برداشتن قطعه از روی پلتفرم.
اگر قطعه قالب گیری شده بسیار نرم باشد، باید همراه با صفحه سکوی بالابر برای انجام فرآیند پسا-پخت برداشته شود.
این مراحل نشان دهنده حساسیت و هماهنگی لازم بین چاپ و پردازش پس از چاپ برای حصول کیفیت نهایی سطح و دقت قطعه هستند.
میز کاری مدل: این مرحله ساده نیست و نیازمند چندین عملیات است. پیش از خارج کردن مدل، ممکن است لازم باشد که نمونه اولیه و سکوی کاری به صورت جانبی قرار داده شوند تا خشک شوند. سپس در محلول های تمیز کننده ای مانند تولوئن یا الکل قرار گرفته، هم زده شوند تا تمیز شوند و حباب های هوا خارج شوند. پس از حدود ۴۵ دقیقه، سکوی کاری باید به مدت تقریبی ۵ دقیقه در مخزن آب شسته شود.
برای رزین ناپخته ای که ممکن است داخل قطعه قالب گیری شده باقی مانده باشد، لازم است هنگام طراحی مدل یک سوراخ خروجی مایع پیش بینی شود یا پس از قالب گیری ایجاد شود تا رزین اضافی تخلیه شود. در غیر این صورت، انقباض رزین باقی مانده در مراحل پسا-پخت بعدی باعث تغییر شکل قطعه خواهد شد. پس از آن، سطح نمونه اولیه نیاز به تمیزکاری مجدد دارد که بسته به نوع حلال، مراحل متفاوتی می‌طلبد؛ مانند شستشوی حلال های محلول در آب با آب سرد و سپس خشک کردن، یا پاک کردن رزین مایع روی سطح با استفاده از پنبه آغشته به حلال آلی.
حذف سازه های نگهدارنده: این مرحله نیز باید با دقت انجام شود. برای مواد رزینی نسبتاً شکننده، حذف سازه پس از پسا-پخت ممکن است باعث آسیب به قطعه شود؛ بنابراین توصیه می‌شود قبل از پسا-پخت انجام شود. همچنین، اگر مراحل بعدی مانند آبکاری یا رنگ آمیزی اجرا شوند، آثار سازه های نگهدارنده روی سطح نیاز به سنباده‌زنی و سایر عملیات تکمیلی دارند.
پسا-پخت (Post-curing): اگر استحکام قطعه نمونه اولیه که با تابش لیزر شکل گرفته، کافی نباشد، نیاز است مجدداً با تابش لامپ فرابنفش یا حرارت پسا-پخت شود. در این مرحله باید یکنواختی پخت و زمان مناسب پخت رعایت شود تا از ایجاد تمرکز تنش و سایر مشکلات جلوگیری شود.
نیازمندی های ابزار و فرآیند ها در پردازش پس از چاپ رزینی
هر عملیات در پردازش پس از چاپ نیازمند ابزار های خاص برای تسهیل کار است. به عنوان مثال، تمیز کاری می‌تواند از مخازن تمیز کاری اولتراسونیک، شستشوی سبدی (غوطه ور کردن در حمام IPA) و غیره استفاده کند. در میان این روش ها:
تمیز کاری اولتراسونیک: بسیار حرفه ای است و نتایج خوبی دارد، اما هزینه بالایی دارد.
شستشوی سبدی: ساده و سریع است، اما اثر آن کمی ضعیف‌تر است.
برای سنباده زنی، اگر قطعه نیازمند مراحل بعدی مانند رنگ آمیزی یا آبکاری با استاندارد بالا باشد، لازم است از سنباده های با دانه بندی های مختلف، از خشن تا نرم، به صورت چند مرحله ای استفاده شود. این مرحله نیازمند تکنیک های عملی و تجربه بالاست.
در فرآیند رنگ آمیزی، علاوه بر انتخاب رنگ مطابق با خواسته مشتری (که شامل شرایط مختلفی مانند رنگ آمیزی دستی با اسپری یا استفاده از تفنگ اسپری با هوای فشرده است)، در رنگ آمیزی با مشخصات بالا لازم است رنگ ها به دقت با کارت رنگ تنظیم شوند.
همچنین، در شرایط مختلف اتصال و تعمیر قطعات:
برای پر کردن شکاف های بزرگ یا قطعات از دست رفته، از چسب کند خشک استفاده می‌شود.
برای شکاف های کوچک یا قطعات کوچک از دست رفته، چسب سریع خشک مناسب است و می‌توان از شتاب دهنده ها برای کاهش زمان پخت استفاده کرد.
این مراحل نیازمند دقت بالای کاربران در تشخیص سناریوی مناسب و انتخاب فرآیند صحیح است تا کیفیت نهایی قطعه حفظ شود.
منطقی بودن طراحی مدل: در مرحله طراحی مدل، باید ویژگی های مواد مورد استفاده در پرینت رزینی و الزامات فناوری چاپ مدنظر قرار گیرد. به عنوان مثال، برای قطعاتی که مستعد تغییر شکل هستند، ساختار باید بهینه سازی شود تا پایداری مدل حفظ شود. بر اساس استحکام و انعطاف پذیری رزین، شکل و نسبت های مدل باید به طور منطقی تعیین شود تا از تغییر شکل ناشی از توزیع نامتوازن تنش های ساختاری در طول فرآیند چاپ جلوگیری شود و در نتیجه کیفیت سطح حفظ گردد.
بهینه سازی پارامتر های چاپ: سرعت چاپ یکی از پارامتر های کلیدی است. سرعت چاپ بیش از حد می‌تواند باعث گرم شدن سریع رزین شود و در نهایت منجر به تغییر شکل شود. بنابراین، سرعت چاپ باید با توجه به ویژگی های رزین و مشخصات پرینتر تنظیم شود.
زمان تابش نور (Exposure Time) نیز بسیار مهم است. زمان تابش خیلی کوتاه باعث پخت ناقص رزین می‌شود و سختی و صافی سطح را تحت تأثیر قرار می‌دهد. زمان تابش خیلی طولانی ممکن است باعث تاب برداشتن کف مدل یا سختی در جدا کردن آن از پلتفرم شود. زمان تابش باید با دقت و بر اساس نوع رزین و اندازه مدل تنظیم گردد.
تمیز کاری کامل سطح: فرآیند تمیز کاری به طور مستقیم بر کیفیت سطح تأثیر می‌گذارد. در مرحله تمیز کاری اولیه، باید رزین ناپخته روی سطح به طور کامل برداشته شود. اگر از تمیز کاری اولتراسونیک استفاده شود، هرچند هزینه بالایی دارد، اما می‌تواند لایه نازک رزین ناپخته روی مدل را به طور مؤثر حذف کرده و سطحی صاف ایجاد کند. اگر از روش شستشوی سبدی و غوطه وری در IPA استفاده شود، ممکن است چندین عملیات لازم باشد تا تمیزی کامل حاصل شود و فرآیند های بعدی مانند پسا-پخت و سنباده زنی بدون تأثیر بر کیفیت سطح به طور روان انجام شوند. هم زمان، رزین ناپخته باقی مانده در داخل قطعه قالب گیری شده نیز باید به طور مناسب مدیریت شود تا از تغییر شکل سطحی ناشی از انقباض رزین در طول پسا-پخت جلوگیری شود.
عملیات منطقی پسا-پخت: پسا-پخت برای تنظیم ویژگی های مواد رزین حیاتی است. پسا-پخت ناکافی ممکن است باعث مشکلاتی مانند سختی ناکافی سطح و مقاومت پایین در برابر خراش شود. برای رزین های کاربردی، پسا-پخت معمولاً با تابش لامپ فرابنفش یا حرارت انجام می‌شود. در این مرحله باید از دستگاه پسا-پخت با توان مناسب استفاده کرد. به عنوان مثال، هنگام استفاده از لامپ فرابنفش تمام باند ۶۰۰ وات، زمان پسا-پخت برای هر سمت باید بین ۱۰ تا ۳۰ ثانیه کنترل شود و هر سمت به طور یکنواخت در معرض نور فرابنفش قرار گیرد. این کار از ترک خوردگی و تغییر شکل ناشی از تمرکز تنش جلوگیری کرده و کیفیت سطح و عملکرد کلی مدل را بهبود می‌بخشد.
مهارت های سنباده زنی دقیق: سنباده زنی می‌تواند کیفیت سطح را به طور قابل توجهی ارتقا دهد. ابتدا باید سنباده مناسب انتخاب شود. برای مدل هایی بدون نیاز های خاص، تنها سطح تماس با سازه نگهدارنده نیاز به سنباده زنی دارد. اگر نیاز به سطح صاف‌تر و با کیفیت بالاتر (مانند رنگ آمیزی یا آبکاری) باشد، سنباده باید به تدریج از دانه بندی خشن به نرم تغییر داده شود. در طول فرآیند سنباده زنی، استفاده از دستکش یا پوشش مناسب و اعمال نیروی یکنواخت ضروری است تا از ایجاد خراش های غیر ضروری یا سنباده زنی بیش از حد جلوگیری شود. به ویژه برای بخش هایی از مدل که دارای جزئیات پیچیده یا نیازمند دقت بالا هستند، عملیات باید با دقت بیشتری انجام شود تا ضمن بهبود صافی سطح، ظاهر کلی و جزئیات مدل آسیب نبینند.
