SLA 3D 인쇄를위한 사후 경화

ProtoFab UV 퍼니스에 앉아있는 3D 인쇄 된 프로토 타입

후 경화는 SLA 인쇄의 한 단계로 간과되기도하지만 인쇄 된 부분의 최종 특성에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 후 경화는 일률적 인 과정이 아닙니다. 다양한 재료 및 부품 크기에 적합한 후 경화 시간을 결정하는 데 필요한 기술과 경험이 있습니다. 일부 부품의 경우 후 경화가 필수적 인 반면, 다른 부품의 경우에는 전혀 중요하지 않습니다. SLA 사후 경화 후의 과학에 대해 자세히 살펴보고 올바른 결과를 얻는 것이 왜 중요한지 토론하십시오.

후 경화 란 무엇입니까?

SLA 인쇄 중에 수지의 특정 영역이 레이저에 노출되어 경화시킵니다. 이 과정이 완료되면 전체 부품이 치유 될 것이므로, 후 경화가 필요한 이유가 명확하지 않을 수 있습니다. 이 질문에 대답하기 위해 우리는 감광 수지의 성질과 그것이 액체에서 고체로 변하는 방법을 이해해야합니다. 액체 상태에있는 동안, 수지는 광개시제와 혼합 된 많은 결합되지 않은 단량체로 이루어진다. 레이저로부터의 강한 자외선에이 혼합물을 노출 시키면 광개시제가 반응하고 단량체가 서로 결합하여 중합체를 형성하게된다. 이것이 1 차 경화 단계입니다. 경화 된 수지는 교차 결합 된 거대 분자로서, 모든 부분이 그 모든 부분에 직접 연결되어 있음을 의미합니다. 그러나, 인쇄 후에 인장 강도 및 다른 특성에 영향을 미치는 정도까지 가교되지 않은 많은 부분이 여전히 존재할 것이다. 자외선은 분자 결합을 완료하고 만들 수있는 모든 교차 결합이 만들어 지는지 확인하는 데 사용될 수 있습니다.

포스트 큐어 링의 목적 상, 태양은 실제로 나쁜 광원이 아닙니다. 소비자 SLA 프린터를 사용하는 많은 애호가들은 잠시 동안 인쇄 된 부품을 외부에 배치하고 작업을 완료합니다. 그러나보다 전문적인 환경에서는 훨씬 더 제어가 가능한 UV 오븐을 사용하는 것이 일반적으로 표준 방법입니다.

왜 치료 후?

후 경화는 부품을 더 강하게 만들뿐만 아니라 더 안정적으로 만듭니다. 이 부분에 미 반응의 광개시제 및 결합되지 않은 고분자를 갖는 것은 상태가 햇빛에 노출되었을 때 인쇄 된 후 오랫동안 계속 변할 수 있음을 의미합니다. 치과 용 삽입물과 같이 정밀 할 필요가있는 부품의 경우 이는 완전히 받아 들일 수 없습니다. 도장을하지 않은 부품은 햇빛에 노출되었을 때 색상이 바뀔 수 있습니다. 이것은 일반적으로 SLA 수지의 문제이지만 부품이 미 경화 된 경우 더 두드러집니다.

후 경화의 주된 이유는 일반적으로 인장 강도를 높이고 표면의 점착성을 제거하는 것입니다. 일부 인쇄물은 후 경화 전에 약간 부드러울 수 있으며 빌드의 약한 부분이 처지거나 처져 정확도에 영향을 줄 수 있습니다.

경화되지 않은 수지는 사람에게 유독하므로 안전성에 대한 질문이 있습니다. 완전히 치유되지 않은 부분이 맨살로 처리된다면, 특히 손잡이의 손가락이 나중에 입에 닿는 경우에는 자극이나 다른 문제가 발생할 수 있습니다. 부품의 사후 경화는 수지를 완전히 안정적으로 만지게하는 효과가있다.

완전히 경화 된 3D 인쇄 부품

경화의 화학

경화는 열과 빛의 영향을받습니다. 열은 가교 고분자 네트워크의 에너지를 증가시키고 분자 수준에서 더 많은 운동을 일으 킵니다. 이러한 에너지 및 이동성의 증가는 반응성 그룹이 서로 접촉하고 더 많은 채권을 만들 수있게합니다.

그러나 자외선은 사후 경화에 필요한 주요 성분입니다. 이 장비는 오븐이나 화로라고 불리지 만 실제로는 내부의 온도가 높지는 않으며 선탠 침대보다 훨씬 더 덥지 않습니다. SLA 인쇄에 사용되는 수지는 감광성이며 빛에 노출되면 반응이 일어납니다. 상기 논의 된 바와 같이, 인쇄의 본래의 경화 단계 동안, 만들어 질 수있는 모든 결합이 제조되는 것은 아니며, 따라서 추가 반응이 자극 될 필요가있다. 후 경화 동안 자외선에 노출되면 자유 라디칼이 형성되어 근처 그룹과 결합하여 중합을 생성합니다.

후 경화를 거치는 대형 자동차 부품

올바른 종류의 빛

그러나 더 많은 빛을 제공할수록 프로세스가 더 빨라지고 재료가 더 강해지는 것은 아닙니다. 더 중요한 것은 부품이 형성되는 수지와 관련하여 사용 된 빛의 파장입니다. 감광성 수지는 특정 파장의 빛에 반응하도록 고안되었으며 사후 경화에서 다른 파장을 사용하면 부차적 인 결과가 나타납니다. 이것이 전문 3D 인쇄 팀이 사후 경화에 전문 장비를 사용하는 이유 중 하나입니다. ProtoFab의 경우, 우리의 수지는 355 nm 파장의 빛을 사용하여 가장 잘 경화합니다. 다른 공급자의 수지가 사용된다면이 값은 다를 것입니다. 예를 들어 Formlabs의 수지는 405 nm 자외선을 사용하여 최고로 경화됩니다. ProtoFab이 공급하는 수지를 이미 사용하고 있다면 ProtoFab의 자체 UV 오븐을 사용하는 것이 좋습니다. 다른 유형의 자외선 오븐 또는 UV 네일 광택제를 사용하면 어느 정도의 추가 경화가 촉진되지만 재료의 최대 기계적 특성은 열리지 않습니다.

태양 또는 비 전문 장비를 사용하는 또 다른 문제는 치료가 고르지 않을 것이라는 것입니다. 태양이 계속 회전하지 않는 한 태양은 한쪽에서 다른 쪽보다 더 빛을 낼 것입니다. 그리고 똑같은 것은 꼭대기에서 빛을 투사하는 네일 광택제 curer에 대해서도 마찬가지입니다. 전문 경화 용 오븐은 일반적으로 균일 한 경화를 보장하기 위해 부품을 완전히 감싸는 회전 플랫폼 또는 UV 전구를 갖추고 있습니다.

ProtoFab UV 용광로는 각 프린터 판매가 무료로 제공됩니다.

어느 부분이 가장 잘 경화되어야합니까?

수지는 다양한 형태로 존재하며 다양한 특성을 가지고 있습니다. 예상대로, 이것은 사후 경화에 영향을 미칩니다. 특히 강도가 낮거나 유연성이 높은 재료는 후 경화를 필요로하지 않거나 아주 적은 양만 필요합니다. 이러한 재료를 과도하게 경화하면 유연성이 떨어지며 부서지기 쉽습니다. 다른 한편으로, 강도 또는 강성을 위해 특별히 선택된 재료는 이러한 특성이 향상되도록 가장 많은 후 경화가 필요합니다.

사후 경화는 ABS와 같은 수지와 같은 표준 SLA 소재에 필요합니다. 그러나 특히 오랫동안 사용할 필요는 없습니다. ProtoFab에서 우리는 일반적으로 경화 오븐에서 약 20 분 동안 ABS와 유사한 물질을 후 경화시킵니다. 투명한 재료는 10-15 분 정도의 시간이 필요합니다. ProtoFab의 수지는 일반적으로 어느 정도의 후 경화가 필요합니다. 우리가 후 경화를 전혀 완료하지 않기로 선택한 경우는 드문 경우입니다.

파트의 크기는 또한 post-curing의 길이를 결정할 때 고려해야 할 중요한 요소입니다. 매우 큰 부품은 오븐에서 더 오래 필요하며 작은 부품은 몇 분 안에 출고됩니다. 경험이 풍부한 기술자는 다양한 재료와 크기의 부품에 대해 완벽한 양의 후 경화 (post-curing)를 통해 모든 인쇄 부품의 기계적 성질을 일관되게 유지할 수 있습니다.

작은 부품은 일반적으로 후 경화에 더 적은 시간을 필요로합니다.

힘과 품질을 향상시키는 쉬운 방법

포스트 큐어 링은 SLA 부품의 품질을 향상시키는 빠르고 간단한 방법입니다. 약간 under-cured 부분은 문제의 범위를 겪고 적절하게 post-cured 부분보다 훨씬 낮은 인장 강도를 갖습니다. 부드럽거나 유연한 재료로 인쇄 된 부품의 경우 좀 더 조심해야하지만 SLA 재료의 대부분은 경화 오븐에 약간의 시간을 할애하여 크게 향상됩니다.

유연한 재료를 사용하는 부품의 후 경화는 조심스럽게 이루어져야합니다