Guide to Stereolithography: Understanding Resin 3D Printing Methods

Stereolitografi yazıcısı sihir gibi. Ayrıntılı bir parça, parlayan sıvı reçine tankından yavaşça çıkıyordu. Son 3d baskılı ürün çok pürüzsüz ve detaylarla doluydu. Bu şaşırtıcı reçine 3d baskı işleminin nasıl çalıştığını kendinize sorduysanız, bu makale tam size göre. SLA 3D baskıyı basit kelimeler kullanarak açıklayacağım. Bu, bu harika teknolojiyi anlamanıza ve projeleriniz için doğru olup olmadığını anlamanıza yardımcı olacaktır.

SLA 3D Baskı Nedir, Gerçekten mi?

Hiç birinin SLA 3D baskı dediğini duydunuz mu? Stereolitografinin kısaltmasıdır. Bu uzun bir kelime, ancak arkasındaki ana fikri anlamak kolaydır. İlk 3D baskı teknolojisiydi. Uzun zaman önce, 1980'lerde icat edildi. Özel bir tür sıvı reçine düşünün. Bu reçine, üzerine ışık tutulduğunda sertleşiyor. Stereolitografinin ana fikri budur. Bir şeyler inşa etmenin bu yolu, 3 boyutlu bir nesne yapmak için katman katman malzeme ekler.

Plastik ipi eriten bazı 3d yazıcıların aksine, SLA 3d yazıcılar fotopolimer reçine adı verilen bir sıvı kullanır. Genellikle bir UV lazer olan keskin bir ışık demeti, reçinenin üstündeki her katmanın şeklini çizer. Sıvı reçine, ışığın dokunduğu yerde katı hale dönüşür. Bu eylem tekrar tekrar gerçekleşir. Nesnenizi aşağıdan yukarıya doğru inşa eder. Bugün bulabileceğiniz en kesin 3d baskı teknolojilerinden biridir.

Bu 3d baskı işleminin en iyi yanı, harika ayrıntılara sahip parçalar yapabilmesidir. Sıvı reçineyi sertleştirmek için ışık kullanır. Bu nedenle çok küçük detaylar yapabilir. Bu nedenle SLA 3D baskı, güzel, ayrıntılı bir prototip veya model yapması gereken insanlar için en iyi seçimdir. Bu, diğer baskı yöntemlerinden çok farklıdır.

Stereolitografi Yazıcı Nasıl Çalışır?

Peki, makine bir nesneyi gerçekten nasıl oluşturuyor? Baskı işleminin adımlarını gözden geçirelim. Bir SLA yazıcısının içinde reçine tankı adı verilen bir kap vardır. Bu tank sıvı fotopolimer reçine ile doldurulur. Yapı platformu adı verilen bir parça da var. Bu, nesnenizin inşa edileceği düz yüzeydir. Baskı işlemi, yapı platformu reçinenin içine indiğinde başlar. Üzerinde sadece ince bir parça sıvı reçine bırakır.

Ardından, ışık çalışmaya başlar. Yeni masaüstü sla yazıcıların çoğu ışığı tankın altından verir. Bu yönteme ters stereolitografi denir. Bir UV lazer veya özel bir ışık projektörü, reçine tankının şeffaf tabanından yukarı doğru parlar. Projektör kullanan benzer bir teknolojiye dijital ışık işleme anlamına gelen DLP denir. Işık, tasarımınızın ilk katmanını dikkatlice çizer. Ultraviyole ışığın çarptığı reçine sertleşecek, yani sertleşecek ve yapı platformuna yapışacaktır.

Katman tamamlandıktan sonra sihir bir kez daha gerçekleşir. Yapı platformu biraz yukarı kalkar. Bu, yeni bir sıvı reçine katmanının alttan akmasını sağlar. Ardından lazer bir sonraki katmanı çizer. Bu katman sertleşir ve bir alttakine yapışır. Yazıcı bunu yapar katman katman yüzlerce hatta binlerce kez işleyin. 3d baskılı parçanız, sanki sıvı reçineden çekiliyormuş gibi yavaşça görünür.

SLA Baskı için Ne Tür Reçine Kullanılır?

SLA 3d yazıcıların kullandığı "mürekkep" gerçekten mürekkep değildir. Fotopolimer reçine adı verilen özel bir sıvıdır. "Fotoğraf" kelimesi ışıkla ilgilidir ve "polimer" bir tür plastiktir. Yani, ışık çarptığında değişen sıvı bir plastiktir. Bu reçine çok küçük yapı taşlarından oluşur. Ultraviyole ışık bu özel reçinenin üzerine düştüğünde, fotopolimerizasyon adı verilen bir değişime neden olur. Bu süreç tüm küçük yapı taşlarını birbirine bağlar. Bu gerçekleştiğinde sıvı reçine bir katıya dönüşür.

Birçok farklı reçine türü vardır. Farklı şekillerde hareket eden birçok SLA reçinesi bulabilirsiniz. Bazı reçine türleri çok sert ve güçlüdür. Bunlar sert bir prototip yapmak için mükemmeldir. Diğer reçine türleri kauçuk gibi bükülebilir. Tıbbi bir implant için bir kılavuz gibi diş hekimleri için bir şeyler yapmak için güvenli olan reçineyi bile bulabilirsiniz. Reçinenin rengi ve nasıl hareket ettiği, nihai prototipinizin nasıl görüneceğine ve hissedileceğine karar verecektir.

Farklı türde reçineler kullanabildiğiniz için SLA 3D baskı çok faydalıdır. Şeffaf veya renkli bir reçine seçebilirsiniz. Güçlü veya esnek olanı seçebilirsiniz. Ayrıca çok fazla ısı alabilen veya düşürürseniz kırılmayacak bir reçine de seçebilirsiniz. En önemli şey, reçinenin ultraviyole ışıkla sertleştirilebilmesidir. Seçtiğiniz reçine, prototipinizin tasarımı kadar önemlidir. Doğru reçine, prototipinizin istediğiniz şekilde çalışmasını sağlar.

Stereolitografiyi Kim İcat Etti? Kısa Bir Tarihçe

Stereolitografinin tarihi gerçekten de 3D baskının tarihidir. Her şey 1980'lerin başında Japonya'da başladı. Dr. Hideo Kodama adında bir adam bir bilgisayar tasarımından gerçek bir prototip yapmanın bir yolunu arıyordu. Stereolitografiye modern katmanlı bir yaklaşım hakkında yazan ilk kişiydi. İnce katmanları art arda veya birbiri ardına yazdırarak 3 boyutlu nesnelerin nasıl yapılacağını açıkladı. Harika bir fikri vardı ama zamanında patent alamadı.

Birkaç yıl sonra, dünyanın öbür ucunda, Chuck Hull adında bir Amerikalı benzer bir fikir üzerinde çalışıyordu. Basit bir plastik prototipin yapılmasının bu kadar uzun sürmesinden memnun değildi. Işığa duyarlı plastiği sertleştirmek için ultraviyole ışık kullanmak gibi bir fikri vardı. 1986 yılında "stereolitografi" adını verdiği fikri için patentini aldı. Ayrıca 3D Systems şirketinin kurulmasına da yardımcı oldu. Bu şirket, işletmelerin satın alması için ilk 3 boyutlu yazıcıları sattı.

Chuck Hull'ın buluşu tüm hızlı prototipleme alanını başlattı. O bunu icat etmeden önce, bir prototip yapmak uzun zaman alıyor ve çok paraya mal oluyordu. Onun icadından sonra insanlar haftalar yerine sadece saatler içinde gerçek bir prototip yapabildi. Bu, ürünlerin tasarlanma şeklini sonsuza kadar değiştirdi. Ve her şey bir ışık huzmesi ve bir kap sıvı reçine ile başladı.

SLA'nın Başlıca İyi ve Kötü Noktaları Nelerdir?

Tüm 3d baskı teknolojileri gibi, SLA 3D baskının da iyi noktaları ve kötü noktaları vardır. Avantaj ve dezavantajları bilmek önemlidir. Bu, prototipiniz için doğru yazıcıyı seçmenize yardımcı olacaktır. Bazı işler için harika bir seçim olduğunu öğrendim, ama hepsi için değil.

Önce iyi kısımlardan bahsedelim. En büyük iyi şey şaşırtıcı detay ve pürüzsüz yüzey kalitesi. SLA, pürüzsüz yüzey kaplamalarına ve diğer yöntemlerle elde edilmesi zor olan küçük ayrıntılara sahip parçalar yapar. Neredeyse hiç görünür katman çizgisi görmeyeceksiniz. Bu, gerçek, bitmiş bir ürüne benzeyen, bakılması gereken bir prototip yapmak için mükemmeldir. SLA 3D baskı, aynı zamanda çok kesin olan çok ayrıntılı tasarımlar yapabilir.

Şimdi, o kadar da iyi olmayan kısımlardan bahsedelim. Sıvı reçineyi kullanmak zor olabilir. Her zaman eldiven giymeli ve dikkatli olmalısınız. Reçine ayrıca güçlü bir kokuya sahip olabilir. Bitmiş sla parçaları, FDM yazıcılar gibi diğer 3d yazıcılarla yapılan parçalarla karşılaştırdığınızda bazen kırılması kolay olabilir. Düşünmeniz gereken bir başka şey de baskıdan sonra yaptığınız iştir. Yazıcı bittiğinde, siz değilsiniz. Hala parçayı yıkamanız ve kürlemeniz gerekiyor. Ayrıca, büyük, katı şeyler yazdırıyorsanız baskı hızı daha yavaş olabilir.

İşte size iyi ve kötü noktaları görmenize yardımcı olacak basit bir tablo:

SLA Diğer 3D Yazıcılarla ve Baskı Yöntemleriyle Nasıl Karşılaştırılır?

İnsanlar 3 boyutlu yazıcılar hakkında konuştuklarında, genellikle bir dizi plastiği eriten türü hayal ederler. Bu baskı yöntemine FDM veya kaynaşmış biriktirme modellemesi denir. FDM yazıcılar, sıcak tutkal tabancası gibi eritilmiş termoplastik ipi dışarı iterek bir şeyler inşa eder. Çok yaygın ve çok pahalı olmayan bir teknolojidir. Çalışması gereken güçlü bir prototip yapmak için harikadır. Ancak FDM parçaları genellikle net görünür katman çizgilerine sahiptir. Bir SLA 3d baskı kadar ayrıntılı olamazlar.

Büyük fabrikalarda kullanılan bir diğer yaygın teknoloji de SLS 3D'dir. Bu, seçici lazer sinterleme anlamına gelir. SLS 3D, naylon gibi toz halindeki malzemeleri bir arada eritmek için güçlü bir lazer kullanır. Herhangi bir desteğe ihtiyaç duymadan çok güçlü ve detaylı parçalar yapabilir. Endüstriyel 3d baskı için harika bir araçtır. Ancak yazıcılar ve malzemeler çok paraya mal oluyor. Ayrıca, dış kısmın ne kadar pürüzsüz olduğu SLA ile eşleşemez.

Peki, SLA 3D baskı nereye ait? Bunu 3d baskı teknolojileri arasında sanatçı olarak düşünebilirsiniz. FDM güçlü inşaatçı gibidir. SLS 3D, güçlü fabrika üreticisi gibidir. Ancak SLA tamamen güzellik ve detaylarla ilgilidir. Nasıl hareket ettiğini ve çalıştığını test etmek için bir prototipe ihtiyacınız varsa, FDM daha iyi bir seçim olabilir. Ancak bir gösteri için veya bir kalıp yapmak için güzel bir prototipe ihtiyacınız varsa, SLA genellikle en iyi seçimdir. Seçtiğiniz yazıcı, prototipinizin ne yapmasına ihtiyaç duyduğunuza bağlı olmalıdır.

SLA 3D Yazıcılar ile Neler Yapabilirsiniz?

SLA 3d yazıcıların çok ayrıntılı ve kesin parçalar yapabilmesi, onları birçok şey için yararlı kılar. Uzun bir süre boyunca, çoğunlukla hızlı prototipleme için kullanıldılar. Bir mühendis CAD yazılımını kullanarak bilgisayarda bir tasarım yapabilir. Ardından, hemen ertesi gün gerçek bir prototipi ellerinde tutabiliyorlardı. Bu sayede bir ürünün nasıl göründüğünü ve nasıl hissettirdiğini test edebiliyorlardı. Bunu enjeksiyon kalıplama aletlerine çok para harcamadan önce yapabilirler. İyi bir prototip bir kişiye çok fazla zaman ve para kazandırabilir.

Ancak SLA makineleri basit bir prototipten çok daha fazlası için kullanılır. Dişçilik alanında mükemmel şekilde uyan diş modelleri yapmak için çok kullanılırlar. Ayrıca cerrahi kılavuzlar ve gece koruyucuları yapmak için de kullanılırlar. Bir SLA yazıcısının ne kadar kesin olduğu, bu tür işler için mükemmel olmasını sağlar. Kuyumcular bunları mücevher yapmak için ayrıntılı şekiller yapmak için de kullanırlar. Bir sanatçı çok detaylı bir heykel yapmak için reçine 3d baskı kullanabilir.

Mühendisler, fabrikalarda bir şeyleri yerinde tutan özel aletler yapmak için SLA parçalarını kullanırlar. Doktorlar ameliyata hazırlanmak için vücut parçalarının 3d baskılı modellerini kullanabilirler. Ayrıca tıbbi bir implant için bir kılavuz da yapabilirler. Yeni, daha sert reçine türleri üretildiğinden, insanlar artık sadece model değil, gerçek parçalar yapmak için SLA kullanıyor. Teknoloji ucuzladıkça ve elde edilmesi kolaylaştıkça, insanların bu şaşırtıcı reçine baskısını giderek daha fazla yeni fikir için kullandığını görüyoruz.

Bir SLA Yazıcıda Baskıya Nasıl Başlarsınız? (CAD'den Prototipe)

Bir SLA yazıcısı ile bir fikirden gerçek bir prototipe geçmek için basit bir dizi adım. Her şey bilgisayarda bir tasarımla başlar. Öncelikle, nesnelerini yazdırmak istediğiniz şeyin 3 boyutlu bir modeline ihtiyacınız var. Bu modeli CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım) yazılımı ile kendiniz yapabilirsiniz. Ayrıca başka birinin çevrimiçi olarak yaptığı bir modeli de indirebilirsiniz. Bu bilgisayar dosyası prototipinizin planıdır.

3d modelinizi aldıktan sonra, SLA yazıcı için hazır hale getirmeniz gerekir. "Dilimleyici" adı verilen özel bir yazılım türü kullanacaksınız. Dilimleyici yazılımı modelinizi alır ve yüzlerce ince dijital katmana keser. Ayrıca destek yapıları eklemenizi sağlar. Bunlar daha sonra çıkarabileceğiniz küçük ayaklar gibidir. Nesne basılırken dışarı çıkan parçaları tutmaya yardımcı olurlar. Bu destekler olmadan prototipinizin parçaları düşebilir veya kırılabilir. Dilimleyici daha sonra yazıcı için talimatlar içeren son bir dosya oluşturur.

Artık makine için hazırsınız. Reçine tankında yeterli miktarda doğru sıvı reçinenin olup olmadığını kontrol edin. Ayrıca yapı platformunun temiz olduğundan da emin oluyorsunuz. Sonra dosyayı bilgisayarınızdan yazıcıya gönderirsiniz. SLA yazıcı gerisini halledecektir. Baskı işlemi başlayacaktır. Daha sonra prototipinizin yavaşça sıvı reçineden çıktığını izleyebilirsiniz. Hızlı prototipleme sürecinin çok eğlenceli bir parçası.

Yazıcı Bittikten Sonra Ne Olur?

SLA yazıcı size bittiğini bildirmek için bir ses çıkardığında, prototipiniz kullanıma hazır değildir. Bu, diğer bazı 3d yazıcılardan önemli bir farktır. Yeni 3d baskılı parça hala yapı platformunda. Yapışkan, sıvı reçine ile kaplıdır. Biraz temizlik işi yapmalısın. İlk olarak, yapı platformunu yavaşça yazıcıdan çıkarırsınız. Sonra parçanızı dikkatlice platformdan çekersiniz.

Yapılacak bir sonraki şey prototipinize banyo yaptırmaktır. Dışındaki ekstra sıvı reçineyi almak için onu yıkamanız gerekir. İnsanlar bunu genellikle parçayı bir izopropil alkol (IPA) kabında gezdirerek yaparlar. Bu temizlik kısmı çok önemlidir. Tüm ekstra reçineyi yıkamazsanız, prototipinizin dışı yapışkan kalacak ve pürüzsüz hissetmeyecektir.

Yıkayıp kuruttuktan sonra, son ve çok önemli bir adım daha var: son kürleme. Yazıcıdan çıkan parça olabileceği kadar güçlü değildir. UV ışığı ile biraz daha kürlemeniz gerekir. Bu son kür reçineyi tamamen sertleştirir. Ayrıca prototipi güçlü ve sağlam hale getirir. Özel UV kürleme ışıkları satın alabilir veya sadece güneşi bile kullanabilirsiniz. Bu son kürleme, parçanın yeterince güçlü olmasını ve uzun süre dayanmasını sağlar. Termoset reçineyi sertleştirdiğinizde, sla baskılı parçanız nihayet tamamlanmış olur.

SLA Yazıcı Prototipim İçin Doğru Seçim mi?

Artık stereolitografi hakkında bilgi edindiğinize göre, bir SLA yazıcısının sizin için doğru araç olup olmadığını soruyor olabilirsiniz. Cevap, prototipinizden neye ihtiyacınız olduğuna bağlı. Projeniz için neyin en önemli olduğunu düşünmelisiniz. Güçlü olmak mı? Çok fazla ayrıntıya sahip mi? Maliyet mi? Bu soruları yanıtlamak, doğru 3d baskı sürecini seçmenize yardımcı olacaktır.

Prototipiniz için en önemli şey nasıl göründüğü ve ne kadar ayrıntıya sahip olduğu ise bir SLA 3D yazıcı seçmelisiniz. Pürüzsüz bir yüzey kalitesi ve çok küçük detaylarla nihai ürüne benzeyen bir prototipe ihtiyacınız varsa, SLA teknolojisi mükemmel bir seçimdir. Sanatçılar, model yapan insanlar ve başkalarına göstermek için güzel bir prototipe ihtiyaç duyan ürün tasarımcıları için mükemmeldir. Prototipinizi bir kalıp yapmak için kullanmayı planlıyorsanız, SLA da mükemmel bir seçimdir.

Ancak, çok güçlü olması gereken ve itilebilen veya çekilebilen çalışan bir prototipe ihtiyacınız varsa, FDM gibi başka bir teknoloji daha iyi bir seçim olabilir. SLA'da kullanılan normal reçinenin kırılması, FDM yazıcılarda kullanılan termoplastikten daha kolay olabilir. Satın alabileceğiniz bazı sert SLA reçineleri var. Ancak FDM, sadece iyi görünmekle kalmayıp çalışması gereken bir prototip için genellikle daha iyidir. En iyi yazıcı, prototipinizin yapması gereken iş için doğru olan yazıcıdır. Çok fazla ayrıntıya sahip bir prototip için, hiçbir şey reçine bazlı bir yazıcıdan daha iyi olamaz.

To Sum It All Up

İşte SLA 3D baskı hakkında hatırlanması gereken en önemli şeyler:

• SLA, stereolitografi anlamına gelir ve ilk 3D baskı teknolojisidir.
• Sıvı fotopolimer reçineyi sertleştirmek için UV ışığı kullanır ve bir nesneyi her seferinde bir katman oluşturur.
• En büyük iyi yanı, çok küçük detaylara ve çok pürüzsüz bir yüzey kaplamasına sahip bir prototip oluşturabilmesidir.
• Tüm SLA parçaları alkolle yıkanmalı ve daha sonra tamamen güçlü olabilmeleri için son bir UV kürü almalıdır.
• Sıvı reçine dağınık olabilir, ancak güzel, ayrıntılı bir prototip yapmak istiyorsanız sonuçlar genellikle fazladan çalışmaya değer.