چرا پرینت‌های رزینی خراب می‌شوند؟راهنمای جامع عیب یابی پرینت رزینی

چیزی بدتر از این نیست که بعد از چند ساعت انتظار، با یک توده رزینِ چسبیده به کف مخزن یا یک قطعه دفرمه مواجه شوید! پرینترهای سه بعدی رزینی (SLA/DLP/MSLA) به خاطر دقت فوق‌العاده بالا و جزئیات حیرت‌انگیزی که خلق می‌کنند، بسیار محبوب هستند. اما کسی که وارد این دنیای جذاب شده باشد، می‌داند که گاهی اوقات، مشکلات پرینت رزینی می‌تواند بسیار طاقت‌فرسا باشد.

کیفیت پایین پرینت سه بعدی رزینی یا شکست کامل آن، معمولا به دلیل ناهماهنگی میان تنظیمات نرم‌افزاری، اجزای فیزیکی دستگاه و خواص شیمیایی رزین اتفاق می‌افتد. در این مقاله قصد داریم به عیب یابی پرینت رزینی بپردازیم تا در پایان، بتوانید علت خراب شدن بیشتر پرینت‌های رزینی خود را پیدا کرده و با چند ترفند ساده آن‌ها را برطرف کنید.

بخش اول عیب یابی پرینت رزینی: چرا قطعه به صفحه ساخت نمی‌چسبد؟

یکی از رایج‌ترین خطاهایی که کاربران با آن مواجه می‌شوند، عدم چسبندگی لایه‌های اول قطعه است. این مشکل اغلب خود را به دو شکل نشان می‌دهد: یا قطعه اصلا به صفحه ساخت نمی‌چسبد، یا در اواسط کار از صفحه جدا می‌شود. این دسته از مشکلات، به دلایل متفاوتی بروز پیدا می‌کنند؛ اکنون نمود بصری آن و علت هرکدام را بررسی می‌کنیم.

چسبیدن رزین به کف مخزن

اگر بعد از پایان کار متوجه شدید که صفحه ساخت خالی بوده و در عوض آن، یک لایه سخت‌شده از رزین به کف مخزن چسبیده است، یعنی نیروی چسبندگی بین رزین و فیلم FEP، بیشتر از نیروی چسبندگی بین رزین و صفحه ساخت (Build Plate) بوده است. دلایل اصلی این اتفاق، عبارت هستند از:

• کالیبره نبودن یا تراز نبودن صفحه ساخت (Bed Leveling): اگر فاصله صفحه ساخت با ال‌سی‌دی در نقطه صفر (Z-axis) درست تنظیم نشده باشد، لایه اول به خوبی فشرده نمی‌شود و نمی‌تواند به صفحه بچسبد.
• کم بودن زمان تابش لایه‌های کف (Bottom Exposure Time): لایه‌های اول (۴ تا ۸ لایه اول) نیاز به زمان تابش بسیار بیشتری دارند تا مثل چسب به صفحه ساخت جوش بخورند. اگر این زمان کم باشد، قطعه در همان ابتدا شکست می‌خورد.
• صاف و صیقلی بودن بیش از حد صفحه ساخت: صفحات ساخت نو یا بیش از حد صاف، اصطکاک کافی برای نگه داشتن رزین را ندارند و در نتیجه، چسبندگی خوبی با لایه‌های اول برقرار نمی‌کنند.

راه حل مشکل عدم چسبندگی

قبل از شروع پرینت، صفحه ساخت را با سنباده بسیار نرم (گرید ۴۰۰ تا ۶۰۰)، کمی زبر کنید تا رزین گیرایی بهتری داشته باشد. همچنین، با استفاده از یک کاغذ، مطمئن شوید که صفحه به خوبی تراز شده باشد.

جدا شدن نمونه از صفحه ساخت در حین فرایند پرینت

گاهی پرینت خوب شروع می‌شود، اما به اواسط کار که می‌رسد، قطعه سنگین شده و به درون مخزن سقوط می‌کند. این‌ها دلایل عمده این موضوع هستند:

• بالا رفتن محور با سرعت زیاد (Lift Speed): وقتی صفحه ساخت بعد از سخت شدن هر لایه بالا می‌رود، یک نیروی مکش یا Suction Force قوی بین قطعه و فیلم FEP ایجاد می‌شود که اگر سرعت بالا رفتن بیش از حد باشد، قطعه با شتاب کشیده شده و از صفحه جدا می‌شود.
• ضعف در ساپورت‌گذاری: اگر تعداد ساپورت‌ها کم باشد یا ضخامت اتصال آن‌ها به بدنه اصلی قطعه، کافی نباشد، ساپورت‌ها نمی‌توانند وزن قطعه را، به ویژه در تقابل با نیروی مکش مخزن تحمل کنند.

راهکارهای رفع مشکل جدا شدن قطعه در وسط کار

۱. سرعت بالا رفتن صفحه ساخت را در نرم‌افزار اسلایسر کاهش دهید (مثلا روی ۴0 تا ۶0 میلی‌متر بر دقیقه تنظیم کنید). این کار باعث می‌شود قطعه آرام‌آرام از کف مخزن جدا شود و نیروی مکش به حداقل برسد.

۲. در مدل‌های سنگین یا بزرگ، حتما از ساپورت‌های ضخیم (Heavy) در بخش‌های پایینی و اولیه قطعه استفاده کنید تا مثل یک فونداسیون محکم عمل کنند.

۳. اگر قطعه شما توخالی (Hollow) باشد، به دلیل محبوس شدن رزین و هوا درون آن، اثر پیستونی و مکش شدیدی ایجاد می‌شود. بنابراین حتما در نزدیک‌ترین نقطه به صفحه ساخت، حداقل دو سوراخ تخلیه(Drain Holes)  ایجاد کنید تا هوا و رزین اضافه خارج شده و فشار مکش از بین برود.

بخش دوم عیب یابی پرینت رزینی: چرا قطعه دفرمه، مات یا لایه‌لایه می‌شود؟

بعد از حل مشکل چسبندگی، نوبت به کیفیت ظاهری قطعه می‌رسد. گاهی پرینت سه بعدی رزین با موفقیت تمام می‌شود، اما خروجی کار اصلا شبیه به کیفیتی که انتظار می‌رفت، نیست. در این بخش، مهم‌ترین دلایل کیفیت پایین پرینت سه بعدی رزینی را بررسی می‌کنیم.

لایه لایه شدن پرینت رزینی (Delamination)

اگر روی بدنه قطعه، شکاف‌های افقی مشاهده می‌کنید، یا اینکه احساس می‌کنید لایه‌ها به‌خوبی به هم جوش نخورده‌اند و از هم فاصله دارند، با مشکل لایه لایه شدن مواجه هستید. این مشکل معمولا ناشی از موارد زیر است:

• زمان تابش (Exposure Time) ناکافی برای هر لایه: اگر تابش نور فرابنفش به اندازه کافی نباشد، لایه‌های جدید نمی‌تواند پیوند شیمیایی محکمی با لایه قبلی برقرار کنند. در نتیجه، هنگام بالا رفتن محور، لایه‌ها از هم باز می‌شوند.
• وجود تکه‌های رزین خشک شده در مخزن: تکه‌های رزین خشک‌شده که از پرینت‌های قبلی در مخزن باقی مانده‌اند، مانع از تابش یکنواخت نور شده و قطعه را دچار سستی ساختاری و لایه‌لایه شدن می‌کنند.

یک راهکار علمی برای حل مشکل لایه‌لایه‌شدن

با انجام دادن تست‌های کالیبراسیون رزین (مانند تست XP2 Finder)، زمان تابش بهینه را برای رزین انتخابی خود پیدا کنید. همچنین فراموش نکنید که قبل از هر پرینت جدید، رزین داخل مخزن را با یک کاردک پلاستیکی نرم هم بزنید و فیلتر کنید، تا هیچ ذره سختی در آن باقی نمانده باشد.

تغییر شکل و دفرمه شدن پرینت رزینی

گاهی قطعات پرینت شده، به‌خصوص آن‌هایی که دارای لبه‌های صاف یا دیواره‌های نازک هستند، تاب برداشته و از فرم استاندارد خود خارج می‌شوند. این حالت یکی از آزاردهنده‌ترین مشکلات پرینت رزینی است که اغلب به‌خاطر موارد زیر به وجود می‌آید:

• کمبود ساپورت در نواحی معلق (Overhangs): جاذبه زمین و نیروی مکش مخزن که در حین پرینت به وجود می‌آید، قسمت‌های برآمده قطعه را که ساپورت ندارند، خم می‌کند.
• شستشو و پخت نهایی (Curing) نادرست: اگر قطعه را بیش از حد در الکل ایزوپروپیل رها کنید، رزین نرم و دفرمه می‌شود. همچنین پخت نهایی غیریکنواخت (تابش نور UV فقط به یک سمت از قطعه) باعث انقباض نامتقارن و خم شدن آن می‌شود.

راهکار دفرمه شدن قطعه رزینی

قطعه را پس از شستشو کاملا خشک کنید و سپس برای پخت نهایی (Curing) درون دستگاه قرار دهید. در طول فرآیند پخت، قطعه باید به صورت یکنواخت بچرخد تا نور به تمام بخش‌های آن برسد.

مات شدن یا کدر شدن قطعه رزینی

یکی دیگر از نشانه‌های کیفیت پایین پرینت سه بعدی رزینی، کدر شدن قطعات پس از پایان کار پرینت است؛ به‌ویژه زمانی که از رزین‌های شفاف استفاده می‌کنید؛ شما انتظار یک قطعه شیشه‌ای را دارید اما قطعه خروجی، بسیار مات و کدر است. این مشکل زمانی پدید می‌آید که حداقل یکی از اتفاقات زیر رخ داده باشد:

• تبخیر نشدن الکل قبل از پخت نهایی: اگر قطعه را بعد از شستشو با الکل، بلافاصله و در حالی که هنوز خیس است زیر نور UV بگذارید، واکنش شیمیایی الکل و رزین نیمه‌پخته باعث ایجاد لایه‌ای سفید و مات روی سطح قطعه می‌شود.
• فرسودگی فیلم FEP: اگر فیلم FEP کف مخزن کدر، خش‌دار یا کثیف باشد، نور ال‌سی‌دی به صورت پراکنده به رزین می‌رسد و در نهایت، سطح بیرونی قطعه کدر و ناهموار می‌شود.

چند راه حل طلایی برای رفع مشکل مات شدن و سفیدک زدن قطعه

1. بعد از شستشو با الکل ایزوپروپیل، هرگز عجله نکنید! اجازه دهید قطعه حداقل ۱۰ تا ۱۵ دقیقه در هوای آزاد خشک شود – می‌توانید از سشوار با باد سرد یا کمپرسور باد نیز استفاده کنید – و سپس زمانی که مطمئن شدید هیچ اثری از الکل روی قطعه باقی نمانده، فرآیند پخت نهایی را شروع کنید.
2. از یک تکنیک پولیش‌کاری و یک لاک محافظ (Clear Coat) کمک بگیرید. قطعات رزینی به طور طبیعی بعد از پرینت کمی مات هستند؛ به همین خاطر برای رسیدن به شفافیت شیشه‌ای، باید سطح قطعه را با استفاده از سمباده‌های بسیار نرم (گرید ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰) به صورت مرطوب سمباده بزنید و در نهایت یک لایه اسپری کلیر (وارنیش شفاف) روی آن بپاشید تا کاملا شیشه‌ای شود.
3. اگر فیلم FEP کدر شده است، آن را با دستمال مایکروفایبر نرم و الکل تمیز کنید. اما اگر خراش‌های عمیقی روی آن دیده می‌شود، وقت آن رسیده که فیلم را تعویض کنید تا نور LCD بدون هیچ پراکندگی و به‌صورت مستقیم به رزین بتابد.

بخش سوم عیب یابی پرینت رزینی: چک‌لیست تنظیمات اسلایسر و عوامل محیطی

بسیاری از کاربران تصور می‌کنند تمام مشکلات پرینت رزینی به سخت‌افزار مربوط می‌شود، اما واقعیت این است که دو عامل کلیدی دیگر، یعنی تنظیمات نرم‌افزار اسلایسر و فاکتورهای محیطی، بیش از %50 روی کیفیت پرینت سه بعدی رزینی تاثیر دارند. اکنون به آن‌ها می‌پردازیم.

تنظیم زمان تابش (Exposure Time) در پرینتر رزینی

زمان تابش نور UV، راز کیفیت قطعه رزینی شماست. این زمان مشخص می‌کند که نور ال‌سی‌دی برای سخت کردن هر لایه، چند ثانیه باید روشن بماند. زمان تابش چه کمتر و چه بیشتر از حد بهینه باشد، باعث خراب شدن قطعه می‌شود:

• زمان تابش کم باشد (Under-exposure): لایه‌ها به اندازه کافی سفت نشده و جزئیات ظریف شکل نمی‌گیرند؛ از سوی دیگر، همان‌طور که پیش از این گفتیم، احتمال لایه لایه شدن پرینت رزینی یا جدا شدن قطعه در این حالت بالا می‌رود.
• زمان تابش زیاد (Over-exposure): در این حالت، نور علاوه بر هر ناحیه مشخص، به نواحی مجاور آن هم نفوذ می‌کند و سوراخ‌های ریز قطعه پر می‌شوند؛ در نتیجه جزئیات ظریف از بین رفته و ابعاد قطعه بزرگ‌تر از مدل واقعی می‌شود.

راهکار تنظیمات اسلایسر

همیشه برای هر رزین جدید، یک تست کالیبراسیون (مثل AmberaLabs Town یا Validation Matrix) پرینت کنید. زمان تابش ایده‌آل، برای پرینترهای مونوکروم (Monochrome) امروزی، معمولا بین ۱.۵ تا ۳ ثانیه و برای پرینترهای قدیمی RGB، بین ۶ تا ۱۰ ثانیه است.

تاثیر دمای محیط بر پرینت رزینی

رزین‌های پرینت سه بعدی، حساسیت زیادی به بالا و پایین شدن دما دارند. در واقع، ویسکوزیته رزین با تغییر دما، تغییر می‌کند؛ در دمای پایین، بسیار غلیظ و سفت می‌شود و این غلظت بالا باعث می‌شود رزین هنگام بالا و پایین رفتن محور، به راحتی جریان پیدا نکرده و زیر صفحه ساخت تجمع کند. این مسئله عامل اصلی حباب گرفتن قطعه، ترک خوردن لایه‌ها و شکست پرینت رزینی است.

راهکارهای کنترل فاکتورهای محیطی

1. دمای محیطی که پرینتر در آن قرار دارد باید بین ۲۲ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد باشد. اگر کارگاه شما سرد است، از محفظه‌های گرم‌کننده پرینتر یا هیترهای کوچک مخصوص داخل کابین پرینتر استفاده کنید.
2. قبل از ریختن رزین در مخزن، بطری رزین را برای چند دقیقه در یک ظرف آب گرم (حدود ۴۰ درجه) قرار دهید و سپس آن را به خوبی تکان دهید تا غلظت آن متعادل و حباب‌هایش خارج شود.

بررسی فلش مموری و فایل خروجی (ترفند تجربی Chitu Systems)

گاهی همه چیز درست است اما پرینتر در یک ارتفاع مشخص ناگهان متوقف می‌شود، یا لایه‌های عجیبی پرینت می‌کند. در این موقعیت، ممکن است ایراد از تجهیزات ساده سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری باشد:

• خرابی فایل یا فلش مموری: فلش مموری‌های ارزان‌قیمت و پیش‌فرضی که همراه پرینترها ارسال می‌شوند، به سرعت خراب می‌شوند و این خراب شدن باعث می‌شود کدهای حرکتی اسلایسر به درستی به پرینتر منتقل نشوند.

راه حل: بنابراین همیشه از یک فلش مموری باکیفیت استفاده کنید و آن را به صورت FAT32 فرمت کنید. همچنین، قبل از انتقال فایل به فلش، مطمئن شوید که فایل در نرم‌افزار اسلایسر به‌درستی رندر شده است.

جمع‌بندی، عیب یابی سریع پرینتر رزینی

بعد از بررسی دقیق مشکلات مربوط به کیفیت پایین پرینت رزینی، دلایل عمده آن‌ها و ارائه راه حل برای هرکدام، اکنون یک جدول برای شما آماده کرده‌ایم که خلاصه‌ای از خرابی‌های مربوط به پرینت سه بعدی رزینی در آن آمده است؛ برای اینکه در زمان بروز مشکل سردرگم نشوید، پیشنهاد می‌کنیم این جدول را همیشه همراه خود داشته باشید.

پرسش‌های متداول (FAQ)

فیلم FEP مخزن را هر چند وقت یک‌بار باید عوض کنیم؟

زمان مشخصی برای این کار وجود ندارد؛ اما هر زمان که متوجه شدید فیلم FEP کدر شده، خراش‌های عمیق برداشته یا خاصیت ارتجاعی خود را از دست داده است، باید آن را تعویض کنید. به طور متوسط هر ۲۰ تا ۳۰ پرینت طولانی، نیاز به بررسی دارد.

آیا می‌توان رزین باقی‌مانده در مخزن را دوباره به بطری برگرداند؟

بله، اما حتما باید از یک فیلتر یا صافی کاغذی (یک‌بار مصرف) استفاده کنید تا تکه‌های احتمالی رزین سخت‌شده وارد بطری نشوند و پرینت‌های بعدی شما را دچار مشکلات پرینت رزینی نکنند.

چرا پرینت‌های رزینی در زمستان بیشتر دچار شکست می‌شود؟

به دلیل تاثیر دمای محیط بر پرینت رزینی. رزین‌ها در دمای زیر ۲۰ درجه سانتی‌گراد غلیظ و چسبناک می‌شوند و فرآیند واکنش شیمیایی آن‌ها با نور UV به شدت افت می‌کند.

تحلیل تخصصی خطاهای پرینت رزینی، راهکارهای بومی برای چالش‌های فنی شما

دنیای پرینت سه بعدی رزینی، دنیای میکرون‌ها و ثانیه‌هاست؛ گاهی تنها 2/0 ثانیه تغییر در تنظیمات نرم‌افزار اسلایسر می‌تواند مرز بین یک شاهکار بی‌نقص و یک توده رزین سوخته در کف مخزن باشد!

اگر تابه‌حال، تمام راهکارهای گفته‌شده در این مقاله را امتحان کرده‌اید اما هنوز هم با یک پرینت رزینی بی‌کیفیت روبه‌رو هستید، بهتر است با یک تیم تخصصی و باتجربه در زمینه پرینت سه بعدی مشورت کنید. برای دریافت مشاوره همین الان با کارشناسان ما در ماداتکنولوژی تماس بگیرید.

اگر شما هم برای حل مشکلات پرینت رزینی ترفند خاصی بلدید که در این مقاله به آن اشاره نشد، در بخش نظرات بنویسید تا بقیه کاربران نیز از تجربه شما استفاده کنند.