پنج سیستم فرعی مهم بدین ترتیب می باشند : سیستم پوشش مجدد، سیستم سطح ، سیستم مخزن، سیستم لیزر و اپتیک و سیستم کنترل.
معمولا، پوشش مجدد با استفاده از یک شیب سطحی و پیچش تیغه پوشش دهنده مجدد انجام می شود. این فرایند به شکل زیر توضیح داده می شود:
بعد از اینکه یک لایه خشک شد ، این سطح به انذازه ضخامت لایه به عمق (پایین) برده می شود.
تیغه با پوشش مجدد کل سطح را برش داده و یک لایه جدید رزینی را ذخیره نموده و سطح مخزن را صاف می نماید .
نوع معمول تیغه پوشش دهنده مجدد از تیغه Zephyr می باشد، که یک تیغه تو خالی است که با رزین پر می شود. یک سیستم خلاء، رزین ها را از درون مخزن به درون تیغه هل می‌دهد. زمانیکه تیغه برای اجرای پوشش مجدد به مخزن منتقل می شود، رزین ها در قسمتی که مقطع عرضی قطعه قبلی ساخته شده، ته نشین می گردند.هرگاه تیغه با بخشی در مخزن که بدون رزین است مواجه می شود، رزین ها بر روی آن بخش می ریزند، زیرا وزن تیغه از قدرت خلاء، نیرومندتر است. تنظیم تیغه برای جلوگیری از شکستن آنها در زمان برخورد با قطعه در حال ساخت و ورقه کردن لایه های قبلی، بسیار ضروری است. فاصله تیغه ( فاصله بین انتهای تیغه و سطح رزین ) و سرعت آن نیز عامل های بسیار مهمی هستند که تحت کنترل کاربر می باشند. جهت دیدن مدل‌های مختلف پرینتر سه بعدی می‌توانید از این طریق مراجعه نمایید.
سیستم فرعی برای تکنولوژی SL
سیستم سکوی کار شامل یک سکو یک بالابر است. سکو، قطعه ی درحال ساخت را نگه-می‌دارد و بالابر سکو را بالا و پایین می برد. بالابر توسط یک پیج راهنما، حرکت می کند. سیستم مخزن، فقط یک مخزن است که رزین را نگه می دارد و با یک دستگاه تنظیم سطح ترکیب شده که معمولا قابلیت پرکردن مجدد خودکار را داراست.
سیستم اپتیک شامل لیزر، اپتیک های کانونی و تنظیم کننده و دو گانوالومتر است که اشعه لیزر را بر روی سطح مخزن، اسکن می نماید. دستگاه های مدرن VP دارای لیزرهای منسجمی هستند که نسبت به نوع های قبلی، ویژگی های ثابت تر و لیزرهای گازی متفاوتی دارند. دستگاه های SL از شرکت 3D System دارای لیزرهای Nd-YVO4 هستند که تشعشعات خروجی آن دارای طول موج 1.62nm می باشند (نزدیک به مادون قرمز). دستگاه های اضافی اپتیکی در دامنه UV، میزان نوسان را تا 354nm سه برابر می کنند. این لیزرها در محدوده W1-0.1، به نسبت لیزرهای موجود در دیگر دستگاه های AM و عملکرد های پردازش مواد، دارای نیروی نسبتا کمی هستند.
سه سیستم فرعی مهم در سیستم کنترل شامل مواردی از جمله : 1. یک کنترل کننده فرایند که ترتیب توالی کارها و فعالیت های دستگاه را کنترل می کند. معمولا این بخش شامل اجرای مرتب عملکردهایی است که در فایل ساختی که برای یک قطعه خاص یا مجموعه ای از قطعات آماده شد ه، تعریف شده اند. دستورات به چندین سیستم فرعی ارسال می شوند تا تیغه پوشش را جهت تنظیم سطح رزین یا تغییر ارتفاع مخزن یا فعال سازی کنترل کننده پرتو، به کار بیندازند. حسگرها جهت تعیین ارتفاع رزین و نیروی وارد شده بر تیغه پوشش دهنده مجدد، جهت تعیین شکستگی های تیغه، به کار می روند. دوم اینکه، کنترل کننده های پرتو توضیحات کار را به عمل تبدیل می نمایند که اندازه نقطه پرتو، عمق تمرکز و سرعت اسکن را با چند حسگری که بازخوردهای آنهارا فراهم می کند، تنظیم می نمایند. سوم اینکه، کنترل کننده های محیط دمای مخزن رزین را تنظیم می کنند و مطابق با مدل دستگاه، دما و رطوبت محیط را مشخص می‌نمایند.
دقت در قطعات و پرداخت سطح دو فایده اصلی تکنولوژی VPنسبت به دیگر تکنولوژی های AM، در کنار دیگر ویژگی های مکانیکی محدود آن، می باشد.این ویژگی ها منجر به کاربرد گسترده قطعات VP به عنوان فرم، تناسب و تا حد کمتری، نمونه های کاربردی می شود. دقت های ابعادی معمول دستگاه های VP، اغلب به عنوان خطای هر طول واحد مشخص می شود. برای مثال دقت در SLA-250 معمولا با in./in 0.002 بیان شده اند. دستگاه های مدرن VP تا حدی دقیق تر هستند. پرداخت سطوح قطعات SL از ساب میکرون Ra برای سطوح رو به بالا تا بیش ازm Ra100µ برای سطوحی در زوایای مورب تنظیم شده است.
الگو های اسکن
خطاها و مسائل ساخت لایه ای
انچه در این موضوع مورد توجه است توجه به تمام تشعشات و فرایندهای AM لایه ای که در آن رواج دارند. مشخص ترین مسئله، گسسته سازی است مثلا یک توده از لایه ها بر روی سطوح اریب یا منحنی شده « حالت پله ای » را ایجاد می کنند. در نتیجه، طبیعت Layer-waise (لایه – ای ) بیشتر فرایند های AM باعث می شود که لبه های لایه ها دیده شوند. معمولا، فرایندها ی تجاری AM، قطعات را به شیوه « امنیت مواد» می سازند، به این معنا که حالت پله ای در خارجاز سطوح قطعه CAD قرار دارند. تکنسین ها می توانند قطعات را سمباده زنی یا پرداخت نمایند؛ قطعاتی که آنها جدا می کنند، در چارچوب شرایط مطلوب هندسه قطعه ندارد. نمونه های دیگر گسسته سازی، مجموعه ای از اسکنه ای لیزری یا پیکسل های DMD می باشند. در بیشتر فرایندها، هر اسکن لیزری یا پیکسل، برروی سطح قطعه قابل دیدن نیست، اما در فرایندهای دیگر، مثل اکستروژن مواد، وجود رشته های مجزا قابل توجه می باشند.
زمانی که لیزر مقطع عرضی را اسکن می کندیا وقتی که لامپ لایه ای را روشن می نماید،مواد منسجم می شوند و در نتیجه منقبض می گردند.زمانیکه رزین ها پلیمر نورپز می شوند، حالت منقبض پیدا می کنند زیرا حجمی که توسط مولکول های مونومر اشغال می شود از حجمی که پلیمر واکنشی به کار می برد، بزرگتر است.به همین صورت، بعد از اینکه پودرها ذوب، سرد و منجمد شوند، حجم مواد کم می شود. وقتی لایه حاضر پردازش شد، انقباض آن بر لایه قبلی فشار بر روی کار ساخت در قطعه می گردد. معمولا، این فشارها باقی می ماند که به آن تنش پسماند گفته می شود.همچنین آن فشارها می توانند باعث انحنای لبه ها به سمت بالا شود. دیگر انحناها یا تغییر شکل های یک قطعه هم می توانند به خاطر همین تنش پسماند باشند.
بسپارش نورپز مخزنی میکرو اسکن بردار
با استفاده از لیزرها و اشعه X به عنوان منابع انرژی،به طور مشخص چندین فرایند برای کاربردهای ریز ساخت براساس اصول بسپارش اصول بسپارش نورپز توسعه یافته اند.این فرایند قطعات پیچیده را می سازند که معمولا اندازه آنها کمتر از 1 میلی متر است. آنها نام های میکرولیتوگرافی سه بعدی (MLS)، لیتوگرافی سه بعدی سخت شده ترکیبی (IH)، LIGA، لیتوگرافی عمیق اشعه X (DXRL) و اسم های دیگری را ترجیح می دهند.
سخن تکمیلی
برعکس VP معمول، تکنولوژی های اسکن برداری برای ریز مقیاس ها، معمولا به جای اسکن کردن پرتو لیزر، تمام مخزن را در جهت های x،y و z حرکت می دهند. برای متمرکز کردن لیزر معمولی بر روی اندازه نقاط کمتر از 20µm ، طول کانونی لیزر که مشکلاتی را برای اسکن کردن آن ایجاد می کند، باید کوتاه شود. برای SLA-250 با طول موج 325nm از لیزر HeCd، پرتو در زمان خروج از لیزر دارای قطر 33/0 میلی متر و واگرایی1.25. برای نمایش محصولات اسکنر سه بعدی می‌توانید به قسمت محصولات مورد نظر خود در سایت مراجعه نمایید.
نظرات کاربران