مدت زمان در معرض نور قرار گرفتن لایه رزین، پارامتر مهمی است که با تنظیم آن، قطعات پرینت شده با رزین سه بعدی بهترین کیفیت را پیدا خواهند کرد و تک تک جزئیات فایل مورد نظر به خوبی چاپ می شود. به عنوان یک قانون کلی برای زمان نور دهی لایه های معمولی از 0.5 تا 5 ثانیه برای صفحات مونوکروم و 2 تا 20 ثانیه برای صفحات RGB  استفاده می شود. اما این محدوده بسیار بزرگ است، بنابراین در این مقاله به شما یاد می دهیم که چگونه دقیقاً زمان مناسب برای استفاده را پیدا کنید.

اما در ابتدا این پرسش پیش می آید که زمان تابش یا نور دهی (Exposure Time) دقیقا چیست؟

Layer Exposure Time مدت زمان قرار گرفتن در معرض نور را برای یک لایه از قطعه ای که می خواهید پرینت کنید تعیین می کند. برخلاف پرینتر های فیلامنتی ( جایی که احساس می شود که تنظیمات بی پایانی برای یک پرینت عالی نیاز دارید) چاپ به وسیله پرینتر های سه بعدی رزینی دارای صفحه های بسیار ساده تر برای تنظیم بالا و پایین رفتن است. و مهم ترین شاخصه برای تنظیم، مدت زمان نور دهی است و تنظیم اشتباه آن یکی از دلایل اصل خرابی پرینت در پرینتر های سه بعدی است.

نوردهی کم یا بیش از حد می تواند تجربه چاپ رزین را خراب کند. قرار گرفتن در معرض نور بیش از حد طولانی منجر به نشت نور و پراکندگی عمیق در مواد رزین می شود که منجر به از بین رفتن جزئیات پیچیده و عدم دقت ابعادی می شود. نور دهی کم باعث عدم تشکیل یا شکل گیری ناقص لایه ها می شود. کم بودن زمان نوردهی را می توان با عوامل متعددی مانند لایه برداری لایه در وسط قطعه، از بین رفتن جدی یا کوچک شدن جزئیات پیچیده، چسبندگی ضعیف مدل به صفحه ساخت یا بدترین آن، افتادن کل مدل از صفحه ساخت شناسایی کرد. سپس لایه های معیوب به طور مکرر در ته مخزن رزین چاپ می شوند و باعث ایجاد مشکلات اساسی برای صفحه FEP و صفحه  LCD می شود.

بنا بر این در این آموزش به دنبال آن هستیم که زمان نوردهی مناسب را برای تولید پرینت های رزینی بی نقص پیدا کنیم.

رمز گشایی تست بهترین زمان نور دهی

بهترین راه برای آزمایش و یافتن زمان نوردهی صحیح لایه برای تنظیم، چاپ چند مدل تست نوردهی با چاپگر رزین سه بعدی در مقادیر نوردهی متفاوت است. می توانید تنظیمات نوردهی را مستقیماً از طریق رابط کاربری پرینتر رزین سه بعدی (UI) یا در نرم افزار اسلایسر خود تنظیم کنید.

در زیر رابط کاربری پرینتر سه بعدی Creality LD-002H را می بینید. این صفحه را می توانید پس از شروع پرینت سه بعدی با کلیک دکمه Setting که در سمت راست پایین صفحه قرار دارد کادر قرمز رنگ مشاهده کنید. بعد از آن با کلیک بر روی گزینه  Exposure time   می توانید زمان نوردهی را برای لایه های اولیه و همچنین لایه های عادی تنظیم کنید.

یکی از بهترین تست های پرینت برای به دست آوردن زمان نوردهی (Validation Matrix) است که توسط Anycubic  ابداع شده است. پرینت این مدل کوچک کمتر از 15 دقیقه طول می کشد و با بازرسی بصری، دقیقاً به شما می گوید که آیا لایه های خود را بیش از حد یا کم نوردهی کرده اید. با استفاده از تنظیمات پیش‌فرض دستگاه تان شروع کنید و سپس به آرامی این مقدار را روی پرینت های سه بعدی اصلاح کنید. برای پرینتر سه بعدی Creality LD-002H UV، زمان پیش‌فرض قرار گرفتن در معرض لایه روی 3.5 ثانیه تنظیم شد.

آزمایش زیر نشان می‌دهد که این امر قطعاً هر لایه را بیش از حد خشک می‌کند، اما سازندگان این کار را عمداً انجام می‌دهند تا پرینت های سه بعدی اولیه شما با این ماشین‌ها اساساً تضمین شود که به صفحه ساخت می‌چسبند.

اکنون تصویری از یک ماتریس که با زمان نوردهی تقریباً عالی پرینت شده است در زیر مشاهده می شود. شایان ذکر است که یک پرینت سه بعدی واقعا خوب و تنظیمات تمام جزئیات را ثبت نمی کند، برخی از میله ها و پین ها چاپ نشده اند. این تست به گونه ای طراحی شده است که پرینتر سه بعدی شما را به حداکثر کیفیت برساند.

برای ایجاد این مدل از یک زمان نوردهی لایه معمولی 1.5 ثانیه ای با 4 لایه اولیه استفاده شده است که هر لایه دارای زمان نوردهی لایه اولیه 15 ثانیه است. این تقریباً زمان نوردهی عالی برای این رزین Creality خاکستری است که توسط چاپگر سه بعدی Creality LD-002H UV استفاده می شود.

برای پیشبرد این نکته، با استفاده از تنظیمات مشابه، تنها با تغییر زمان نوردهی لایه ها، تعدادی ماتریس به صورت آزمایشی پرینت شد که می‌توانید در تصویر زیر مشاهده کنید. هر ماتریس با 4 لایه اولیه و زمان نوردهی 15 ثانیه پرینت شد. این تعداد لایه اولیه توسط Anycubic برای این بخش تست توصیه شده است. هر قطعه پس از پرینت به مدت 5 دقیقه با سرعت شستشوی آهسته در دستگاه شستشو و کیور Creality شسته شد. سپس، پس از خشک شدن در حالی که قسمت اصلی آن رو به بالا بود، هر قطعه به مدت 2 دقیقه از دو طرف دو بار (در مجموع 8 دقیقه) خشک شد. زمان نوردهی لایه ها در زیر آنها نوشته شده است.

هنگامی که مدل بیش از حد در معرض نوردهی قرار می گیرد، علامت های زیر به وجود می آید:

– تعداد پین ها از تعداد سوراخ ها بیشتر می شود.

-در مرکز علامت بی نهایت ∞ جایی که دو طرف به هم می رسند همپوشانی یا Overlap وجود دارد.

-میله های پایینی در گپ های متناظر قرار نگیرند.

هنگامی که مدل کمتر از میزان مورد نیاز در معرض نوردهی قرار می گیرد علامت های زیر به وجود می آید:

  • تعداد پین ها نسبت به سوراخ ها کمتر می شود.
  • در مرکز علامت بی نهایت ∞ جایی که دو طرف به هم می رسند فاصله یا Gap به وجود می آید.
  • میله های پایینی در گپ های به راحتی و با فاصله قرار می گیرند.

برای به دست آوردن بالاترین کیفیت چاپ باید تعداد نمونه کافی پرینت شود. البته با توجه به نوع رزین و دستگاه پرینتر میزان افزایش و یا کاهش زمان متفاوت خواهد بود. بهتر است این افزایش و کاهش زمان برای رسیدن به زمان نوردهی مطلوب بر حسب درصد و به تناسب زمان اولین نمونه تست انجام پذیرد.

در زیر نمونه پرینت هایی بین 1.5 ثانیه تا 1.9 ثانیه زمان نوردهی را نشان می دهد. با نگاهی دقیق به این قطعات مدت زمان نوردهی لایه ها  1.7 ثانیه‌ای تقریباً کامل به نظر می‌رسد و به خوبی با تمام الزامات مطابقت دارد.

تنظیمات لایه های اولیه در مقابل تنظیمات نوردهی لایه عادی

لایه‌های پایین (Bottom Layer) اولین لایه‌هایی هستند که در مدل شما در معرض اشعه ماوراء بنفش قرار می‌گیرند و زمان نوردهی در لایه پایین همیشه بیشتر از زمان‌ نور دهی در لایه‌های معمولی است. این لایه ها مدت طولانی تری در معرض نوردهی قرار می گیرند تا مدل بتواند با اطمینان بیشتری به صفحه ساخت بچسبد.  ما معمولا بر اساس تجربه کاری مدت زمان نوردهی لایه های اولیه را بین 10 تا 15 برابر لایه های عادی قرار می دهیم.

البته این نکته را هم باید مد نظر قرار داد که زمان های نوردهی خیلی بالا ممکن است باعث داغ شدن پرینتر و در نتیجه آسیب به LCD دستگاه شود . بنا بر این با توجه به این که مدت زمان نوردهی بهینه را 1.7 ثانیه به دست آوردیم، مدت زمان تابش برای لایه های اولیه را 17 ثانیه در نظر می گیرم. گذر از لایه های اولیه با لایه های عادی  ممکن است باعث ایجاد شوک و در نتیجه نچسبیدن این دو قسمت به هم شود. برای رفع این ایراد لایه هایی را به عنوان لایه های میانی در نظر می گیریم. افزودن این مورد به آرامی زمان نوردهی لایه های اولیه را در تعدادی از لایه ها کاهش می دهد تا زمانی که به نوردهی لایه معمولی بهینه برسد.