در این مطلب، متریال های معروف چاپگر سه بعدی SLA معرفی شده اند. مزایای کلیدی هر یک از این Resin ها به صورت خلاصه آورده شده تا به شما در انتخاب متریال مناسب نسبت به کاری که در دست دارید کمک کند. در انتهای مقاله نیز برندهای برتر تولیدکننده رزین و قیمتشان که در فروشگاههای بین المللی مانند آمازون قابل خرید هستند را توضیح میدهیم.
در بازار جهانی، انواع رزین فتوپلیمرهای قابل پرینت عبارتند از:
طیف بسیار شگفت‌انگیزی از رزینها وجود دارد؛ هر کدام مزایا و معایب خود را دارند و برای برنامه‌های خاصی مناسب‌تر هستند:
- رزینهای استاندارد Standard
- رزینهای قابل شستشو در آب (Water-Washable Resin)
- رزین گیاهی (Plant-Based Resin)
Tough سخت (ABS-Like Resin)
رزین شفاف (Clear / Transparent)
بادوام Durable
- مقاوم برابر گرما Heat Resistant (موسوم به سرامیکی)
- لاستیکی یا منعطف Rubber-Like
- دندانپزشکی Dental
- زیست‌سازگار (biocompatible)
- قالبگیری Castable
- رزین 8K
- رزین ترموکرومیک (Thermocromic)
با توجه به شرایط بازار ایران، معمولا فقط برخی از رزینها مانند نوع استاندارد یا دندانپزشکی در داخل کشور موجود است، با این حال ما تمامی انواع resin جدید را از نظر خواص با یکدیگر مقایسه کرده‌ایم تا بهترین گزینه را برای کار خود انتخاب نمایید.
مقدمه معرفی انواع متریال پرینت رزینی
چاپ سه بعدی رزین یک اصطلاح کلی برای چندین نوع فرایند با استفاده از مواد فتوپلیمری مایع میباشد که به آن پلیمریزاسیون vat polymerization گفته میشود و در سه تکنیک اصلی قرار میگیرد:
استریولیتوگرافی (SLA)
پردازش نور دیجیتال (DLP)
صفحه نمایش کریستال مایع (LCD) که به آن استریولیتوگرافی نقاب‌دار (MSLA:Masked Stereolithography) نیز گفته میشود.
بوسیله فرآیند استریولیتوگرافی یا همان SLA و دو فناوری مشابه LCD و DLP میتوان قطعاتی را با وضوح و دقت بالا، جزئیات دقیق و سطح نهایی صیقلی تولید کرد. به لطف وجود رزینهای متفاوت برای پرینت سه بعدی SLA، این فرآیند در صنعت های مختلفی کاربردهای فراوان دارد:
- رزینهای استاندارد برای نمونه سازی های عمومی استفاده می شود.
- رزینهای مهندسی دارای خواص مکانیکی و حرارتی خاصی هستند (مثلا نوع سرامیکی با حرارت دهی از فتوپلیمر به سرامیک تبدیل میشود).
- رزین های دندان سازی و پزشکی با شرایط زیستی بدن تا حد زیادی سازگارند.
- رزینهای Castable (قالبگیری مستقیم) که پس از سوختن خاکستری از خود بجا نمیگذارند.
نگاهی کلی به انواع رزین استریولیتوگرافی
در عملیات SLA از طریق فرآیندی به نام فتوپلیمریزاسیون به وسیله یک لیزر UV، رزین مایع را پرداخت می کنند و به حالت پلاستیک جامد شکل میدهند. ترکیبات مختلف مونومرها، الیگومرها، اولیتیماتورها و سایر مواد دیگری که دارای رزین هستند باعث ایجاد خواص مختلف در مواد می شوند. پیشنهاد میشود مطالب «معرفی پرینتر3بعدی SLA و DLP» و «آموزش پرینت سه بعدی رزینی» را نیز مطالعه کنید.
روش SLA، قطعات را از پلیمرهای ترموست (thermoset polymer) یا فتوپلیمرها تولید میکند. در اینجا مزایا و محدودیتهایی را که در تمام متریال های SLA مشترک است، ذکر میکنیم:
مزایای رزین:
- سطح نهایی صاف و صیقلی شبیه به تزریق قالبی دارند
- جزئیات و ویژگی های دقیق
- سختی نسبتا بالا
معایب رزین:
- هزینه بالا
- نسبتا شکننده (در جایی که ضخامت کم باشد)
- معمولا نامناسب برای استفاده در فضای بیرونی: ممکن است خواص متریال در اثر تابش UV از نور خورشید در طول زمان تغییر کند
- حساس به سایش
اکنون، انواع Resin را با توجه به خواص مکانیکی و شیمیایی، به صورتی عمیقتر بررسی خواهیم کرد:
رزین استاندارد Standard resin
رزینهای استاندارد دارای سختی مناسب، وضوح بالا و سطح نهایی قالبی صاف و مسطح هستند. هزینه کم آنها باعث شده که این متریال برای کاربردهای نمونه سازی ایده آل باشد (در بازار ایران نیز یافت میشوند).
«استاندارد رزین» یک همه‌کاره عالیست. برای اکثر برنامه‌ها بخوبی کار میکند و میتواند چاپهای دقیقی تولید کند. اگر در زمینه پرینتر رزین تازه‌کار هستید، انتخابی عالی برای شروع است، بخصوص که مقرون‌بصرفه‌ترین گزینه نیز میباشد. برخی سازندگان مانند برند Elegoo بعنوان فرمولهای تکمیلی، استاندارد 2.0 standard را نیز منتشر کرده‌اند که طبق گزارشها، دقت بالاتر و نتایج محکمتر و مقاومت بهتر در برابر خراش را ارائه میدهد.
رنگ رزین در خواص آن موثر است. برای نمونه، رزین خاکستری برای قطعاتی با جزئیات دقیق مناسب است و رزین سفید برای قطعاتی که به سطح نهایی بسیار صافی نیازمندند، بهتر میباشد.
مزایا:
- جزئیات و ویژگیهای دقیق
- سطح نهایی صاف و هموار
- اقتصادی‌ترین متریال SLA
معایب:
- شکننده (در مناطقی که ضخامت کم است)
- مقاومت کم در برابر ضربه
- مقاومت حرارتی پایین
مناسب برای: مدل سازی مفهومی (کانسپت)، نمونه سازی سریع، مدلهای هنری
رزین قابل شستشو با آب
elegoo.com/en-fr/collections/water-washable-resins
از نظر عملکرد مشابه با گزینه استاندارد است. تفاوت اصلی Water-Washable Resin آنست که میتوانید قطعات پرینتی تمام شده خود را با استفاده از آب معمولی بشویید و از شر دردسرهای ایزوپروپیل الکل (IPA) راحت میشوید! برخی از کاربران گزارش داده‌اند که رزین قابل شستشو با آب کمی شکننده‌تر از رزین استاندارد پس از پخت کامل (Curing) میباشد، که نکته قابل‌تاملی است و باید صحت این ادعا را خودتان تست کنید.
فقط توجه داشته باشید که “قابل شستشو با آب” به این معنی نیست که می توانید به سادگی یک چاپ را زیر شیر آشپزخانه آبکشی کنید! رزین برای سلامتی خودتان و آبهای زیرزمینی مضر است و هر گونه آب آلوده باید بدرستی دفع شود. تبخیر و ذرات ریز معلق این رزین در سینک شما بسیار خطرناک و سمی است.
مزیت:
- عملیات پولیشینگ ساده و سریع
- رنگبندی متنوع سفید، خاکستری، بژ، کرم (زرد)، مشکی، آبی
عیب:
- شکنندگی
- خواص کمتر نسبت به انواع استاندارد
رزین گیاهی Plant-Based Resin
elegoo.com/en-fr/collections/plant-based-resins
رزین سازگار با محیط‌زیست شرکت Elegoo یک رزین گیاهی است که نتایج پرینت آن با رزین استاندارد رقابت میکند، اما بکمک استفاده از جایگزین طبیعی soybean (سویا) ساخته شده و بدون “بیسفنول اِی (BPA)” میباشد (ماده محتمل سرطان‌زایی). یک انتخاب خوب برای کسانی است که میخواهند اثرات زیست‌محیطی را به حداقل برسانند در حالیکه از مزایای پرینتر رزین لذت می‌برند.
باز هم تکرار میکنیم؛ با وجود فرمولاسیون پایه گیاهی، همچنان رعایت نکات ایمنی مثل ماسک، دستکش و دفع بی‌خطر الزامی است (طبق مستندات سازنده این محصول).
مزیت:
- سازگار با دستگاههای DLP و LCD
- فاقد ترکیب بیسفنول A
- سمیت کمتر
- بوی کمتر
- Shrinkage کم
- عملیات Curing سریع
معایب:
- دوام معمولی
- تنوع رنگ محدود (سفید و خاکستری)
Clear resin (رزین شفاف)
رزین شفاف دارای خواص مکانیکی مشابهی با رزین استاندارد است اما پس از پرداخت نهایی می تواند شفافیت ظاهری بیشتری داشته باشد.
پیشنهاد میشود مقالات «رزین شفاف و استاندارد چیست» و «آموزش پولیشکاری رزین شفاف» را مطالعه کنید.
مزایا:
- جزئیات و ویژگی های دقیق
- سطح نهایی صاف
- شفاف
معایب:
- شکننده ( در مناطقی که ضخامت کم است)
- مقاومت پایین در برابر ضربه
- اگر در برابر تشعشع UV (نور خورشید) قرار بگیرد، ممکن است شفافیت ظاهری آن تغییر کند و به تدریج زرد یا کدر شود.
مناسب برای: وسایل تزئینی داخلی، کانسپت لامپهای LED، دستگاه های کار با مایعات، عینک سازی و لنز دوربین …
رزین مهندسی
رزینهای مهندسی، طیفی از پلاستیکهای تزریقی قالبی را شبیه سازی میکنند و از این طریق انتخاب های گسترده ای را در زمینه های نمونه سازی، آزمایشی و تولید برای مهندسین فراهم می کند.
تمام رزین های مهندسی به پرداخت نهایی تحت نور UV نیاز دارند تا به بالاترین خواص مکانیکی دست یابند.
Tough resin یا رزین سخت ABS
elegoo.com/en-fr/collections/abs-like-resins
رزین سخت (مقاوم) برای کارهایی مناسب است که به متریالی محکم نیاز دارند تا در زیر فشار و کشش زیاد دوام بیاورد. قطعاتی که با رزین سخت تولید می شوند، دارای قدرت کششی (55.7 MPa) و ضریب ارتجاعی (2.7 GPa) هستند که با فیلامنت ABS قابل مقایسه میباشند.
رزین abs نسبت به سایر ترکیبات کمتر شکننده است، به این معنی که پروتوتایپ شما در صورت افتادن سخت‌تر و کمتر مستعد شکستگی خواهد بود. بنابراین برای چاپ پارتهای کاربردی مانند ابزار ایده‌آل است. همچنین برای کسانی که مینیاتورهایی را برای بازیهای رومیزی چاپ میکنند محبوب است، زیرا برآمدگی‌های کوچک، مانند بازوها یا سلاحها هنگام چاپ رزین استاندارد مستعد شکستن هستند. همچنین با توجه به توضیحات سازنده، بمنظور استحکام بیشتر، دقت بالاتر، سطوح صاف‌تر و نرخ انقباض کمتر ترکیبات تقویت‌شده ABS-Like عالی هستند.
با این متریال می توان قطعات مستحکم و ضد ضربه و نمونه های کاربردی ساخت که از آن جمله می توان ساخت محفظه به همراه ضربه گیر و نمونه‌های اولیه مستحکم را مثال زد.
مزایا:
- سختی زیاد
- مقاومت عالی در برابر بارهای چرخه ای
معایب:
- نامناسب برای قطعاتی که دیواره نازک دارند (کمترین ضخامت دیواره توصیه شده 1 میلیمتر است)
- مقاومت حرارتی پایین
- گاهی شکننده (در مکانهایی که ضخامت کم است)
مناسب برای: نمونه سازی کاربردی، مونتاژهای مکانیکی
Durable resin یا رزین با دوام
رزین بادوام متریالی است با پوشش مقاوم و قابل انعطاف که خواص مکانیکی مشابه با پلی پروپیلن (PP) دارد.
رزین بادوام یا Durable resin را میتوان برای ساخت قطعاتی که نیاز به انعطاف پذیری بالا، مقاومت در برابر شکستگی، عدم ساییدگی و سطح نهایی هموار دارند به کار گرفت. از این رزین به خصوص در ساخت نمونه های مصرفی، ضربه گیر، مفصلهای توپی و قطعات متحرک استفاده می شود.
مزایا:
- مقاومت بالا در برابر ساییدگی
- انعطاف پذیر ( مقاومت نسبتا بالا در برابر شکستن)
- مقاومت بالا در برابر ضربه (بالاتر از رزین سخت)
معایب:
- نامناسب برای قطعاتی که دیواره نازک دارند (حداقل ضخامت دیواره توصیه شده 1 میلیمتر است)
- مقاومت پایین در برابر حرارت
- مقاومت کم در برابر کشش (کمتر از رزین سخت)
مناسب برای: نمونه سازی کاربردی، محصولات مصرفی، قطعات مکانیکی که به مقاومت در برابر سایش نیاز دارند.
رزین 8K Standard / 8K Water washable
elegoo.com/en-de/products/elegoo-8k-standard-resin-1000g
elegoo.com/products/elegoo-8k-water-washable-resin-1000g
جدیدترین پیشرفت در فرمولاسیون متریال فتوپلیمری رزین شرکت Elegoo، محصول 8k میباشد که با دو گزینه محلول در آب و استاندارد فروخته میشود: اولی یک رزین استاندارد 8K است و دومی یک گزینه قابل شستشو با آب 8k است. طبق ادعای این برند، محصول آنها با اکثر چاپگرهای رزینی LCD و DLP بازار سازگار است.
تمایز رزین «8کا» در فرمولاسیون رنگ خاص آن است که قطعات پرینت شده با آن دارای یک اثر رنگی بسیار خالص و خیره کننده میشوند؛ همانند یک اثر هنری واقعی.
آزمایشهای گسترده‌ای برای تأیید درصد انقباض رزین فتوپلیمر 8K قبل از شروع فروش عمومی انجام شد؛ تحمل ابعاد خوب، انقباض کم، دقت بالای مدلهای چاپی در سطحی صاف با جزئیات واضح و با ابعاد دقیق در مستندات سازنده این محصول بعنوان نتایج تست منتشر شده است.
با سیالیت خوب ، رزین بسرعت بین لایه‌های مدل منتشر میشود که میزان موفقیت چاپ را بهبود می‌بخشد و در عین حال چسبندگی رزین را به فیلم FEP (سینک) کاهش میدهد. این ویسکوزیته کم، حذف مدل از بستر و تمیز کردن سینک ساخت را آسان کرده است.
مزیت:
- رزولوشن و نمای ظاهری بسیار درخشان
- مناسب پرینترهای LCD و DLP
- انتشار بوی کم
- ویسکوزیته کم و سیالیت عالی
- کاهش زمان پرینت
- تمیزکاری کمتر
عیب:
- قیمت
- تازگی فرمولاسیون و عدم عمومیت
رزین ترموکرومیک Thermocromic
elegoo.com/en-fr/products/elegoo-thermal-resin-1000g
رزین ترموکرومیک Elegoo هنگام گرم شدن بطور خودکار از خاکستری به بنفش تغییر میکند. بخاطر رنگدانههای کیفیت بالا و اهداف کاربردی، مدلهای چاپ شده با رزین ترموکرومیک Elegoo میتوانند افکت بصری داشته باشند.
بدون نیاز به رنگ آمیزی خارجی یا مخلوط کردن رزینها برای طیف رنگ جدید؛ متریال ترموکرومیک Elegoo میتواند بسادگی رنگ قطعه را از خاکستری به بنفش در هر رسانه بالاتر از 50 درجه تغییر دهد.
رزین ترموکرومیک Elegoo با انقباض کم و دقت چاپ زیاد در طول فتوکیورینگ، سبب میشود قطعه با سطح صاف، جزئیات ریز و پایداری ابعادی را پرینت گردد. علاوه بر این ، رزین Elegoo Thermochromic دارای بوی سبک و کمتر زننده است.
سیالیت مناسب این رزین میتواند بسرعت در منطقه بین دیواره مدل منتشر شود که باعث بهبود میزان موفقیت چاپ میگردد.
رزین ترموکرومیک Elegoo با سیالیت عالی طراحی شده تا سرعت چاپ و کارآیی را تا حد امکان افزایش دهد. در همین حال ، ثبات و سختی مناسب آن، عملکرد چاپ رزینی عالی و تجربه بدون نگرانی را تضمین میکند.
مزیت:
- مقاوم به حرارت
- تغییر رنگ هنگام دریافت گرما
- کیفیت سطح خوب
معایب:
- قیمت
- محدودیت سازندگان
- محدودیت رنگ متریال
قابل استفاده برای اکثر چاپگرهای DLP/LCD با طول موج 405 نانومتری برای چاپ پروتوتایپ دقیق، نمونه‌سازی پیچیده، کانسپت مینیاتور، تست طراحی روزانه و …
Heat resistant resin یا رزین مقاوم در برابر حرارت یا رزین سرامیکی
formlabs.com/uk/store/materials/ceramic-alumina-4n-resin
formlabs.com/blog/ceramic-3d-printing-alumina-4n-resin
همیشه فتوپلیمر رزینها را بعنوان یک نوع پلاستیک تعریف میکنند، اما میتوان این پلاستیک را با مقادیر زیادی ذرات سرامیک و فلز برای تولید قطعات سرامیکی یا فلزی کامپوزیت کنید.
وقتی رزینهای فوتوپلیمر معمولی با ذرات سرامیکی پیوند مستحکم شیمیایی داده شوند در اصطلاح تکنیکال به رزینهای صنعتی سرامیکی تبدیل میگردند و حالا تفاوتها در نسبت سرامیک به رزین است.
بالغ‌ترین تکنولوژی تولید افزودنی برای سرامیکها که قادر به تولید متراکم ترین قطعات ساختاری است، فوتوپلیمریزاسیون vat با استفاده از روش DLP یا SLA است. مواد سرامیکی دارای خواص منحصربفردی هستند که در تولید با فناوری پیشرفته همه چیز از نیمه هادی‌ها و ایمپلنتهای استخوان گرفته تا موتورهای موشک و ابزارهای برش بسیار ارزشمند هستند. حالا فناوری پرینت سه بعدی را اضافه و قطعات سرامیکی را با ویژگیهایی ایجاد کنید که در هیچ فرآیند ساخت دیگری امکان پذیر نیست.
سازندگان رزینهای سرامیکی (دوغاب هم نامیده میشوند) مشارکت خود را با سازندگان چاپگرهای رزینی افزایش داده‌اند. بعنوان مثال، Tethon Porcelite، یک رزین سرامیکی قابل درمان با UV، برای هر چاپگر SLA یا DLP با طول موج UV بین 350 تا 405 نانومتر مناسب است.
رزین سرامیکی (آلومینا) شرکت FormLabs، مقاوم در برابر حرارت برای کاربردهایی مناسب است که به مقاومت حرارتی بالا و کار در درجات زیاد نیاز دارند.
دمای مقاومت در برابر حرارت این رزین بین 200 تا 300 درجه سانتیگراد است و به همین دلیل برای تولید تجهیزات پایدار در برابر آتش، نمونه سازی قالبی، تجهیزات هوا و مایعات داغ، ابزار ریخته گری و قالب گیری ایده آل است.
مزایا:
- مقاومت در برابر حرارت بالا
- سطح نهایی صاف و هموار
معایب:
- شکننده (مقاومت کم در برابر شکستگی)
- نامناسب برای قطعاتی که دیواره نازک دارند (حداقل ضخامت دیواره توصیه شده 1 میلیمتر است)
مناسب برای: نمونه سازی قالبی، ابزار ریخته گری و قالب گیری
نکته 1: با بررسی متریال Ceramic Resin در وبسایت شرکت Formlab، متوجه شدیم در توضیحات این متریال، امکان حرارت دهی قطعه وجود دارد تا قطعه در محورهای X و Y به میزان 15 درصد و محور Z به میزان 29 درصد، اصطلاحا shrink یا کوچک شدگی را داشته باشد؛ پس از فرآیند حرارت دهی، قطعه ساخته شده از فتوپلیمر رزین به نوعی از متریال سرامیک تبدیل میگردد.
نکته 2: رزین سرامیک شکنندگی بالایی دارد.
رزین های فلزی Metal Resin
incus3d.com/materials
admateceurope.com/metals
رزین آلیاژی بیشتر در صنعت چاپ سه بعدی میکرو و قطعات صنعتی بزرگتر استفاده میشود. لیتوگرافی فلزی که به آن تولید فلز مبتنی بر لیتوگرافی (LMM) lithography-based metal manufacturing نیز گفته می شود، از مخلوطی از مایع فتوپلیمر حساس به نور و نیروی فلزی بعنوان ماده خام استفاده میکند.
Incus3D مستقر در اتریش یک استارت آپ مهندسی است که چاپگر تولید افزودنی فلزی مبتنی بر لیتوگرافی بنام Incus Hammer را ارائه میدهد. با طیف وسیعی از رزینهای فلزی چاپ می شود.
کمپانی Admatec یکی دیگر از تولیدکنندگان چاپگر و مواد متخصص در رزینهای حساس به نور با پودر سرامیک یا فلز است. از مواد اولیه AdmaPrint که slurry (دوغاب) هم نامیده میشوند، میتوان برای چاپ هندسه‌های پیچیده، ساختارهای بزرگ ظریف و طیف گسترده‌ای از محصولات کاربردی استفاده کرد. متریال آنها عبارتست از:
Stainless Steel 316L
Stainless Steel 17-4 PH
Inconel 625
Copper
فناوری Admaflex یک پلتفرم باز را توسعه داده که امکان تولید بسیاری از مواد را فراهم میکند (انطباق تکنیک با مواد خاص مشتری بدون نیاز به تغییر سیستم پرینتر).
هدف آنها بهبود مستمر مواد و توسعه مواد اولیه جدید برای تولید افزودنی فلزات است. بخش تحقیق و توسعه داخلی این شرکت قادر است ترکیبات و مواد جدید را بر اساس تقاضای مشتری توسعه و همچنین به بهبود مداوم مواد ادامه دهد. صنعتگران اگر برنامه یا ماده‌ای دارند که میخواهند از آن در تولید مواد افزودنی استفاده کنند، شرکت «آدماتک» در پیشرفت‌هایشان به آن افراد کمک میکند. مثلا اگر کسب و کاری، پودر مورد اعتمادی دارد یا ماده‌ای خاص میخواهد، می توانید با این شرکت تماس گرفته تا یک پروژه توسعه برای تطبیق مواد دلخواه برای استفاده با فناوری پرینتر استریولیتوگرافی راه اندازی کنند. اگر با توسعه متریال رزینهای دوغاب آشنا باشند، میتوانند از سیستم باز Adamtec با ترکیبات سفارشی بدون هیچ‌گونه محدودیت استفاده شود.
تمام رزینهای سرامیکی و فلزی پس از چاپ نیاز به عملیات حرارتی یا همجوشی در کوره دمای بالا دارند. این فرآیند پلیمر رزین را می سوزاند و تنها ذرات سرامیکی یا فلزی متراکم را باقی می گذارد.
Rubber-like resin یا رزین لاستیک-مانند (منعطف)
رزین لاستیک-مانند به مهندسین اجازه می دهد که قطعاتی را بسازند که نسبتا نرم هستند. این متریال ضریب کشش پایین و مقاومت در برابر شکستگی بالایی دارد و به همین دلیل برای ساخت اجسامی که باید خم یا فشرده شوند مناسب است.
همچنین از این مواد می توان برای افزودن ویژگی های ارگونومی به مونتاژهای چند موادی مانند بسته بندی ها، نمونه های پوشیدنی، دستگیره ها استفاده کرد.
مزایا:
- انعطاف پذیری بالا (مقاومت بالا در برابر شکستگی)
- سختی پایین ( شبیه به لاستیک 80A)
- مقاومت بالا در برابر ضربه
معایب:
- فاقد خواص لاستیک واقعی
- نیازمند به ساپورت های زیاد
- اگر در برابر نور UV (اشعه خورشید) قرار بگیرد، خواص آن در طول زمان افت می کند.
- نامناسب برای قطعاتی که دیواره نازک دارند (حداقل ضخامت دیواره توصیه شده 1 میلیمتر است)
مناسب برای: نمونه های پوشیدنی، مونتاژ های چند-موادی، دستگیره ها.
رزین تقویت شده (Rigid / filled resin)
این رزین با شیشه یا ذرات دیگر سرامیکی تقویت می شود و در نتیجه قطعاتی محکم و سخت تولید می کند که سطح نهایی صافی دارند.
رزین های Rigid پایداری و مقاومت حرارتی خوبی دارند (ضریب مقاومت حرارتی 0.45MPa در 88 درجه سانتیگراد). در مقایسه با دیگر رزین های SLA ضریب کششی بالاتر و سایش کمتری نیز دارا هستند (در طول زمان مقاومت آنها بیشتر می شود) اما شکنندگی آنها نسبت به رزین های Tough و Durable بیشتر است.
رزین های Rigid همچنین برای تولید قطعات با دیواره نازک و ویژگی های کوچک مناسب هستند (کمترین ضخامت دیواره پیشنهادی 100 میکرومتر است).
مزایا:
- سختی بالا
- مناسب برای قطعاتی با جزئیات کوچک
- مقاومت حرارتی متوسط
معایب:
- شکننده (مقاومت کم در برابر شکستن)
- مقاومت کم در برابر ضربه
مناسب برای: قالب سازی و ابزار، مینوفلدها، تجهیزات، وسایل الکتریکی و وسایل نقلیه
رزینهای (تخصصی) دندانپزشکی و زیست‌سازگار
filament2print.com/gb/241-dental-medicine
dental.formlabs.com/eu/blog/fast-cure-new-products-ids-2023
dental.formlabs.com/eu/blog/fast-arch-settings
Custom Medical Appliances Resin Class : biocompatible
اشاره کردیم که مواد رزین سمی هستند اما گروه خاصی از رزینها تحت استفاده خاص، زیست سازگار هستند.
متخصصان پزشکی و دندانپزشکی به رزینهای مخصوصی نیاز دارند که برای تماس با بیماران، چه برای آزمایشهای سریع دندان، چه برای ایمپلنتهای دائمی و چه برای محصولاتی مانند سمعک یا بریس‌های ارتوپدی تأیید شده باشد. به همین دلیل است که بازار رزین زیست‌سازگار بسیار بزرگ است و عمدتاً پر از سازندگان مواد است که هیچ نوع رزین دیگری نمی‌سازند.
اگر شما صاحب یک چاپگر سه بعدی رزینی هستید که برای دندانپزشکان به بازار عرضه شده است، مانند Sprintray Pro S یا Rapid Shape D20، فهرستی از رزینهای سازگار مخصوص دندان از همان سازنده ارائه میشود، اما میتوانید از رزینهای شخص ثالث نیز استفاده کنید.
بخاطر داشته باشید که مقررات زیست سازگاری در ایالات متحده، اتحادیه اروپا، آسیا و هند متفاوت است و سازندگان متریال در این مناطق، طبق قوانین همان کشور عمل میکنند.
Dental / Medical SLA resin
از رزینهای Class I biocompatible برای ساخت تجهیزات و پروتزهای پزشکی استفاده میشود. برای مثال لوازم مورد استفاده در جراحی را میتوان از این طریق تولید کرد. قطعاتی که با این رزین پرینت میشوند را می توان برای استفاده در اتاق عمل بوسیله دستگاه اتوکلاو استریل کرد.
متریالهای زیست‌سازگار قابل پرینت بمنظور اهداف پزشکی
رزینهای دندانپزشکی نیز در انواع رنگ خاکستری، کرم و شفاف برای ساخت ایمپلنت بیماران کاربرد دارند.
مزایا:
- دقت بالا
- سطح نهایی صاف
- سازگار با زیست محیط (در کوتاه مدت)
معایب:
- مقاومت متوسط در برابر شکستگی
مناسب برای: لوازم و تجهیزات پزشکی
- Dental Long Term Biocompatible Resin Class IIa biocompatible
این رزین به طور اختصاصی برای استفاده بلند مدت لوازم ارتودنسی طراحی و مهندسی شده است. رزینهای Class IIa biocompatible میتوانند بیش از یک سال با بدن انسان در تماس باشند.
مقاومت بالای آنها در برابر آسیب و شکستگی این رزین را برای ساخت پایه ها و نگهدارنده های سخت ایده آل می کند.
مزایا:
- دقت بالا
- مقاومت بالا در برابر آسیب و شکستگی
- سازگار با محیط زیست
معایب:
- قیمت بالا
مناسب برای: وسایل دندانپزشکی بلند مدت، قطعات پزشکی مقاوم در برابر آسیب و شکستگی، اسپلیتهای سخت، نگهدارنده ها
– مقایسه Class I با Class IIa Biocompatibility
رزین Class I قاعدتا به متریالی اشاره دارد که برای کارهای زیر استفاده می شود:
- دستگاه های غیر تهاجمی که با پوست سالم در تماس هستند.
- لوازم موقتی و کوتاه مدتی که در کانال های گوش و دهان و یا حفره بینی استفاده می شوند.
- ابزار جراحی قابل استفاده مجدد.
رزین Class IIa قاعدتا به متریالی اشاره دارد که برای کارهای زیر استفاده میشود:
- دستگاه هایی که با مایعات بدن یا زخم های باز در تماس هستند.
- دستگاه هایی که برای مدیریت یا حذف موادی از بدن انسان استفاده می شوند.
- دستگاه های تهاجمی کوتاه مدت مانند لوازم جراحی تهاجمی
- ایمپلنت هایی که برای بلند مدت در دهان قرار می گیرند.
رزین قالبسازی Castable
رزین Castable برای جواهرسازی:
با استفاده از این متریال میتوان قطعاتی با جزئیات دقیق و سطح نهایی صیقلی تولید کرد بدون اینکه پس از انجام فرآیند هیچ خاکستر یا پسماندی به جا بماند.
رزین Castable به شما اجازه می دهد از طریق چاپ سه بعدی، قطعاتی را مستقیما از روی یک طرح دیجیتال ریخته گری کنید. این متریال به منظور تولید در جواهرسازی و اجزای کوچک و پیچیده دیگر استفاده می شود.
مزایا:
- پسماند کم پس از انجام فرآیند (کمتر از 0.02 درصد)
- جزئیات کوچک و دقیق
معایب:
- مقاومت کم در برابر آسیب و شکستگی
- نیاز به پرداخت نهایی برای حصول بهترین نتیجه
مناسب برای: سرمایه گذاری در ریخته گری، جواهرسازی
بد نیست موارد بالا را دوباره مرور کنیم:
- برای نمونه سازی هایی که می خواهید سطح نهایی صاف و قالبی باشد رزین Standard را انتخاب کنید.
- برای نمونه های کاربردی، اگر سفتی و سختی نیاز اصلی طرح شما است بهتر است رزین Tough را برگزینید و برای قطعاتی که متحرک هستند یا نیاز به مقاومت بیشتر در برابر ضربه را دارند رزین Durable را انتخاب کنید و برای قطعاتی با جزئیات کوچک Ceramic reinforced برای شما مناسب است.
- رزین Rubber- like برای تولید قطعاتی با سختی کم اما انعطاف پذیری بالا خوب است اما عملکرد لاستیک واقعی را ندارد.
- رزین Heat resistance پایداری بالاتر از 200 درجه سانتیگراد در برابر حرارت دارد اما شکننده است.
- رزین Class I biocompatible برای لوازمی که با بدن انسان تماس خارجی دارند مناسب است، در حالی که رزین Class IIa برای وسیله های تهاجمی کوتاه مدت به کار می رود.
- رزین های Castable پسماند و خاکستر بسیار کمی پس از عملیات به جا می گذارند (کمتر از 0.02 درصد).
خب اکنون رزین مناسب کار خود را انتخاب کنید:
Standard resin: دارای قدرت کشش بالا است اما بسیار شکننده است، بنابراین برای قطعات کاربردی مناسب نیست. قابلیت ساخت جزئیات کوچک، این رزین را برای نمونه سازی تجسمی و مدل های هنری ایده آل می سازد.
Durable resin: در بین تمام متریال های SLA این رزین دارای بالاترین مقاومت در برابر ضربه و شکستن است. بهترین استفاده از آن در نمونه سازی قطعاتی با عناصر متحرک و ضربه گیر است. اما فاقد مواد ترموپلاستیکی پرینت سه بعدی مانند نایلون است.
Tough resin: این رزین در واقع میانگینی است بین خواص رزینهای Standard و Durable. دارای قدرت کشش بالایی است بنابراین برای قطعاتی که استحکام و سختی بالایی نیاز دارند مناسب است.
Heat resistant: این رزین مقاومت حرارتی بالاتر از 200 درجه سانتیگراد دارد اما مقاومت در برابر ضربه آن کم است و حتی از رزین استاندارد نیز شکننده تر است.
Ceramic reinforce resin: دارای بالاترین مقاومت در برابر کشش است ولی مقاومت آن در برابر ضربه پایین است. در بین رزین های مهندسی برای ساخت قطعاتی که نیاز به جزئیات کوچک و استحکام بالا دارند ایده آل است.
نحوه فروش و قیمت‌گذاری رزین چگونه است؟
معیار وزن (گرم – کیلوگرم) یا لیتر برای تعیین قیمت و نحوه بسته‌بندی فتوپلمیرهای رزین بکار میرود.
همانطور که میدانید، انتخاب بهترین رزین پرینتر سه بعدی بیش از همه چیز به نوع کاربرد و قیمت آن بستگی دارد. در ادامه چند برند رزین را برای آشنایی با حجم و قیمت خرید از سایتهای معتبر جهانی معرفی میکنیم (برندهای زیر در زمان نگارش مقاله از سایت آمازون بررسی شده اند و ممکن است در زمان خواندن این مقاله قیمتها متفاوت بوده یا ناموجود باشند؛ هدف فقط درک نحوه فروش Resin میباشد).
1- Anycubic Rapid Resin for 3D Printers
میانگین قیمت: 85 دلار- 500ml
برند Anycubic رزین های مایع خود را در طیف وسیعی از رنگ های مختلف از جمله آبی، قرمز، خرمایی و زرد عرضه می کند. آنها همچنین رزین دندانسازی Castable را نیز ارائه می دهند. هر کدام از این انواع را می توان در اندازه های 500 میلی و 1 لیتری تهیه کرد. این برند امروزه به دلیل عرضه محصولات متنوع، معروف ترین برند در این زمینه است.
پرینت هایی که با رزین مایع Anycubic انجام می شوند سطح نهایی بسیار صافی دارند. به لطف پایداری بالا و انقباض کم، این متریال امکان چاپ جزئیات کوچک را فراهم می آورد. به دلیل طراوتی که در رنگهای این برند وجود دارد، پرینت از نظر زیبایی ظاهری در سطح بالایی قرار میگیرد.
فرمول بندی این رزینها برای پرداخت سریع انجام شده و به شما کمک می کند تا در زمان چاپ سه بعدی و پرداخت، صرفه جویی کنید. 3D Print که با رزین Anycubic انجام می شوند دارای ترکیبی مناسب از استحکام و دوام هستند.
استفاده از رزین مایع برای مبتدیان می تواند چالش برانگیز باشد ولی Anycubic در از طریق صفحه فیسبوک خود پشتیبانی فنی خوبی را برای کاربر فراهم کرده است. به طور مشخص، تنظیمات اولیه برای هر نوع رزین در معروف ترین پرینتر های سه بعدی در این صفحه موجود است. این محصولات به طور خاص ساخته شده اند تا توسط نور LCD پرداخت شوند و از این طریق می توان از کیفیت بالای چاپ اطمینان حاصل کرد.
2- Monoprice Rapid UV Printer Resin
میانگین قیمت: 15 دلار- 250ml
برند Monoprice محصولات رزین مایع خود را در رنگ ها مختلف و همینطور رزین شفاف عرضه می کند. این برند کمی ارزان تر است و در بطری های 250 میل، 500 میل و 1 لیتری برای فروش موجود است. با تمام انواع پرینترهای رزینی SLA، DLP و LCD سازگاری دارد. این رزین طوری طراحی شده است که با نور کم UV پرداخت می شود، اگرچه اکثر کاربران معتقدند که با طولانی کردن زمان پرداخت به نتیجه بهتری دست یافته اند.
واکنش ها در مورد رزین Monoprice عموما مثبت بوده و اکثر کاربران نتیجه موفقیت آمیزی داشته اند. چسبندگی آن به بستر چاپ، که در پرینتر های رومیزی SLA امری مهم تلقی می شود بسیار خوب است. شرکت Monoprice وعده داده است که پشتیبانی فنی از محصولات خود را پیش و پس از خرید فراهم کند.
3- NOVA3D 3D Printer Resin
میانگین قیمت: 150 دلار- 500ml
رزین مایع NOVA3D در طیف کوچکی از رنگ ها و به همراه گزینه رزین شفاف عرضه می شود و در بطری های 500 میل و 1 لیتری قابل خرید است. از آنها می توان از طریق نور UV یا پرینتر های LCD و DLP استفاده کرد. در صفحه اینترنتی شرکت جزئیات مفیدی در رابطه با تنظیمات پیشنهادی پرینتر، زمان لازم برای پرداخت و طول موج نور وجود دارد.
پرینتهایی که با رزین NOVA3D انجام میشوند، مقاومتی عالی در برابر تغییر شکل دارند و این به شما امکان میدهد چاپهایی با دیواره نسبتا نازک داشته باشید که با رزین های دیگر تقریبا غیرممکن است. داشتن فاکتور انقباض کم به این معنی است که پرینت با جزئیات بهتر و دقت بالاتری انجام می شود. سختی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ضربه پرینت هایی که با این رزین انجام میشوند با اکثر رزین های دیگر موجود در بازار یکسان است.
این Resin کمی از رزین های قبلی که نام بردیم گران تر است اما تمیزی و جزئیات دقیقی که پرینت این رزین دارد جالب توجه است. از لحاظ کیفیت، رزینهای شرکت NOVA3D می توانند با رزین های جدید و معروف Anycubic رقابت کنند.
4- Monocure 3D Rapid Resin
میانگین قیمت: 300 دلار – 1 Litr
برند Monocure 3D محصولات خود را در رنگ هایی محدود و بطری هایی 500 میل، 1 لیتری و سایز ویژه 5 لیتری عرضه میکند. همانطور که از نام آن پیداست، Rapid Resin (رزین سریع) طوری ساخته شده که با نور کم LED پرداخت شود و زمان پرداخت آن 4 برابر کمتر از رزین استاندارد است.
کیفیت پرینت هایی که با این رزین ساخته میشوند، با توجه به زمانی که صرفه جویی میکنید، شما را راضی خواهد کرد. جزئیات پرینت فوق العاده خواهند بود و سطح نهایی به صافی رزین های دیگر با زمان پرداخت بیشتر است.
احتمالا تنها ایرادی که به رزین Monocure 3D وارد است، بوی بسیار تندی است که در زمان پرداخت از آن ساطع می شود. زمانی که از این رزین استفاده میکنید حتما در مکانی با تهویه مناسب قرار داشته باشید. به هر حال، زمان کوتاه پرداخت به این عیب میچربد.
5- Fabri-Cast 50 Casting Resin
میانگین قیمت: 85 دلار – یک گالن
رزین مایع Fabri-Cast رنگ های تجملی و شیکی ندارد اما آنها رزین های خاصی مانند سخت، ارتجاعی، شفاف، نایلون مانند، کستیبل را عرضه می کنند. رزین ها تنها در بطری های 500 گرمی و یک گالن و 5 گالنی بفروش میرسند. به دلیل ارائه رزین های تخصصی، این رزین ها به تناسب هر لیتر گران تر هستند. این رزین شفاف، سطح نهایی عالی دارد و دوام آن با ABS قابل قیاس است.
با اینکه این محصولات به عنوان رزینهای SLA تولید شده اند اما به خوبی با پرینترهای DLP نیز کار می کنند. این رزین ها دارای بوی کمی هستند که باعث راحتی بیشتر هنگام پرینت می شود. با این که Fabri-Cast این رزین را در رنگ های دیگر به فروش نمیرساند، این رزین را می توان با اجزای رنگدانه ترکیب کرد تا پرینت رنگی امکان پذیر شود.
با این که پرینت رزینی هنوز با جایگاه اقتصادی پرینت FDM فاصله دارد، شکی نیست که پتانسیل پیشرفت در این تکنولوژی وجود دارد. روشهای SLA و DLP پرینتهای را با سطح بالایی از جزئیات و کیفیت نهایی البته در اندازه های کوچک تولید میکنند که FDM قادر به این کار نیست.
به دلیل قیمت بالای پرینترهای رزینی و خود رزین در کشور، در حال حاضر خدمات چاپ سه بعدی رزینی، هزینه نسبتا بالایی دارد. اما حضور این تکنولوژی در بازار جهانی به معنی این است که پیشرفت و تکامل در آن رخ خواهد داد. چندان دور از انتظار نیست که به زودی پرینترهای سه بعدی رومیزی SLA قیمتی برابر با پرینترهای FDM داشته باشند. زمانی که این امر اتفاق بیفتد، دنیای پرینت سه بعدی ابعاد جدیدی به خود خواهد گرفت و ما همچنان منتظر آن روز خواهیم بود.
لطفا نظرات و پیشنهادات خود را در بخش کامنتیگ مطرح کنید.
تشکر بابت مطالب
از بابت نظردهی ممنون هستیم