Như chúng tôi đã giới thiệu ở bài viết trước Ưu nhược điểm của các phương pháp in 3D thì có 4 công nghệ in 3D phổ biến hiện nay, thì trong đó công nghệ SLA sử dụng chùm tia laser/UV hoặc một nguồn năng lượng mạnh tương đương để làm đông cứng các lớp vật liệu.
Bài này, chúng tôi ta sẽ cùng mổ xẻ phân tích xem tia UV là gì? Và ứng dụng của nó trong các máy in 3D resin như thế nào?
1. Tia UV là gì?
Tia UV hay còn gọi là tia cực tím hoặc tia tử ngoại. Cái tên tia UV được hình thành và trở nên phổ biến từ viết tắt của tên tiếng anh của nó là Ultra Violet. Tia UV là tia sáng có bước sóng ngắn, lệch pha về dải quang phổ màu tím (đó là lý do tại sao người ta còn gõi nó là tia cực tím) và mắt thường không thể nhìn thấy được. Tia UV có trong tự nhiên dưới ánh nắng mặt trời, có tầng sóng chiếu sáng từ 200 đến 400 nm.
Mặc dù nó tồn tại trong tự nhiên dưới ánh nắng mặt trời, nhưng là với nồng độ cực kỳ nhỏ. Tia UV rất có nguy hại cho sinh vật sống. Nó là tác nhân gây lão hóa, tiền ung thư, và các vấn đề sinh học khác.
2. Tia UV có ứng dụng gì trong in 3D?
Hầu hết các máy in 3D giá rẻ hiện nay đều dùng công nghệ FDM (công nghệ đùn nhựa – như chúng tôi đã nhắc đến trong bài trước). Một số máy cao cấp hơn thì sử dụng công nghệ SLS hay SLA là công nghệ sử dụng tia laser để làm đông cứng vật liệu. Vậy tia UV được sử dụng trong trường hợp nào?
Ngày nay khi công nghệ đang phát triển từng ngày, ngành in 3D đang dần dần trở nên phổ biến, thì việc ứng dụng tia UV vào trong các máy in 3D với chi phí thấp không còn là khó khăn. Hiện nay ngoài những máy in 3D chuyên dùng mẫu sáp nữ trang hay máy in 3D mẫu răng hàm sử dụng trong nha khoa là có sử dụng tia UV để đông cứng vật liệu thì trên thị trường đã xuất hiện một số mẫu máy in 3D giá rẻ có cũng sử dụng công nghệ tia UV.
Về cơ bản, những loại máy in 3D này sử dụng năng lượng của tia UV để làm đông cứng vật liệu resin ở dạng lỏng.
Hình trên thể hiện nguyên lý hoạt động của máy in 3D sử dụng tia UV. Cụ thể thì nguồn phát tia UV sẽ chiếu lên khay đựng Resin, và từng lớp vật liệu khô cứng tương ứng với các mặt cắt (được phần mềm tính toán kỹ lưỡng trước khi thao tác)
Máy phát tia UV hoạt động ra sao?
Thực chất, nguồn phát tia UV là tổ hợp của khá nhiều thành phần khác nhau. Ứng với mỗi nguồn phát thì tên gọi của chiếc máy in 3 chiều đó cũng khác nhau.
Có 2 nguồn phát chủ đạo:
- Máy chiếu hình: (Máy in công nghệ DLP ). Thường được dùng nhiều trong ngành tạo mẫu sáp kim hoàn, làm mô hình trang sức, răng hàm – xương giả bên y khoa. ƯU điểm của nó là độ phân giải rất cao, cho ra mẫu sắc nét!
- Đèn chiếu xuyên qua màn hình: (Máy in công nghệ LCD). Là công nghệ cực kỳ mới, và giá cũng cực kỳ rẻ! Hiện tại, nó đang trên đường phổ cập hóa, và có tiềm năng trở thành công nghệ in thống lĩnh tương lai gần! Rất thích hợp cho ngành tạo mô hình mini có độ tinh xảo cao, chi tiết máy chính xác, và với những máy đắt tiền cũng áp dụng được với ngành nha khoa và kim hoàn!
Loại Resin nhạy với tia UV
Resin là gì? Nó là một hợp chất epoxy ở dạng lỏng. Tính chất khá đặc biệt và được ứng dụng trong các lĩnh vực đúc mẫu trang sức, đồ handmade tinh xảo!
Resin có đặc tính chung là nhạy với tia cực tím. Tùy theo từng loại mà độ nhạy này khác biệt. Riêng với ngành in ấn 3D – tạo mẫu nhanh, resin là mực in 3D đắt tiền và có độ nhạy sáng rất cao, ít biến dạng (co ngót) và có độ cứng – độ nóng chảy phù hợp.
Resin có độ nhạy sáng càng cao, thì giá càng đắt! Ngoài ra, các thông số về độ cứng ( đơn vị Shore) và độ co ngót cũng được xét đến.
Bài viết có tham khảo từ trang blogin3d.com