3D Yazıcı: Aseton Buharı ve Yüzey Pürüzsüzleştirme

Fused deposition modelling yani FDM 3D baskılar çoğunlukla gözle görülebilen katman katman belli olan pürüzlü yüzeylere sahiptir, ancak istenen görünümü ve hissi elde etmek için kolayca sonradan işlem yapılabilirler. Bu içeriğimizde, FDM 3D baskılardan en iyi sonucu almamıza yardımcı olacak, zımparalama, polisajlama, aseton buharı, boyama ve yapıştırma işlemlerini inceliyoruz.

PLA Baskılarda Pürüz Giderme

İzlenmesi gereken adımlar:

• Destekleri Temizleyin: Öncelikle bastığınız modelde destekler varsa onları temizlemekle başlayın.
• Zımparalama: PLA’yı düzleştirmeye yönelik hemen hemen her girişim bir miktar zımparalama gerektirir. En iyi zımpara kağıdı su geçirmez veya “ıslak / kuru” zımpara kağıdıdır, çünkü plastiği soğutmak için ıslatabilirsiniz.
• Yüzeyi Parlaklaştırın: Polisajlama işlemi ile PLA’nın yüzeyini pürüzsüzleştirebilirsiniz. Ayrıca astar boya ile yüzeyi parlatabilir ve katmanları gizleyebilirsiniz.
• Isı Tabancası: Isı tabancası, plastiği kolayca eritir. Tabancayı modelin yüzeyi boyunca hareket ettirin.
• İzopropil Alkol: PLA filamenti eritmek için plastikle reaksiyona giren alkol buharı parlatmak için işe yarar. İşlem ne kadar uzun olursa, baskı o kadar düzgün olur.

ABS Baskılarda Pürüz Giderme

• Destekleri Temizleyin: Öncelikle modelinizde destekler varsa onları temizlemekle başlamalısınız.
• Zımparalama: ABS’yi düzleştirmek için de PLA’da olduğu gibi zımpara yapmak gerekir. Önce kum boyutu küçük olan zımparadan başlamanızı tavsiye ederiz. Böylelikle yüzeye çok zarar vermezsiniz.
• Yüzeyi Parlaklaştırın: Polisajlama işlemi ile ABS’nin yüzeyini de pürüzsüzleştirebilirsiniz. Ayrıca astar boya ile yüzeyi parlatabilir ve katmanları gizleyebilirsiniz.
• Isı Tabancası: Isı tabancası, plastiği kolayca eritir. Tabancayı modelin yüzeyi boyunca hareket ettirin.
• Aseton Buharı: ABS filamenti eritmek için plastikle reaksiyona giren aseton buharı katmanları gizlemek ve parlatmak için mükemmel bir tercihtir.

Destekleri Temizlemek

FDM yazıcılarda 3D baskı işlemi bittiğinde destekleri kaldırmanız gerekecek. Uygun yöntemler ile yüzey kalitesini önemli ölçüde artırabilirsiniz. Bu destekleri düzgün çıkarmak ve parçaya zarar vermemek, gereksiz malzeme israfını ve baskı yüzeyinde istenmeyen izleri bırakmanızı önler.

Destekler iki tip olabilir; suda (PVA filament) veya özel sıvıda çözünen (HIPS filament) veya hiç çözünmeyen:

Çözünür Destekler: Suda veya belirli kimyasallarda çözünen filamentler ile üretilir. Genellikle ABS filament ile destek olarak kullanılan HIPS filament, D-limonen adlı bir kimyasalda çözünür. 3D baskı, kimyasal maddeye batırılır ve HIPS malzemeyle basılan destek tamamen çözülür. Sadece asıl parça geriye kalır. Başka bir çözünen malzeme ise PVA filamenttir. PVA, genellikle PLA filament ile birlikte destek olarak kullanılır ve suda çözünür.

Doğal olarak, bu tip destekler, kesici aletler kullanarak çıkarılması çok daha kolay hale getirir.

Çözünmeyen Destekler: Çözünmeyen filamentler PLA, ABS, Naylon veya PC gibi normal baskı malzemeleridir. Bu malzemeler tipik olarak tek bir ekstrüder kullanıldığında baskıların yanı sıra destekleri için de kullanılır. Bu tür destekler elle veya yan keski, karga burnu gibi araçlarla da çıkarılır.

Bazen bu desteklerin çıkarılması kolaydır, ancak karmaşık tasarıma sahip modellerde çıkarılması zor olabilir ve baskıya zarar verebilir.

Çözünür veya çözünmez destek yapıları temizlense de baskının temas noktalarında iz bırakır. Pürüzsüz ve eşsiz bir sonuç elde etmek için bu yüzeyler daha sonra düzeltilmelidir.

Destekleri Kaldırmanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Yüzey işleminde en kolay yöntemdir.
• Minimum ekipman gerektirir.
• Çözünür destekler tasarımda daha fazla esneklik sağlar.

Eksileri

• Modelde kritik konumlardaki desteklerin çıkarılması zordur.
• Destekler çıkarılırken parçaya zarar verilebilir.
• Çözünmeyen destekler ürünün tasarım özgürlüğünü kısıtlayabilir.

3D Modeli Zımparalama İşlemi

Zımparalama en yaygın 3D baskı sonrası müdahele yöntemidir. Değişen kum boyutlarında zımpara kağıdı kullanılarak gerçekleştirilir. Genel işlem, düşük boyut kuma sahip zımpara kağıdı ile başlar ve daha sonra aşamalı olarak kum boyutu artırılarak (örneğin yaklaşık 2000) devam eder.

Zımparalamanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Minimum ekipman gerektirir.
• En pürüzlü baskılar bile zımparalama ile düzeltilebilir.
• Herhangi bir FDM 3D baskı kolayca zımparalanabilir.
• Yüzey işleme maliyetleri minimumdur.

Eksileri

• Zaman ve çaba gerektirir.
• Parçanın yüzeyinden malzeme kalkacağı için boyutu değiştirebilir.
• Bir parçanın küçük ve ince bölgelerinde zımpara yapmak zor olabilir bu gibi yerlerde metal törpüler kullanabilirsiniz.
• Bazen solunabilecek boyutta parçacıklar havaya dağılır. Maske ve gözlük takmak önemlidir.
• El ile yapılan bir zımparalama işleminde, baskının farklı yüzlerinde zımparalama düzensiz olabilir.

3D Modeli Polisajlama İşlemi

Bu 3D baskı sonrası işleme tekniği, herhangi bir yerel donanım mağazasında bulunan basit parlatma araçlarıyla gerçekleştirilebilir. Meraklıları, çok gelişmiş bir sonuç elde etmek için Dremel markasının araçları gibi parlatma araç kitleri satın alabilir.

Parlatma işlemi sadece uygun zımparalamadan sonra yapılmalıdır. Polisaj, daha pürüzsüz bir son kat sağlayarak zımparalama etkisini artıracaktır.

Polisajlamanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Elektrikli aletler kullanılarak elde edilebilir.
• Basit bir süreçtir.

Eksileri

• Solunabilen ince parçacıklar salgılanır.
• Uygun güvenlik önlemleri gerektirir.
• Orta derecede beceri gereklidir.

Aseton Buharı ile Yüzeyi Pürüzsüzleştirme

Aseton ile yüzey yumuşatma, özellikle ABS filamenti için popüler bir 3D baskı sonrası işleme tekniğidir. 3D baskılı parçanın kapalı bir ortamda (genellikle bir cam muhafaza içinde) aseton buharlarına maruz kalmasını gerektirir. Buharlar baskının dış tabakası ile reaksiyona girer ve onu eritir. Bu, baskının dış katmanını dolaylı olarak düzleştiren ve parlak bir görünüm kazandıran katman çizgilerinin giderilmesine neden olur.

Aseton Buharı ile Yüzey İşleminin Artıları ve Eksileri

Artıları

• 3D yazıcıdan çıkan bir parçanın asetonla düzleştirilmiş yüzeyinde katmanlar daha az görünür ve parlaklığı artar.
• Aseton nispeten ucuz olduğundan yüzey işlemi için maliyetler düşüktür.
• İşlem hızlı ve nispeten basittir.

Eksileri

• Sadece ABS filament ile üretilen modellerde işe yarar.
• Aseton toksik bir kimyasaldır, bu nedenle kullanmadan önce uygun önlemler alınmalıdır.
• İyi havalandırılan bir alanda ve sürekli gözlem altında yapılmalıdır.
• İşlem boyunca herhangi bir kontrol yoktur. Buharın yapacağı etki beklenmelidir.
• Parçanın boyutları az da olsa değişebilir.

NOT: Aseton son derece yanıcıdır ve patlayabilir. Bu nedenle, bu işlem yapılırken uygun önlemler alınmalıdır. Aseton dumanları bile solunduğunda zararlıdır ve tahrişe, diğer olumsuz etkilere neden olur. Aseton buharı işlemi iyi havalandırılmış bir alanda yapılmalıdır.

3D Modeli Boyama İşlemi

Bu işlem adımında öncelikle, parça bir astar boya veya bir astar sprey ile kaplanır. Parçanın istenilen boya ile boyanmadan önce astar, yüzeyde bir taban katmanı görevi görür. Bu 3D baskı sonrası yüzey işleme tekniği, ürünün görünümünü ve hissini önemli ölçüde artırabilir.

Astar için ürünün önce düşük ve orta dereceli kum boyutunda zımpara kağıdı ile zımparalanması tavsiye edilir. Bu modeldeki katman çizgilerini kaldırır ve yüzeyi daha pürüzsüz bir hale getirir. Parçayı zımparaladıktan sonra, astarı parça üzerine iki ayrı kat halinde püskürtün.

Model kuruduktan sonra boyama işlemi, fırça boya veya sprey boya kullanarak uygulanabilir. Maskeleme teknikleri, örneğin bant kullanımı, keskin renk kesişimlerine yardımcı olabilir.

Astar Atma ve Boyamanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Modeli parlatmak ve renk eklemek bir ürünün hissini arttırır.
• Pürüzsüz ve eşit bir sonuç verir.
• Tüm FDM malzemelerinde işe yarar.
• Parçalar birden fazla renkle boyanabilir.

Eksileri

• Nispeten zaman alıcıdır.
• Boyalar, spreyler, zımpara kağıdı, maskeler ve fırçalar gibi ekipmanlardan dolayı nispeten maliyetlidir.
• Pürüzsüz bir yüzey kalitesi elde etmek için bir miktar beceri gereklidir.

NOT: Astar ve boyaları püskürtürken uygun güvenlik önlemlerini alın. Her iki işlemi de yaparken ortamı iyi havalandır veya açık havada gerçekleştirin.

Hidro Daldırma ile Boyama İşlemi

Hidro daldırma (hydro dipping), 3D baskılı parçaları boyamak için kullanılan bir diğer yöntemdir. Endüstriyel ürünler için tipik olarak büyük ölçekte kullanılmasına rağmen, küçük ölçekli hidro daldırma tekniği, 3D baskı parçalarına harika bir görünüm sağlamak için kolayca uygulanabilir.

Hidrografik (hydrographics) olarak da adlandırılan daldırma baskı yöntemi, baskılı grafiklerin katı nesnelere uygulanması işlemidir. Bu boyama tekniği plastik, metal, ahşap veya cam gibi çeşitli malzemeler üzerinde kullanılabilir.

Bunun sadece nesnenin estetiğini arttırmak için kullanıldığını ve herhangi bir boyutsal özelliği veya hissi değiştirmediğini unutmamalısınız. Bu nedenle öncelikle modelin yüzeyini pürüzsüzleştirmeli (zımparlama işlemi), temizlemeli ve daha sonra hidro daldırma yöntemini kullanarak kaplama yapmalısınız.

Hidro Daldırma ile Boyamanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Ürünün görünümünü geliştirir.
• Çok renkli veya desenli bir tasarım eklemek için kullanılabilir.
• Plastik, metal, ahşap veya cam dahil tüm malzemelere uygulanabilir.
• Modelin boyutlarında bir değişiklik olmaz.

Eksileri

• Pahalı aparatlar gerektirir.
• Bu işlemi yapmak için el becerisi gerekir.

Modele Elektrokaplama İşlemi

Elektrokaplama (electroplating) harika bir 3D baskı sonrası işleme tekniğidir. Sadece bir parçanın görünüşünü ve hissini artırmakla kalmaz, aynı zamanda mukavemetini de arttırır.

Öte yandan, ABS gibi sadece birkaç malzeme elektrolizle kaplanabilir. Elektrokaplama için yaygın olarak kullanılan metaller altın, gümüş, nikel, krom ve bakırdır.

Elektrokaplamanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Bir parçanın görünüşünü, hissini ve yüzey özelliklerini önemli ölçüde artırır.
• Bir parçanın gücünü artırabilir.
• Elektrokaplama için birçok kaynak mevcuttur.

Eksileri

• ABS gibi çok az filament elektrolizle kaplanabilir.
• Nispeten pahalıdır.
• Karmaşık bir süreçtir.
• Çok fazla beceri gerektirir.

Parçaları Birbirine Yapıştırma İşlemi

Bazı modelleri tek seferde basmak mümkün olmayabilir. 3D model ya baskı yatağına sığmıyordur ya da daha az destek malzemesi kullanmak istiyorsunuzdur. Böylece modelinizi birkaç parçaya ayırmak isteyebilirsiniz.

Tasarımda parçalara ayırdığın modeli 3D yazıcıda bastıktan sonra tek bir parça haline, orjinale, getirmek için birden fazla parçayı birbirine yapıştırabilirsiniz. PLA filamentler, endüstriyel yapıştırıcılar kullanılarak kolayca yapıştırılabilir.

Parçaları Yapıştırmanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Parçalar arasında güçlü bağlar oluşturur.
• Basit bir süreçtir.
• Nispeten ucuzdur.
• Minimum miktarda beceri gerektirir.

Eksileri

• Yapıştırılmış parçalar asla katı parçalar kadar güçlü değildir.

Aseton ile Parçaları Birbirine Yapıştır

ABS filamentler ile üretilen parçaları birleştirmek için aseton kullanılabilir. Aseton, bildiğimiz gibi, ABS ile kimyasal olarak reaksiyona girerek erir. Bu özelliği kullanarak, daha sonra bir bağ oluşturmak üzere bir arada tutar.

Birleşme yüzeyleri aseton ile hafifçe fırçalanmalı ve asetonun çoğunluğu buharlaşana kadar sıkıca bir arada tutulmalı veya mümkünse sıkıştırılmalıdır. Böylece iki parça kaynak yapılmış gibi kimyasal olarak birbirine bağlanır. Bu tür kaynaklı bağlar oldukça güçlüdür. Birbirine temas eden üzey alanı büyüdükçe bağın mukavemeti de artar.

Aseton ile Yapıştırmanın Artıları ve Eksileri

Artıları

• Parçalar arasında güçlü bağlar oluşturur.
• Basit bir süreçtir.
• Nispeten ucuzdur.
• Bu işlemi gerçekleştirmek için minimum beceri gerekir.

Eksileri

• Sadece ABS filament için kullanılabilir.
• Kaynaklanan parçalar asla tek parçada üretilmiş kadar güçlü değildir.