Vapour Smoothıng ile Enjeksiyon Kalıp Kalitesinde FDM Parçalar

FDM teknolojisi ile üretilmiş parçaların yüzeyinde belirgin katman izleri olabilir. Fakat, parçaların yüzey kalitesi birçok kullanım alanı için yeterlidir. FDM teknolojisi ile üretilmiş parçaların yüzey kalitesini arttırmak için kullanılan çeşitli ardıl işlemler vardır. Zımpara, kumlama, boyama, solvent smoothing (Buhar/Sıvı), mass finishing (Tambur ile yüzey iyileştirme) ve electroplating (Elektroliz ile bakır, nikel, krom kaplama) yüzey iyileştirmenin gerekliği olduğu durumlarda yüzey kalitesini arttırmak için kullanılan en yaygın yöntemlerdir. Zımpara, kumlama ve boyama işlemleri manuel olarak gerçekleştirilen; solvent smoothing, mass finishing ve electroplating ise otomize gerçekleşen yöntemlerdir.

Ardıl işlemler ile parçaların yüzey kalitesi arttırılabilir, parçalarda daha pürüzsüz yüzeyler elde edilebilir ve fonksiyonel prototiplerin daha iyi çalışması sağlanabilir. Ardıl işlemler ile yüzey kalitesi arttırılan FDM parçaları, konsept model veya son kullanıcı ürünü olarak kullanılabilir. FDM teknolojisi ile üretilen fonksiyonel prototipler, konsept modeller ve son kullanıcı ürünleri için genellikle çeşitli yüzey iyileştirme yöntemleri tercih edilebilir. Silikon kalıplama, kum kalıba döküm, thermoforming ve hassas döküm işlemlerinden önce, üretimde yardımcı eleman olarak kullanılacak master modellerin ve maçaların yüzeylerini hazırlamak ve FDM parçalarının yüzeylerini astar ve macun uygulaması, boya, kaplama gibi işlemlere hazırlamak için genellikle çeşitli yüzey iyileştirme yöntemleri kullanılabilir.

Yüzey iyileştirme yöntemlerinden kısaca bahsedecek olursak,

Zımpara

FDM parçalarda en çok tercih edilen yüzey iyileştirme yöntemidir. Manuel bir yöntem olması ve detaylarda el işçiliği gerektirmesinden dolayı, parça detaylarının korunabilmesi için tecrübeli ve uzman kişiler tarafından gerçekleştirilmelidir. İşlem süresi, parçalara bağlı olarak değişir ve saatlerce sürebilir.

Tambur ile Yüzey İyileştirme

Çamaşır makinesine benzeyen santrifüjlü makinenin haznesine parça ile birlikte farklı boyutlardaki aşındırıcılar koyulur ve makinenin çalışmaya başlaması ile birlikte makinenin içindeki hazne dönmeye başlar. Dönen hazne içindeki aşındırıcılar, parça yüzeyine çarpar ve parçayı pürüzsüzleştirir. Mass finishing, otomize gerçekleşen ve kontrolsüz bir işlemdir.

Seramik, sentetik veya plastik gibi birçok farklı türde, büyüklükte ve şekilde aşındırıcı kullanılabilir. Genellikle küçük parçalar için küçük aşındırıcılar gerekir. Çok detaylı veya çok özellikli parçalarda kullanılacak aşındırıcılarda yıldız gibi kompleks şekiller gerekebilir. Yanlış aşındırıcı seçimleri parçaya zarar verebilir.

Tırnaklı veya montaj gerektiren parçalarda kırılma ihtimalinden dolayı kullanımı tavsiye edilmez. Parçaları pürüzsüzleştirmek, 2-6 saat arasında süre gerektirebilir. İşlem için gereken zaman, parçanın boyut ve geometrisine bağlı olarak değişir. Kum kalıp üretiminde kullanılacak düz yüzeyli master modellerin ve maçaların yüzey kalitesini arttırmak için tercih edilebilir. Bazı durumlarda, parça üzerinde manuel düzeltme yapılması gerekebilir.

Kumlama

Parça yüzeyindeki pürüzlülüğü almak ve çapakları gidermek için tercih edilen bir yöntemdir. Belirgin katman izlerini yok edebilecek kadar etkili değildir. Aşındırıcının bir nozzleın ucundan basınç ile püskürtülmesi ile gerçekleşir. İşlem süresi boyunca, püskürtücü tek bir alanda tutulmamalıdır. Alüminyum oksit (en sert), plastik (yumuşak ya da sert), soda (en yumuşak) gibi farklı aşındırıcılar seçilebilir. İşlem bittikten sonra, parça titizlik ile kontrol edilir ve parça üzerinde ek işlemler gerekli ise süreç tekrarlanabilir.

Solvent Smoothing

Zımpara, kumlama ve tambur ile yüzey iyileştirme işlemlerine alternatiftir. Parçanın yüzeyini pürüzsüzleştirmek için farklı kimyasal sıvılar kullanılır. Bu işlem, parçaların detaylarını ve ölçüsel toleranslarını korurken katman çizgilerini yok ederek parçaların yüzey kalitesini arttırır. Buhar veya sıvı haldeki malzeme kullanılarak, hızlı ve işçilik gerektirmeyen bir şekilde pürüzsüzleştirme işlemi yapılabilir.

Parçanın yüzey kalitesi, 15 kata kadar arttırılabilir. Solvent smoothing işlemi, parçaların zarar görmemesi için tecrübeli kişiler tarafından gerçekleştirilmelidir. Bu nedenle, kullanıcı deneyimi önemlidir. Uzun süre çözücüye maruz kalan parçalarda erime gerçekleşebilir, parça hamurlaşabilir ve parça üzerindeki detaylar zarar görebilir. Smoothing Station’da aseton benzeri kimyasal buhar ile gerçekleştirilen solvent smoothing işleminin sağladığı daha kontrollü uygulama imkanı ile detaylar ve parça doğruluğu korunabilir.

+90’da Vapour Smoothıng ile Üstün Yüzey Kalitesi

Vapour smoothing teknolojisine sahip Finishing Touch Smoothing Station, FDM parçaları pürüzleştirmek ve su sızdırmaz hale getirmek amacı ile geliştirilmiştir. ABS-M30, ASA, ABS-plus, ABSi, ABS-M30i ile üretilmiş 330x406x508 mm boyutları içerisindeki tüm parçalara uygulanabilir.

Bu teknoloji ile geleneksel imalat yöntemlerinin yarattığı maliyet ve işçilik gereksinimi olmadan enjeksiyon kalıplama yüzey kalitesine benzer FDM parçaları üretilebilir. FDM parçalarının yüzey kalitesi, 15 kata kadar arttırılabilir. Parçanın yüzey kalitesi iyileştirilirken parça su sızdırmaz hale getirilebilir. Uygulanan buharın bütün yüzeylere etki etmesinden dolayı, homojen bir şekilde yüzey kalitesi arttırılabilir. Mükemmel düzeyde bir yüzey pürüzsüzlüğü elde etmek ve yüksek kalitede sonuçlara ulaşmak için hafif zımpara ile birlikte uygulanabilir. ABS ailesindeki malzemeler ile üretilen FDM parçalarında iyi sonuç vermesine rağmen, PC ve diğer yüksek performans malzemeleri ile üretilen parçalarda iyi sonuç vermeyebilir. ABS-M30 malzeme ile üretilen parçalarda, diğer malzemeler ile üretilmiş parçalara kıyasla daha iyi sonuçlar alınabilir. Yüksek sıcaklık uygulamaları için uygun değildir.

Vapour Smoothing Hakkında Bilmeniz Gerekenler

 FDM parçalarında üstün yüzey kalitesi elde etmek için kullanılır.

 Tekrarlanabilir ve sürdürülebilir bir süreçtir.

 Parçanın bütün yüzeyleri kimyasal buhar ile homojen olarak pürüzsüzleştirilir.

 FDM parçalarının yüzey kalitesi, 15 kata kadar arttırılabilir.

 Kimyasal buhar, parçayı koruyucu bir kalkan gibi kaplar. Böylelikle parça dış etkenlerden korunur ve ömrü uzar.

 Vapour smoothing uygulanmış parçaların deforme olması, astarlı parçalara kıyasla genellikle daha zordur.

 İlk smoothing işleminden önce parça yüzeyine hafif bir zımpara işlemi uygulandığında daha yüksek bir yüzey kalitesi elde edilebilir.

 Uygulama sonrasında kumlama yapılarak mat yüzey elde edilebilir.

 Parçalar farklı noktalarından asılarak bütün yüzeylerin buhara tabi tutulması sağlanır. Bu durum, aynı zamanda parçada iz kalmaması açından önemlidir.

 Uygulama sonrası parçada bir miktar esneme olacağından az da olsa tırnakların çalışmasına katkıda bulunmaktadır.

 Bir parça için işlem süresi ortalama 1.5 saattir ancak parçanın kemikleşme süresi uygulama sonrasında +1 güne ihtiyaç vardır.

Vapour Smoothing Nasıl Uygulanır?

Uygulama adımları, parçanın özelliklerine bağlı olarak değişkenlik gösterebilir! Aşağıda belirtilen uygulama adımları, genel örnekler göz önünde bulundurularak hazırlanmıştır.

Smoothing Station, smoothing chamber ve soğuma haznesi olmak üzere iki bölümden oluşur. İlk olarak, parça bir noktasından asılarak soğuma haznesine bırakılır ve yaklaşık olarak 20 dakika bu bölümde bekletilir.Daha sonra, parça smoothing chamber bölgesine alınır ve 20 saniye işleme tabi tutulur.Pürüzlülüğü giderilen parça tekrar soğuma haznesine alınıp 20 dakika sertleşmesi için bekletilir. İstenilen yüzey kalitesine ulaşılana kadar bu adımlar tekrarlanır. İstenilen yüzey kalitesine ulaşıldığında parça tanktan çıkarılır ve tamamen kürlenmesi için 12-18 saat arasında açık ortamda bekletilir.Bir parça için ortalama olarak uygulama süresi 1-1,5 saat arasında değişmektedir.

Vapour Smoothing Sonrası Kalite Kontrol

Genellikle vapour smoothing işleminden önce ve sonra parça üzerinde 3D tarama yöntemi ile 3D data elde edilir. Elde edilen datalar ile sapma analizleri yapılır ve kalite kontrol raporları hazırlanır. Vapour smoothing işleminden sonrasında sapma, genellikle ya çok azdır ya da yoktur. Parçanın asıldığı uçta asılma sebebi ile sapma yaşanabilir.