บทนำ

คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเสถียรภาพเชิงมิติของผลิตภัณฑ์จากกระบวนการต่างๆ

สเตอริโอลิโทกราฟี (SLA)
แก่นแท้ของเทคโนโลยี SLA คือปฏิกิริยาการบ่มทางเคมีของเรซินไวแสงเหลว ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็ง สายโมเลกุลจะเรียงตัวใหม่และดึงเข้าหากัน ส่งผลให้เกิดการหดตัวเชิงปริมาตร อุปกรณ์ SLA ระดับอุตสาหกรรมระดับมืออาชีพและซอฟต์แวร์ตัดเฉือนจะชดเชยการหดตัวก่อนการพิมพ์อย่างแม่นยำเพื่อลดผลกระทบนี้ ซึ่งเป็นหนึ่งในเหตุผลที่ SLA สามารถบรรลุความแม่นยำสูงเช่นนี้ อย่างไรก็ตาม หลังจากการพิมพ์ ผลิตภัณฑ์เรซิน SLA ยังคงสามารถดูดซับน้ำได้ในปริมาณเล็กน้อยหากสัมผัสกับความชื้นเป็นเวลานาน ซึ่งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดที่น้อยมาก แบบจำลอง

การสะสมแบบหลอมรวม (FDM)
FDM ใช้เทอร์โมพลาสติก ซึ่งหลอมละลายด้วยความร้อน จากนั้นจึงทำให้เย็นลงและซ้อนกัน ในระหว่างกระบวนการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนนี้ การหดตัวเป็นลักษณะที่สำคัญที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุอย่าง ABS การหดตัวที่ไม่สม่ำเสมอมักเป็นสาเหตุหลักของการโก่งงอของชิ้นส่วนและการยกตัวจากแท่นพิมพ์ นอกจากนี้ วัสดุ FDM หลายชนิด (เช่น ABS ไนลอน และ PETG) ยังมีคุณสมบัติดูดความชื้น ซึ่งดูดซับความชื้นจากอากาศ เส้นใยที่ชื้นไม่เพียงแต่ส่งผลต่อคุณภาพการพิมพ์ แต่ยังทำให้ชิ้นส่วนที่พิมพ์ขยายตัวเล็กน้อยในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นเนื่องจากการดูดซับความชื้น

การเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด (SLS)
SLS ใช้ผงไนลอน (PA) เป็นหลัก เช่นเดียวกับ FDM SLS เป็นกระบวนการขึ้นรูปที่อุณหภูมิสูง เมื่อนำชิ้นส่วนที่ผ่านการเผาผนึกออกจากถังผงร้อนและเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง ก็จะเกิดการหดตัวเชิงปริมาตรเช่นกัน อุปกรณ์ SLS ระดับมืออาชีพจะพิจารณาการหดตัวนี้เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ไนลอนเป็นพลาสติกวิศวกรรมที่ดูดความชื้นได้สูง ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ใช้ SLS จะค่อยๆ ดูดซับความชื้นเมื่อสัมผัสกับอากาศจนกระทั่งเข้าสู่สภาวะสมดุลกับสภาพแวดล้อม กระบวนการดูดซับความชื้นนี้ทำให้เกิดการขยายตัวเชิงมิติเล็กน้อย ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความเหนียวของวัสดุและลดความแข็งลงเล็กน้อย

แนวคิดหลัก

• การหดตัว: หมายถึงเปอร์เซ็นต์การลดลงของปริมาตรหรือขนาดเชิงเส้นของวัสดุในระหว่างกระบวนการระบายความร้อนหลังจากการขึ้นรูป ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่พบได้ทั่วไปในกระบวนการทางความร้อนทั้งหมด

• การดูดซึมน้ำ: หมายถึงความสามารถของวัสดุในการดูดซับน้ำที่อุณหภูมิและความชื้นที่กำหนด

• การขยายตัว: หมายถึงการเพิ่มขึ้นของมิติในวัสดุเนื่องจากการดูดซึมน้ำหรือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นหลัก

สรุป

โดยสรุป กระบวนการพิมพ์ 3 มิติทั้งหมดล้วนเกี่ยวข้องกับการหดตัวในระดับหนึ่งระหว่างกระบวนการขึ้นรูป ซึ่งผู้ผลิตมืออาชีพจะชดเชยด้วยซอฟต์แวร์และการควบคุมกระบวนการ นอกจากนี้ วัสดุพิมพ์เกรดวิศวกรรมหลายชนิด (โดยเฉพาะไนลอน) จะดูดซับความชื้น ทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปขยายตัวเล็กน้อยในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น เมื่อตรวจสอบความถูกต้องของแบบที่ต้องการความกระชับที่แม่นยำอย่างยิ่ง สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุเหล่านี้ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวอย่างได้รับการปรับสภาพอย่างเหมาะสมในสภาพแวดล้อมที่มั่นคงก่อนการทดสอบ