الطباعة متعددة المواد: توافق الراتنجات المختلفة

تغطي هذه المقالة العوامل التي تؤثر على توافق الراتنج في الطباعة متعددة المواد، وطرق الاختبار، وخصائص الراتنج الشائعة، ونصائح لتحسين التوافق، مدعومة بدراسات حالة.

العوامل المؤثرة على توافق الراتنجات المختلفة في الطباعة متعددة المواد

الاختلافات في خصائص المواد نفسها

• في حالة الطباعة متعددة المواد، يمكن أن يكون للاختلافات في الخصائص الفيزيائية للراتنجات المختلفة تأثير كبير على التوافق. تمامًا كما أن للراتنجات المختلفة خصائص قوة مختلفة، على سبيل المثال، بعض الراتنجات هي أنواع عالية القوة تستخدم لتصنيع أجزاء ذات هياكل معقدة تحتاج إلى تحمل ضغوط كبيرة نسبيًا، بينما الراتنجات الأخرى منخفضة القوة وناعمة نسبيًا تستخدم لمحاكاة المكونات المرنة. إذا تم دمج الاثنين أثناء عملية الطباعة، فإن معدل انكماش الراتنج عالي القوة يختلف عن معدل انكماش الراتنج منخفض القوة، مما قد يتسبب في إجهاد غير متساوٍ في المنتج المطبوع، مما يؤدي إلى تشوه الجزء أو تكسره.
• الاستقرار الكيميائي هو أيضًا عامل تأثير رئيسي. قد تكون بعض الراتنجات حساسة لمواد كيميائية معينة، بينما تتمتع راتنجات أخرى باستقرار كيميائي أفضل في نفس البيئة. على سبيل المثال، إذا كان راتنج واحد عرضة للتفاعلات الكيميائية عند تعرضه لمذيب معين أو بيئة حمضية-قاعدية، وراتنج آخر مطبوع معه يمكنه مقاومة مثل هذه التفاعلات، ولكن أثناء عملية الطباعة، بسبب خلط أو تلامس الراتنجات، فمن المرجح أن تتغير خصائص المواد، مما يؤثر على التوافق وجودة الطباعة النهائية.
• هناك أيضًا خاصية لزوجة الراتنج. بعض الراتنجات لها لزوجة عالية نسبيًا وسيالان ضعيف، بينما البعض الآخر له لزوجة منخفضة نسبيًا. عند إجراء الطباعة متعددة المواد، سيؤدي الاختلاف في اللزوجة إلى اختلاف معدلات تدفقها في فوهة الطباعة، مما قد يمنع المادتين من الاندماج والتشكيل بالنسب والشكل المتوقعين، وبالتالي التأثير على دقة وسلامة الجزء المطبوع.

توافق عملية الطباعة

• قد تتطلب الراتنجات المختلفة طرق معالجة مختلفة. على سبيل المثال، تحتاج بعض الراتنجات إلى وقت تعرض أطول لتُعالج بالكامل تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، بينما يمكن معالجة راتنجات أخرى في وقت أقصر. في الطباعة متعددة المواد، إذا تم ضبط المعلمات وفقًا لمتطلبات المعالجة لراتنج واحد، فقد يتسبب ذلك في معالجة غير مكتملة أو مفرطة للراتنج الآخر، مما يؤثر على تأثير الطباعة.
• درجة حرارة الطباعة لها أيضًا تأثير على توافق الراتنج. يمكن تشكيل بعض الراتنجات ودمجها بشكل طبيعي عند طباعتها في درجة حرارة معينة، ولكن بمجرد أن تكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا، ستحدث مشاكل مثل الذوبان غير المتساوي، أو اللزوجة العالية جدًا وصعوبة البثق، أو ضعف قوة الترابط بين الطبقات. إذا كانت درجات حرارة الطباعة المناسبة للراتنجات المتعددة تختلف اختلافًا كبيرًا، فستكون هناك حاجة إلى استراتيجية معقدة نسبيًا للتحكم في درجة الحرارة لجعلها متوافقة في عملية طباعة واحدة.
• سرعة الطباعة هي أيضًا عامل عملية يجب مراعاته. قد يكون لكل راتنج نطاق سرعة طباعة مثالي لضمان البثق السلس للمادة والتشكيل الدقيق على المنصة. يمكن لبعض الراتنجات فقط تحقيق حجم بثق دقيق وتأثير ملء عند سرعة منخفضة نسبيًا، بينما يمكن لراتنجات أخرى ضمان الجودة عند سرعة عالية نسبيًا. عند إجراء الطباعة متعددة المواد، يعد تنسيق السرعة أمرًا مهمًا بشكل خاص لتجنب مشاكل التوافق مثل البثق المفرط وتراكم بعض الراتنجات أو ظهور الفراغات بسبب سرعات الطباعة غير المتطابقة.

التأثير المحتمل أثناء ما بعد المعالجة

• في خطوة ما بعد المعالجة مثل التنظيف، قد تتطلب بعض الراتنجات مذيبات أو أوقات تنظيف معينة أثناء عملية التنظيف. إذا تم طباعة راتنجات متعددة معًا، بسبب الاختلاف في قابلية ذوبان مذيب التنظيف لها، فقد تتآكل بعض المواد بشكل مفرط أثناء التنظيف أو قد تبقى بعض الإضافات. على سبيل المثال، راتنج واحد قابل للذوبان بسهولة في مذيب عضوي معين، بينما راتنج آخر مطبوع معه سيتدهور في هذا المذيب.
• ستؤثر عمليات ما بعد المعالجة مثل إزالة الدعامات والصنفرة أيضًا على توافق الراتنج. على سبيل المثال، عند إزالة الدعامات للراتنجات الهشة والصلبة والراتنجات المرنة، قد يكون الراتنج الهش والصلب أكثر عرضة للكسر، في حين أن إزالة الدعامات للراتنج المرن سهلة نسبيًا. إذا لم يتم أخذ خصائص المادتين في الاعتبار عند إزالة الدعامة أو ضبط معلمات الصنفرة، فسيتأثر التوافق والأداء العام للمنتج النهائي أيضًا.

طرق لضمان توافق الراتنجات في الطباعة متعددة المواد

تحليل مفصل لخصائص مواد الراتنج

• قبل إجراء الطباعة متعددة المواد، من الضروري أن يكون لديك فهم عميق للخصائص الفيزيائية والكيميائية لكل راتنج. على سبيل المثال، تحقق من تعليمات المنتج أو الكتيبات الفنية للراتنج للحصول على المؤشرات الفيزيائية مثل قوة الشد، ومعامل المرونة، والصلابة، بالإضافة إلى المؤشرات الكيميائية مثل مقاومة التآكل الكيميائي والاستقرار الحراري. في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد فقط، عادةً ما تكون مادة الراتنج الأبيض في الراتنج الحساس للضوء ذات صلابة منخفضة ومظهر دقيق نسبيًا، وهي مناسبة للطباعة المتعلقة بالتجميع؛ بينما تتميز الراتنجات الشفافة بالكامل وشبه الشفافة بسطح أملس، وأداء تفصيلي قوي، ومقاومة ممتازة للماء ومقاومة لدرجات الحرارة العالية. إنها تُظهر خصائصها الخاصة في مهام الطباعة المختلفة ذات المتطلبات الخاصة للصلابة والشفافية. إذا كان سيتم استخدامها في الطباعة متعددة المواد، فمن الضروري فهم هذه الخصائص مسبقًا من أجل ترتيب المواد ذات الخصائص المختلفة بشكل معقول في الطباعة.
• ادرس معدل انكماش كل راتنج. في الطباعة متعددة المواد، إذا كان الفرق في معدل الانكماش كبيرًا جدًا، فمن المحتمل جدًا أن يتشكل إجهاد داخلي في المنتج المطبوع، مما يؤدي إلى الاعوجاج أو التشقق. لذلك، يعد فهم معدل انكماش الراتنجات المختلفة بدقة من خلال المقارنة التجريبية أو البحث عن أوراق بيانات المواد وتعديل طريقة الطباعة أو التخطيط وفقًا للنتائج طريقة مهمة لتجنب ضعف التوافق. على سبيل المثال، يبلغ معدل الانكماش الخطي لبعض راتنجات السيراميك عدة بالمائة، بينما يكون معدل انكماش بعض راتنجات البوليمر المرنة منخفضًا للغاية أو حتى قريبًا من الصفر. إذا تم إجراء الطباعة المختلطة، فيجب أن يأخذ التخطيط وإعداد هيكل الدعم في الاعتبار معدلات الانكماش المختلفة بشكل كبير.

تحسين معلمات عملية الطباعة

• فيما يتعلق بعملية المعالجة، من الضروري إيجاد توازن مناسب وفقًا لمتطلبات الراتنجات المختلفة. إذا كان راتنج واحد يحتاج إلى إشعاع فوق بنفسجي عالي الكثافة ووقت تعرض طويل ليُعالج بالكامل، بينما يحتاج راتنج آخر فقط إلى ضوء ضعيف الكثافة ووقت تعرض قصير، فيمكن تجربة طريقة معالجة طبقية أو معالجة مقسمة. على سبيل المثال، في طباعة SLA (Stereolithography Appearance)، بالنسبة للجزء من الراتنج الذي يحتاج إلى وقت تعرض أطول، يمكن زيادة شدة إضاءة مصدر الضوء في هذه المنطقة أو تمديد وقت الإشعاع لتجنب ضعف تأثير المعالجة لبعض الراتنجات بسبب ضبط وقت المعالجة الإجمالي وفقًا لراتنج واحد.
• التحكم في درجة الحرارة أمر بالغ الأهمية أيضًا. إذا كان أحد الراتنجات المشاركة في الطباعة يحتاج إلى درجة حرارة طباعة عالية نسبيًا بينما يمكن تشكيل الراتنج الآخر بسلاسة في درجة حرارة منخفضة نسبيًا، فيمكن استخدام تقنيات مثل التحكم في درجة حرارة السرير الساخن المقسمة. على سبيل المثال، تستخدم بعض طابعات SLA المتطورة منصة تسخين متعددة المناطق لتطبيق درجات حرارة مختلفة على أجزاء مختلفة من منطقة الطباعة، بحيث يمكن تشكيل الراتنجات التي تختلف متطلبات درجة حرارتها اختلافًا كبيرًا بشكل جيد في عملية طباعة واحدة.
• فيما يتعلق بسرعة الطباعة، قم أولاً باختبار نطاق سرعة الطباعة الأمثل لكل راتنج على حدة، ثم في الطباعة متعددة المواد، استخدم وظيفة التحكم في السرعة المتعددة لبرنامج الطباعة لجعل الطابعة تضبط السرعة بشكل مختلف عند التبديل بين المواد المختلفة. على سبيل المثال، عند طباعة مادة راتنج ذات صلابة عالية نسبيًا، يمكن استخدام سرعة منخفضة نسبيًا لضمان ملء المادة بالكامل لكل طبقة. عند التبديل إلى مادة راتنج أكثر نعومة، يمكن زيادة السرعة بشكل مناسب لتحسين كفاءة الطباعة الإجمالية مع الحفاظ على الدقة والتوافق.

اختبار التوافق والتجارب المسبقة

• قبل الطباعة الرسمية على نطاق واسع، يجب إجراء اختبار التوافق. يمكن أن يبدأ هذا بطباعة عينات صغيرة بسيطة. على سبيل المثال، اطبع أولاً نموذجًا يبلغ ارتفاعه بضعة سنتيمترات فقط وله هيكل غير معقد وفقًا للنسبة والتخطيط المتوقعين. راقب حالة الترابط بين المواد المختلفة بعد اكتمال الطباعة، مثل ما إذا كانت هناك فجوات أو انفصال في موقع الترابط.
• إذا حدثت مشاكل في طباعة هذه العينات الصغيرة، يمكن استخدام التجارب المسبقة لضبط معلمات الطباعة أو تغيير نوع أو مورد الراتنج. في التجربة المسبقة، يمكن ضبط معلمات مختلفة تدريجيًا مثل وقت المعالجة أو درجة الحرارة أو نسبة خلط الراتنج، ويمكن إعادة طباعة أجزاء العينة الصغيرة. سجل بعناية كل عملية ضبط ونتيجة للتجربة المسبقة. على سبيل المثال، بعد زيادة التعرض للأشعة فوق البنفسجية بنسبة معينة في تجربة واحدة، تم تحسين ظاهرة انفصال راتنجين غير متوافقين في الأصل بشكل كبير. يمكن أن يضع هذا بيانات غنية للطباعة الناجحة النهائية.

خصائص وتوافق الراتنجات الشائعة للطباعة متعددة المواد

الراتنجات الحساسة للضوء وتوافقها

• خصائص وتوافق الراتنجات الحساسة للضوء العادية
  • تتمتع الراتنجات الحساسة للضوء العادية بخصائص متنوعة. على سبيل المثال، يتميز الراتنج الحساس للضوء الأبيض بتكلفة طباعة منخفضة ومناسب للعرض الهيكلي المؤقت. من حيث المظهر، فإن دقته ضعيفة قليلاً. عندما تكون هناك علاقة مطابقة للأجزاء، يجب ترك فجوات كافية لضمان التجميع. على سبيل المثال، يمكن استخدام الراتنج الحساس للضوء الأبيض عند طباعة بعض نماذج الهياكل الميكانيكية المؤقتة أو نماذج النماذج الأولية للمفاهيم. من حيث توافقه في الطباعة متعددة المواد، نظرًا لأن قوته ليست عالية بشكل خاص، فعندما يتم خلطه مع راتنجات أخرى عالية القوة لطباعة هياكل كبيرة ومعقدة، قد يتأثر بسهولة بإجهاد المواد الأخرى ويتسبب في تشوه محلي. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن لونه أبيض، إذا تم طباعته بالاشتراك مع راتنجات أخرى ذات ألوان زاهية أو شبه شفافة، فقد تكون واجهة خلط الألوان غير طبيعية، مما يؤثر على التأثير البصري للمنتج المطبوع.
  • مادة الراتنج الأسود هي مادة طباعة ثلاثية الأبعاد قوية للغاية ومقاومة لدرجات الحرارة العالية، والتي تستخدم على نطاق واسع في طباعة بعض أغلفة الأجهزة الكهربائية الصغيرة للاستخدام المنزلي أو الصناعي، أو بعض الأجزاء الهيكلية السوداء داخل السيارات. من حيث التوافق، عندما يتم طباعته بالاشتراك مع راتنج ذي مرونة جيدة، بسبب صلابته، قد تختلف درجة التآكل في الاستخدام اللاحق بشكل كبير. إذا تم طباعة جزء هيكلي بمتطلبات مقاومة التآكل، مثل جزء غلاف جهاز نقل ميكانيكي، عن طريق خلط هاتين المادتين، فقد تكون نعومة السطح وسرعة التآكل للمادتين غير متناسقة أثناء الاستخدام، مما سيؤثر على الأداء العام.
  • تتميز الراتنجات الشفافة بالكامل وشبه الشفافة بسطح أملس، وأداء تفصيلي قوي، ومقاومة ممتازة للماء ومقاومة لدرجات الحرارة العالية. على سبيل المثال، لها مزايا طبيعية في طباعة نماذج المصابيح الأمامية والخلفية للسيارات، ونماذج الشاشات الخارجية للشاشات الإلكترونية. من حيث التوافق، عندما يتم طباعتها مع راتنجات غير شفافة، بسبب اختلاف خصائص انعكاس الضوء وانكساره، قد لا يلبي تأثير الضوء والظل بعد الطباعة التوقعات؛ علاوة على ذلك، فإن الراتنج الشفاف نفسه هش نسبيًا. إذا تم إقرانه براتنج ذي مرونة جيدة ومعدل انكماش كبير، فمن المحتمل أن تحدث مشاكل مثل الكسر عند السطح الحدودي.
• خصائص وتوافق الراتنجات الحساسة للضوء القوية
  • الراتنجات الحساسة للضوء القوية مناسبة للأجزاء التي تحتاج إلى الانحناء عدة مرات أو تحتاج إلى تحمل قوة صدم معينة أثناء الطباعة، مثل بعض أغلفة الأجهزة القابلة للطي أو الأجزاء المتحركة للتثبيتات الميكانيكية. من حيث التوافق، عندما يتم إقرانه براتنج عالي الصلابة، بسبب الفرق الكبير في الصلابة، ستظهر علامات حدود واضحة في موقع الترابط للمادتين عند تطبيق قوة معينة. على سبيل المثال، عند طباعة نموذج تثبيت بقاعدة صلبة وظرف متحرك مرن، إذا كانت القاعدة مصنوعة من راتنج عالي الصلابة والظرف مصنوع من راتنج قوي، فمن السهل أن تظهر خطوط محيط واضحة عند المفصل عند تثبيت الأشياء. بمرور الوقت، قد يحدث تآكل أو انفصال مجهري بسبب الاختلاف في الصلابة.

راتنجات الهندسة وتوافقها

• خصائص وتوافق راتنجات ABS
  • بلاستيك ABS هو بلاستيك هندسي شائع بخصائص مثل مقاومة الحرارة، ومقاومة الصدمات، ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة، والمقاومة الكيميائية، والأداء الكهربائي الجيد، والأبعاد المستقرة للمنتج. إنه مناسب لصنع الأجزاء الهيكلية أو أغلفة المنتجات الإلكترونية الصغيرة. من حيث التوافق، عندما يتم طباعة ABS مع بعض الراتنجات الوظيفية الخاصة مثل الراتنجات المضادة للبكتيريا، فبسبب خصائصه الكيميائية الخاصة، قد يمنع الوظائف الخاصة الجزئية للراتنج المضاد للبكتيريا. على سبيل المثال، عند استخدام ABS وراتنج وظيفي محدد مسؤول عن الخصائص المضادة للبكتيريا في طباعة غلاف الجهاز الطبي، إذا كانت عملية التحكم غير صحيحة، فقد لا يحقق راتنج الوظيفة المضادة للبكتيريا التأثير المضاد للبكتيريا المتوقع. بالإضافة إلى ذلك، تبلغ درجة حرارة تشوهه الحراري 93 – 118 درجة مئوية. عندما يتم طباعته مع بعض راتنجات درجات الحرارة العالية، فإن ثبات شكله ضعيف نسبيًا في بيئة درجات الحرارة العالية. إذا كان المنتج المطبوع في بيئة عمل ذات درجة حرارة عالية، فسيكون توافق هاتين المادتين مشكلة. على سبيل المثال، عند طباعة غلاف مستشعر لبيئة درجات حرارة عالية، إذا كان هناك راتنج ABS وراتنج سيراميك مقاوم لدرجات الحرارة العالية، فقد ينتج ABS تشوهًا طفيفًا تحت درجة حرارة عالية طويلة الأجل، مما سيؤثر على أداء إغلاق الغلاف العام.

• خصائص وتوافق راتنجات النايلون
  • النايلون هو مادة طباعة غير معدنية ذات قوة عالية نسبيًا، كما أنها مقاومة للحرارة ومقاومة للتآكل، مما يجعلها مناسبة للإطارات الهيكلية. من حيث التوافق في الطباعة متعددة المواد، إذا تم طباعته مع راتنج ذي خاصية لاصقة، مثل بعض راتنجات الانصهار الساخن ذات اللزوجة العالية نسبيًا، فبسبب القوة العالية وخصائص السطح الناعمة نسبيًا للنايلون، سيكون الالتصاق بين الاثنين ضعيفًا نسبيًا بدون معالجة خاصة. على سبيل المثال، عند طباعة جزء ميكانيكي بهيكل متعدد المواد في الداخل، يصعب على جزء النايلون والجزء المصنوع من راتنجات أخرى ذات لزوجة أعلى أن يلتصقا بفعالية في جسم واحد، مما سيؤثر على القوة والاستقرار العام للجزء. علاوة على ذلك، فإن سطح الأجزاء التي يتم الحصول عليها بعد التلبيد بالليزر لمواد النايلون له ملمس بلوري. إذا تم طباعته مع راتنج ذي متطلبات نعومة عالية، فمن الصعب ضمان جماليات الواجهة وانتقالها السلس.

تحليل حالة لاختبار توافق الراتنجات للطباعة متعددة المواد

اختبار توافق راتنجات طباعة الأسنان ثلاثية الأبعاد

• الخلفية والغرض: في مجال طب الأسنان، غالبًا ما تستخدم راتنجات متعددة لصنع ترميمات أسنان مختلفة. على سبيل المثال، عند صنع تاج سني، قد يحتاج الراتنج المستخدم لصنع التاج السني إلى خلطه مع الراتنج المستخدم لصنع دعامة الأسنان في مهمة طباعة واحدة لتحسين الكفاءة أو تحقيق التداخل الوظيفي. لذلك، من الضروري اختبار توافق الراتنجات المتعددة لضمان أن الترميمات المطبوعة آمنة ومتينة.
• عملية الاختبار:
  • تشمل الراتنجات المختارة راتنجًا ذا توافق حيوي وصلابة عالية، والذي يستخدم لجزء دعامة الأسنان الذي يكون في اتصال مباشر مع أنسجة الفم؛ وراتنجًا ذا قوة عالية ودقة عالية، والذي يستخدم لجزء التاج السني. أولاً، اطبع عينات نموذج أسنان صغيرة الحجم، واضبط معلمات طباعة مختلفة مثل وقت المعالجة (الاختبار في 5 درجات من 80% إلى 120% من وقت المعالجة العادي) ودرجة حرارة الطباعة (اختر 3 نقاط درجة حرارة ضمن نطاق زائد أو ناقص 10 درجات مئوية بناءً على درجة حرارة الطباعة الموصى بها للراتنج).
  • راقب عينات نموذج الأسنان الصغيرة بعد الطباعة. تحقق مما إذا كانت هناك فجوات في موقع الترابط، وما إذا كان اللون موحدًا، وما إذا كان سيحدث انفصال أو كسر أثناء اختبار ضغط الإطباق المحاكي البسيط اللاحق. على سبيل المثال، في أوقات المعالجة ودرجات الحرارة المختلفة، عندما يتم تمديد وقت المعالجة إلى 120%، تظهر مجموعة من العينات تغيرًا طفيفًا في اللون في موقع الترابط لراتنج التاج السني ودعامة الأسنان، وتقل القوة الإجمالية قليلاً أثناء اختبار قوة الإطباق المحاكي. بعد التحليل، قد يكون ذلك بسبب تغير الهيكل الداخلي للراتنجين الناتج عن المعالجة المفرطة، مما يؤثر بدوره على التوافق.
• نتائج الاختبار والرؤى:
  • تظهر النتائج أنه ضمن نطاق معين من وقت المعالجة ودرجة حرارة الطباعة، يمكن لهذه الراتنجات تحقيق توافق جيد. كما وجد أنه إذا كان وقت المعالجة طويلاً جدًا، فسيتغير أداء بعض الراتنجات، مما يؤثر على التوافق. تلهمنا هذه الحالة أنه في الطباعة متعددة المواد، يجب ضبط معلمات الطباعة لكل راتنج بدقة بناءً على التجارب المسبقة، وبالنسبة لمجالات التطبيق مثل طب الأسنان ذات المتطلبات العالية للدقة والسلامة، فإن اختبار توافق الراتنج هو حلقة لا غنى عنها.

توافق الراتنجات لطباعة أغلفة الإلكترونيات الاستهلاكية

• الخلفية والغرض: مع تزايد الطلب على تخصيص الإلكترونيات الاستهلاكية، غالبًا ما تتطلب طباعة الأغلفة مواد متعددة لتحقيق تنويع الوظائف والمظهر. على سبيل المثال، الإطار مصنوع من راتنج عالي القوة ومقاوم للتآكل، بينما جزء النمط الزخرفي مصنوع من راتنج ملون ومرن. لذلك، يمكن أن يؤدي اختبار توافق الراتنجات المختلفة إلى تحسين جودة الطباعة وأداء الغلاف.
• عملية الاختبار:
  • تم استخدام راتنج هندسي عالي القوة وراتنج ذي تأثير خاص يتميز بمرونة جيدة وألوان غنية للاختبار. أثناء عملية الطباعة، تم تعديل معلمات مثل سرعة الطباعة (اختر 4 نقاط سرعة من سرعة منخفضة تبلغ 10 مم/ثانية إلى سرعة عالية تبلغ 50 مم/ثانية) وسمك الطبقة (اختر 3 نقاط سمك طبقة من 0.05 مم إلى 0.2 مم) على التوالي.
  • قم بإجراء فحص جودة المظهر على عينات الغلاف المطبوعة، وراقب تسطيح الواجهة بين المواد المختلفة، وما إذا كان هناك نقص في المواد أو فيضان؛ وفي الوقت نفسه، قم بإجراء اختبار تجميع، مثل تثبيت الغلاف على نموذج المنتج الإلكتروني المقابل لمحاكاة سيناريو الاستخدام الفعلي، وتحقق مما إذا كان هناك تشقق أو تشوه في موقع الترابط للراتنجات المختلفة أثناء الاستخدام. على سبيل المثال، عند سرعة طباعة سريعة نسبيًا، مثل 50 مم/ثانية، هناك ظاهرة نقص في المواد في موقع الترابط للراتنجين في بعض الطبقات. والسبب هو أنه بسبب سرعة الطباعة السريعة جدًا، لا يمكن للراتنجين ذوي اللزوجة المختلفة أن يختلطا جيدًا ويملأا مساحة الطباعة بدقة عند السرعة العالية.
• نتائج الاختبار والرؤى:
  • وجد الاختبار أن سرعة الطباعة وسمك الطبقة المناسبين أمران حاسمان لضمان توافق الراتنجات المختلفة. تخبرنا هذه الحالة أنه عند طباعة منتجات مثل أغلفة الإلكترونيات الاستهلاكية ذات المتطلبات العالية للمظهر ودقة التجميع في الطباعة متعددة المواد، من الضروري ضبط معلمات الطباعة بدقة، وتقييم توافق الراتنجات المختلفة أثناء عملية الطباعة بأكملها من جوانب فحص الجودة المختلفة مثل جودة المظهر وأداء التجميع، وتحسين معلمات الطباعة باستمرار وفقًا للنتائج.

تقنيات لتحسين توافق الراتنجات في الطباعة متعددة المواد

تعديل تركيبات الراتنج

• إذا سمحت الظروف، يمكن تعديل تركيبة الراتنج. على سبيل المثال، في بعض سيناريوهات الطباعة المختلطة للراتنجات القائمة على البوليمر، يمكن إضافة نسب معينة من الإضافات لتغيير خصائص مثل لزوجة الراتنج. تمامًا كما هو الحال في بعض عمليات التصنيع الإضافي، فإن إضافة كمية صغيرة من المخفف إلى الراتنج يمكن أن يقلل من لزوجته، مما يجعله أكثر توافقًا مع الراتنجات الأخرى منخفضة اللزوجة في الطباعة متعددة المواد؛ بالنسبة لبعض مجموعات الراتنج التي تحتاج إلى تعزيز الالتصاق، يمكن أيضًا تطوير مادة مضافة تحتوي على مجموعات نشطة وإضافتها إلى نظام الراتنج لتعزيز ترابط أفضل للمادتين أثناء عملية الطباعة. تتطلب مثل هذه التغييرات خبرة كيميائية معينة وفهمًا عميقًا للهيكل الكيميائي وخصائص الراتنج.
• لمتطلبات الأداء المختلفة، يمكن خلط راتنجات متعددة مسبقًا، ويمكن تعديل نسبة الخلط لتحسين التوافق. على سبيل المثال، عند طباعة جزء هيكلي يتطلب مرونة معينة ودرجة معينة من الصلابة، يمكن خلط راتنج شبيه بالمطاط الناعم وراتنج هندسي عالي الصلابة معًا بنسب مختلفة. من خلال اختبارات متعددة، يمكن العثور على نسبة الخلط المثلى، ويمكن تشكيل نوع جديد من الراتنج المركب ذي التوافق الجيد من خلال الخلط المسبق، بحيث يمكن استخدام هذا الراتنج المركب المخصص مباشرة في مهمة الطباعة.

استخدام المواد الوسيطة أو معالجة الواجهة

• يعد استخدام المواد الوسيطة إحدى التقنيات لتحسين توافق الراتنج. يمكن أن تكون المادة الوسيطة عبارة عن مادة طلاء خاصة. على سبيل المثال، يمكن طباعة طبقة رقيقة من راتنج لاصق متوافق مع راتنجين مختلفين بين الراتنجين أولاً. على سبيل المثال، بين راتنج عالي القوة وهش وراتنج منخفض القوة ومرن، يمكن طباعة طبقة راتنج لاصق أولاً ذات أداء ترابط جيد ومرونة يمكن دمجها مع كليهما. يمكن أن تلعب هذه الطبقة من المواد دورًا في التخزين المؤقت والربط، مما يحسن الترابط بين طبقتي الراتنج ويقلل من تركيز الإجهاد الناتج عن الفرق بين الاثنين أثناء الاستخدام.
• تساعد معالجة واجهة الراتنج أيضًا على تحسين التوافق. تشمل طرق معالجة الواجهة الشائعة المعالجة الفيزيائية والمعالجة الكيميائية. يمكن للمعالجة الفيزيائية مثل معالجة البلازما لسطح الراتنج أن تغير خشونة سطح الراتنج وحالة الرابطة الكيميائية. على سبيل المثال، قبل طباعة راتنج النايلون وراتنج حساس للنشاط السطحي معًا، بعد معالجة سطح راتنج النايلون بالبلازما، وجد أن قوة الترابط بين الراتنجين أثناء عملية الطباعة قد تحسنت بشكل كبير. من حيث المعالجة الكيميائية، على سبيل المثال، يمكن استخدام الكواشف الكيميائية الخاصة لتعديل سطح الراتنج، بحيث يمكن للراتنجين أن يخضعا لتفاعل كيميائي عند الواجهة لتعزيز الترابط.

اتباع تسلسل طباعة جيد

• عند إجراء الطباعة متعددة المواد، يمكن أن يؤدي التخطيط الدقيق لتسلسل الطباعة إلى تحسين التوافق. يمكن أن توفر طباعة الراتنج بمعدل انكماش صغير أولاً هيكلًا أساسيًا مستقرًا نسبيًا للراتنج بمعدل انكماش كبير لاحقًا. على سبيل المثال، عند طباعة نموذج هيكلي معقد يحتوي على راتنج أساسه السيراميك (بمعدل انكماش منخفض نسبيًا) وراتنج بوليمر عضوي (بمعدل انكماش عالٍ نسبيًا)، اطبع جزء الراتنج القائم على السيراميك أولاً، ثم اطبع راتنج البوليمر العضوي على الهيكل المستقر الذي شكله، مما يمكن أن يقلل من تشوه المنتج المطبوع النهائي بسبب الانكماشات المختلفة.
• الطباعة وفقًا لترتيب صلابة المواد هي أيضًا استراتيجية يمكن أخذها في الاعتبار. اطبع الراتنج عالي الصلابة أولاً لبناء هيكل الإطار، ثم اطبع الراتنج منخفض الصلابة للملء أو الطباعة الزخرفية. هذا لا يمكنه فقط تبسيط إعداد هيكل الدعم، ولكن أيضًا يقلل من تداخل الضغط الخارجي على الراتنج الناعم أثناء عملية الطباعة إلى حد معين، مما يحسن جودة الطباعة والتوافق بين الراتنجين ذوي الصلابة المختلفة. على سبيل المثال، عند طباعة نموذج سكين، اطبع راتنج جزء الشفرة عالي الصلابة أولاً، ثم اطبع راتنج جزء المقبض الناعم، مما يمكن أن يبني الشكل العام للسكين بشكل أفضل ويجعل الجزأين يلتصقان جيدًا.