অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম), যা সাধারণত 3ডি প্রিন্টিং হিসাবে পরিচিত, একটি কার্যকর প্রোটোটাইপিং কৌশল এবং জটিল কাঠামোর অত্যন্ত কাস্টমাইজড উপাদান হিসাবে জনপ্রিয়তা অর্জন করছে।
তাপ চিকিত্সা 3D ধাতব অংশের প্রভাব
মেটাল 3D মুদ্রিত অংশগুলি প্রায়ই তৈরি করার পরে একটি তাপ চিকিত্সা পদক্ষেপের প্রয়োজন হয়। এটি উত্পাদনের সময় গঠিত অভ্যন্তরীণ চাপকে হ্রাস করে এবং অংশটির মাইক্রোস্ট্রাকচার পরিবর্তন করতে পারে। এই মাইক্রোস্ট্রাকচারাল পরিবর্তন কিছু বৈশিষ্ট্য যেমন দৃঢ়তা, কঠোরতা ইত্যাদিকে পরিবর্তন করে। এর মধ্যে 3D-প্রিন্টেড ধাতব অংশকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে ঘনীভূত করার একটি পদ্ধতি হল হট আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং (HIP)।
এইচআইপি প্রক্রিয়াটির জন্য 3D সমাপ্ত পণ্যটিকে একটি চাপের পাত্রে স্থাপন করতে হবে এবং তারপরে একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস, সাধারণত আর্গন দিয়ে এটি পূরণ করতে হবে। চাপ ক্রমাগত বৃদ্ধি পায় এবং উচ্চ তাপমাত্রা বজায় রাখার সময় উপাদানের ফলন শক্তি অতিক্রম করতে পারে। দ্রুত নিভানোর সাথে, আরও জটিল এইচআইপি প্রক্রিয়াটি মেশিনযুক্ত অংশগুলির গুণমান এবং প্রসার্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে সুনির্দিষ্টভাবে সুর করার জন্য সামঞ্জস্যযোগ্য শীতলকরণ এবং গরম করার হার এবং চাপের মাত্রা নিয়োগ করে।
পলিমার 3D-মুদ্রিত অংশগুলির জন্য তাপ চিকিত্সা কী করে?
3D প্রিন্টিংয়ের মাধ্যমে বিভিন্ন ধরনের জটিল জ্যামিতি সুনির্দিষ্টভাবে তৈরি করা যেতে পারে, তবে এর একটি প্রধান অসুবিধা রয়েছে, তা হল তাপ-পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন। ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ দ্বারা উত্পাদিত অংশগুলির তুলনায় এই 3D-প্রিন্ট করা অংশগুলির দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রলিপ্ত ফিলামেন্ট এবং স্তুপীকৃত স্তরগুলির মধ্যে অপর্যাপ্ত আনুগত্য 3D-মুদ্রিত উপাদানগুলির দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের দিকে পরিচালিত করতে পারে।
পলিমার জার্নালে প্রকাশিত সর্বশেষ গবেষণাটি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, বিশেষত প্রসার্য এবং সংকোচন শক্তির উন্নতির উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। গবেষকরা গবেষণার জন্য 1.75 মিমি ব্যাস সহ PETG ফিলামেন্ট ব্যবহার করেছিলেন। ফলাফলগুলি দেখিয়েছে যে তাপ চিকিত্সার পরে পলিমার 3D-মুদ্রিত উপাদানগুলির প্রসার্য শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। ফলস্বরূপ, তাপ-চিকিত্সা করা অংশগুলির বেশ ভাল প্রসার্য শক্তি ছিল, সম্পূর্ণরূপে চিকিত্সা করা অংশগুলি অনুভূমিক দিকের অনুভূমিক দিক থেকে 41.1 শতাংশ বেশি শক্তি দেখায় এবং নিয়ন্ত্রণের তুলনায় উল্লম্ব দিক থেকে 143.9 শতাংশ বেশি৷ ধ্বংসাত্মক কম্প্রেসিভ টেস্টিং তাপ-চিকিত্সা করা নমুনাগুলির জন্য কম্প্রেসিভ শক্তির মানগুলিতে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি দেখায়, 118 MPa পর্যন্ত সংকোচকারী চাপ সহ। এই গবেষণায় পলিমার উপকরণের পোস্ট-ফেব্রিকেশন তাপ চিকিত্সার ইতিবাচক প্রভাব সফলভাবে প্রকাশিত হয়েছে।
△ কম্প্রেসিভ শক্তির নমুনা উপায়
ভ্যাকুয়াম সিস্টেমের জন্য তাপ চিকিত্সা 3D মুদ্রিত পলিপ্রোপিলিন অংশ
ম্যানুফ্যাকচারিং অ্যান্ড ম্যাটেরিয়ালস প্রসেসিং জার্নালের সর্বশেষ গবেষণা ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে 3D-প্রিন্টেড পলিপ্রোপিলিনকে এনক্যাপসুলেট করার জন্য একটি তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া প্রয়োগের সম্ভাব্যতা তদন্ত করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে তাপ চিকিত্সা প্যাকেজিং প্রক্রিয়ার জন্য খুব কার্যকর।
গবেষকরা 98 শতাংশ ইনফিলে মুদ্রিত অংশটিকে ওভারলেড করেছেন এবং 15টি পুনরাবৃত্তির জন্য তাপ চিকিত্সার পরে সিল করা হয়েছে, গড় 0.4 মি টর এবং 95 শতাংশ আত্মবিশ্বাসের ব্যবধান 0.2 মি টর। গবেষণায় 400 ডিগ্রি , 55-সেকেন্ড হিট বন্দুক ব্যবহার করে ভ্যাকুয়াম-সংবেদনশীল সারফেস সিল করার সাফল্য পাওয়া গেছে, ন্যূনতম ভ্যাকুয়াম চাপ বৃদ্ধি করা হয়েছে।
△ গরম করার আগে এবং পরে অর্জিত চূড়ান্ত চাপ এবং প্রতিটি ফিলিং ওভারল্যাপ শতাংশের জন্য 95 শতাংশ আত্মবিশ্বাসের ব্যবধান
তাপ চিকিত্সা কি 3D-মুদ্রিত উপাদানগুলির মাত্রিক স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করে?
গবেষকরা 3D-মুদ্রিত অবিচ্ছিন্ন কার্বন ফাইবার (CCF) পুনর্বহাল কম্পোজিটগুলির স্থিতিশীলতা এবং প্রসার্য বৈশিষ্ট্যের উপর তাপ চিকিত্সার প্রভাব পরীক্ষা করে কম্পোজিট পার্ট A-তে একটি গবেষণা প্রকাশ করেছেন। নমুনাগুলির মাত্রিক স্থিতিশীলতা মূল্যায়ন করতে মুদ্রিত স্তরগুলির রূপগত পরিবর্তন এবং বিচ্ছুরণ ব্যবহার করা হয়েছিল। 3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি একটি ফিউজড ফিলামেন্ট ফ্যাব্রিকেশন (FFF) পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে যা কন্টিনিউটি ফিলামেন্ট ফেব্রিকেশন (CFF) নামে পরিচিত।
C-CCFRC এবং S-CCFRC হল যথাক্রমে ঘনীভূত এবং পৃথক CCF স্তরগুলির সাথে উন্নত নমুনার জন্য ব্যবহৃত নাম। 100 ডিগ্রী এবং 150 ডিগ্রীতে তাপ চিকিত্সার পরে, CCFRCs চমৎকার প্রসার্য বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করেছে, যদিও মাত্রিক স্থিতিশীলতা 100 ডিগ্রিতে ভাল ছিল, বিশেষ করে S-CCFRC-এর জন্য। ম্যাট্রিক্স স্ফটিকতা অপরিশোধিত নমুনায় 17.42 শতাংশ থেকে বেড়ে 22.76 শতাংশ 100 C তাপ-চিকিত্সা নমুনায় 30.65 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে। গবেষণায় আরও দেখা গেছে যে 100 ডিগ্রি এবং 200 ডিগ্রি তাপ চিকিত্সা নমুনার ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাস করে। তাপ চিকিত্সার পরে ম্যাট্রিক্সের নিম্ন ব্যাপ্তিযোগ্যতার প্রবণতা তার আকার পরিবর্তনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। অতএব, 100 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপ চিকিত্সা নমুনাগুলির মাত্রিক স্থায়িত্বকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে।
△ বিভিন্ন স্তর সংখ্যা বিতরণ সহ CCFRC-এর তাপীয় বিকৃতি চিত্র: (a) C-CCFRC এবং (b) S-CCFRC তাপ চিকিত্সার আগে; (c) C-CCFRC এবং (d) S-CCFRC 4 ঘন্টার জন্য 200 ডিগ্রিতে তাপ চিকিত্সার পরে।
PLA অংশে তাপ চিকিত্সার প্রভাব?
ফিউজড ডিপোজিশন মডেলিং (এফডিএম) একটি জনপ্রিয় সংযোজক উত্পাদন কৌশল, যার মধ্যে পিএলএ হল সর্বাধিক ব্যবহৃত উপাদান। পলিমার-এ প্রকাশিত তাদের সাম্প্রতিক গবেষণায়, গবেষকরা তাপ চিকিত্সার পরে 3-পয়েন্ট নমন পরীক্ষা এবং বিভিন্ন বিল্ড ওরিয়েন্টেশন, স্তরের বেধ এবং গতির দ্বারা PLA অংশগুলির কার্যকারিতা মূল্যায়ন করেছেন৷
গবেষকরা 1.75 মিমি ব্যাস সহ পিএলএ ফিলামেন্ট ব্যবহার করেছিলেন। xz ফ্যাব্রিকেশন কনফিগারেশন, নমুনা ভাঙ্গন রোধ করার জন্য 190 ডিগ্রি অগ্রভাগের তাপমাত্রা, এবং সর্বোত্তম প্রিন্টিং প্যারামিটার হল 90 মিমি/সেকেন্ড গতি এবং 0.3 মিমি একটি স্তর পুরুত্ব। এই সেটিংস ব্যবহার করে বানোয়াট নমুনাগুলিতে 75 ডিগ্রির একটি থার্মাল পোস্ট-ট্রিটমেন্ট বাঁকানো চাপের বৃদ্ধি দেখায়। অবশেষে, ফলাফলগুলি দেখায় যে তাপ চিকিত্সার সময় ইলাস্টিক বিকৃতি এবং পুনরুদ্ধার সর্বাধিক শক্তিকে উল্লেখযোগ্যভাবে সীমাবদ্ধ করে না। গবেষণা দেখায় যে অর্থোসগুলি 3D প্রিন্টেড ফ্ল্যাট হতে পারে এবং তারপরে মানুষের শরীরের পছন্দসই এলাকার সাথে মেলে।
সর্বোপরি, তাপ চিকিত্সা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, মাত্রিক স্থিতিশীলতা এবং 3D মুদ্রিত অংশগুলির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে সহায়তা করে।