পাঠ 8.10আকার দেওয়াঅধ্যায় 8 · অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং

ভলিউমেট্রিক প্রিন্টিং (CAL)

প্রতিটি কোণ থেকে আলো ঘুরন্ত রেজিনের শিশিকে একসঙ্গে কিউর করে (ভলিউমেট্রিক প্রিন্টিং)

ভলিউমেট্রিক প্রিন্টিং তরল রেজিনের একটি শিশির ভেতরে পুরো বস্তুটি একসঙ্গে বানায়, কোনো স্তর ছাড়াই। কম্পিউটেড অ্যাক্সিয়াল লিথোগ্রাফিতে (CAL) শিশিটি ঘোরে আর একটি প্রজেক্টর তার ভেতর দিয়ে বদলাতে থাকা আলোর নকশা ফেলে, যেন CT স্ক্যান উল্টো দিকে চালানো। একটি ছোট বস্তু এক-দুই মিনিটে দেখা দিতে পারে।

কম্পিউটেড অ্যাক্সিয়াল লিথোগ্রাফি · পাশ ও ওপরের দৃশ্য, ৫ ধাপবাঁয়ে: পাশ থেকে দেখা সেটআপ। ডানে: ওপর থেকে দেখা শিশি, বহু আলোর দিকের তিনটি সহ। বৃত্তাকার সংখ্যাগুলো নিচের ধাপের সঙ্গে মেলে।

যেভাবে কাজ করে

নকশা গণনা করুন। সফটওয়্যার 3D মডেলকে শত শত 2D আলোর ছবিতে পরিণত করে, প্রতিটি দেখার কোণের জন্য একটি, অনেকটা CT স্ক্যানার উল্টো দিকে কাজ করার মতো।
শিশি ঘোরান। আলো-সংবেদী ঘন রেজিনের একটি স্বচ্ছ শিশি ঘূর্ণায়মান স্টেজে ধীরে স্থিরভাবে ঘোরে।
প্রজেক্ট করুন। একটি প্রজেক্টর শিশির বর্তমান কোণের সঙ্গে মেলে এমন ছবি দেখায়, তাই প্রতিটি কোণ নিজস্ব নকশা পায়।
মাত্রা জমতে দিন। রেজিনের প্রতিটি বিন্দু সব কোণ থেকে আলো পায়। শুধু বস্তুর ভেতরের বিন্দুগুলোই থ্রেশহোল্ড (রেজিন জমাট বাঁধার ন্যূনতম আলোর মাত্রা) পেরোয় এবং কঠিন হয়।
নিকাশ করুন, ধুয়ে নিন ও কিউর করুন। প্রায় 30 সেকেন্ড থেকে কয়েক মিনিট পরে তরল রেজিন ঢেলে ফেলা হয়। বস্তুটি ধুয়ে নিয়ে শেষবারের মতো UV কিউর করা হয়।

মূল তথ্য

উপাদান: স্বচ্ছ, ঘন ফোটোপলিমার রেজিন (অ্যাক্রিলেট), জীবন্ত কোষ বহনে সক্ষম হাইড্রোজেল, এবং কাচের কণা মেশানো রেজিন, যা পরে পুড়িয়ে কাচ করা হয়
সাধারণ অংশ: ছোট গবেষণা অংশ: লেন্স ও অপটিক্স, কাচের মাইক্রোফ্লুইডিক চিপ, নরম টিস্যুর স্ক্যাফোল্ড, আগে থেকে থাকা ইনসার্টের চারপাশে প্রিন্ট করা বস্তু
অংশের আকার: কয়েক মিলিমিটার থেকে কয়েক সেন্টিমিটার, শিশির আকারে সীমিত
নির্ভুলতা: প্রথম প্রিন্টারগুলোতে প্রায় 0.3 mm পর্যন্ত বৈশিষ্ট্য; গবেষণা সিস্টেমে কয়েক দশ মাইক্রোমিটার
পৃষ্ঠের মান: খুব মসৃণ, স্তরের কোনো দাগ নেই
কোন ব্যাচ আকারে মানানসই: একক অংশ ও গবেষণার নমুনা
টুলিং ও মেশিনের খরচ: কোনো টুলিং লাগে না। বেশির ভাগই প্রজেক্টর ও ঘূর্ণন স্টেজকে ঘিরে গড়া ল্যাবরেটরি সেটআপ; বাণিজ্যিক মেশিন এখনও কম
গতি: সেন্টিমিটার আকারের বস্তুর জন্য কয়েক সেকেন্ড থেকে কয়েক মিনিট

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

শক্তির দিক

স্তর নেই: মসৃণ পৃষ্ঠ এবং স্তরের দুর্বল সীমানা নেই
ছোট অংশের জন্য খুব দ্রুত
সাপোর্ট লাগে না, কারণ ঘন রেজিন অংশকে জায়গায় ধরে রাখে
আগে থেকে থাকা বস্তুর চারপাশেও প্রিন্ট করা যায়, যেমন ধাতব দণ্ড

সীমাবদ্ধতা

শুধু ছোট বস্তু, বড়জোর কয়েক সেন্টিমিটার
রেজিন স্বচ্ছ ও ঘন হতে হয়, তাই কম উপাদানই চলে
আলোর বিক্ষেপণ ও মাত্রার ভুল সূক্ষ্ম খুঁটিনাটি ঝাপসা করে
এখনও মূলত একটি গবেষণা কৌশল

কোথায় ব্যবহৃত হয়

গবেষণা ল্যাবনতুন রেজিন, অপটিক্স ও প্রিন্টিং পদ্ধতি পরীক্ষা
বায়োমেডিক্যালটিস্যু গবেষণার জন্য জীবন্ত কোষসহ নরম হাইড্রোজেল স্ক্যাফোল্ড
অপটিকসছোট লেন্স ও লাইট গাইড
মাইক্রোফ্লুইডিক্সভেতরে ক্ষুদ্র চ্যানেলসহ কাচের চিপ

কীভাবে চিনবেন

ছোট, নিখুঁত মসৃণ রেজিন বস্তু, বাঁকা জায়গায় সিঁড়ির মতো ধাপ নেই।
কোথাও সাপোর্টের দাগ নেই, ওভারহ্যাংয়ের নিচেও না।
কখনো ইনসার্টের চারপাশে জোড়া লেগে যাওয়া বস্তু, যেমন ধাতব শাফটে প্রিন্ট করা হাতল।

তুলনা করুন

স্টেরিওলিথোগ্রাফি8.2এটিও আলোয় রেজিন শক্ত করে, কিন্তু একবারে একটি পাতলা স্তর; CAL পুরো আয়তন একসঙ্গে কিউর করে।টু-ফোটন পলিমারাইজেশন13.8এটিও আয়তনের ভেতরে কিউর করে, কিন্তু ফোকাস করা লেজারে বিন্দু বিন্দু করে, মাইক্রোমিটার মাপে।

দেখুন

Seeker · বার্কলির ভলিউমেট্রিক প্রিন্টারের নতুনদের জন্য ব্যাখ্যা

The Action Lab · রেজিনের ভেতরে একটি বস্তু ফুটে ওঠার হাতেকলমে ডেমো

KPIX | CBS NEWS BAY AREA · যাঁরা এটি বানিয়েছেন সেই গবেষকদের সঙ্গে আসল ল্যাবের ফুটেজ

Berkeley Sensor & Actuator Center · মাইক্রোগ্র্যাভিটিতে প্রিন্টিংসহ CAL কীভাবে কাজ করে, তা নিয়ে গবেষণা বক্তৃতা

আসল ছবি দেখুন

Wikipedia: Computed axial lithography — নীতি ও এর ইতিহাস; ছবি কম
Wikimedia Commons-এ ছবি খোঁজা

মনে রাখুন

ভলিউমেট্রিক প্রিন্টিং পুরো বস্তুটি একসঙ্গে শক্ত করে, কোনো স্তর ছাড়াই।
CAL রেজিন ঘোরায় এবং সব কোণ থেকে আলো ফেলে; যেখানে যথেষ্ট আলো জমে, শুধু সেখানেই তা কঠিন হয়।
এটি দ্রুত ও মসৃণ, কিন্তু এখনও ছোট মাপের এবং বেশির ভাগ গবেষণাগারেই সীমিত।