धडा 8.10आकार देणेप्रकरण 8 · अॅडिटिव्ह मॅन्युफॅक्चरिंग

व्हॉल्युमेट्रिक प्रिंटिंग (CAL)

प्रत्येक कोनातून येणारा प्रकाश फिरणाऱ्या रेझिनच्या कुपीला एकाच वेळी क्युअर करतो (व्हॉल्युमेट्रिक प्रिंटिंग)

व्हॉल्युमेट्रिक प्रिंटिंग द्रव रेझिनच्या कुपीत संपूर्ण वस्तू एकाच वेळी बनवते, थर अजिबात नसतात. कॉम्प्युटेड अॅक्सियल लिथोग्राफीमध्ये (CAL) कुपी फिरते आणि प्रोजेक्टर तिच्यातून बदलते प्रकाश नमुने टाकतो, जणू CT स्कॅन उलटा चालवल्यासारखे. लहान वस्तू एका-दोन मिनिटांत तयार होऊ शकते.

कॉम्प्युटेड अॅक्सियल लिथोग्राफी · बाजूचे आणि वरचे दृश्य, 5 पायऱ्याडावीकडे: बाजूने पाहिलेली मांडणी. उजवीकडे: वरून पाहिलेली कुपी, प्रकाशाच्या अनेक दिशांपैकी तीन दिशांसह. वर्तुळातील क्रमांक खालील पायऱ्यांशी जुळतात.

हे कसे चालते

नमुने मोजा. सॉफ्टवेअर 3D मॉडेलचे प्रत्येक पाहण्याच्या कोनासाठी एक, अशा शेकडो 2D प्रकाश प्रतिमांमध्ये रूपांतर करते, जसे CT स्कॅनर उलट काम करतो.
कुपी फिरवा. प्रकाशसंवेदनशील घट्ट रेझिनची पारदर्शक कुपी फिरत्या स्टेजवर स्थिरपणे फिरते.
प्रोजेक्ट करा. प्रोजेक्टर कुपीच्या सध्याच्या कोनाशी जुळणारी प्रतिमा दाखवतो, त्यामुळे प्रत्येक कोनाला स्वतःचा नमुना मिळतो.
डोस जमा होऊ द्या. रेझिनमधील प्रत्येक बिंदू प्रत्येक कोनातून प्रकाश गोळा करतो. फक्त वस्तूच्या आतील बिंदू थ्रेशोल्ड (रेझिन जेलसारखे घट्ट होण्यासाठी लागणारा किमान प्रकाश डोस) ओलांडतात आणि घन होतात.
निथळा, धुवा आणि क्युअर करा. सुमारे 30 सेकंद ते काही मिनिटांनंतर, द्रव रेझिन ओतून टाकले जाते. वस्तू धुतली जाते आणि अंतिम UV क्युअर दिले जाते.

मुख्य तथ्ये

साहित्य: पारदर्शक, घट्ट फोटोपॉलिमर रेझिन (अॅक्रिलेट), जिवंत पेशी वाहून नेऊ शकणारे हायड्रोजेल, आणि नंतर भाजून काच बनवल्या जाणाऱ्या काचेच्या कणांनी भरलेले रेझिन
सामान्य भाग: लहान संशोधन पार्ट: भिंगे आणि ऑप्टिक्स, काचेच्या मायक्रोफ्लुइडिक चिप्स, मृदू ऊतींचे स्कॅफोल्ड, आधीपासून असलेल्या इन्सर्टभोवती छापलेल्या वस्तू
भागाचा आकार: काही मिलिमीटरपासून काही सेंटीमीटरपर्यंत, कुपीने मर्यादित
अचूकता: पहिल्या प्रिंटरमध्ये वैशिष्ट्ये सुमारे 0.3 mm पर्यंत; संशोधन प्रणाली काही दहा मायक्रोमीटरपर्यंत पोहोचतात
पृष्ठभागाची फिनिश: अतिशय गुळगुळीत, थर-रेषा नाहीत
कोणत्या बॅच आकारासाठी योग्य: एकेक पार्ट आणि संशोधन नमुने
टूलिंग आणि मशीनचा खर्च: टूलिंग नाही. बहुतांश प्रयोगशाळेतील मांडणी, प्रोजेक्टर आणि रोटेशन स्टेजभोवती बनवलेली; अजून काहीच व्यावसायिक यंत्रे आहेत
वेग: सेंटीमीटर आकाराच्या वस्तूसाठी काही सेकंद ते काही मिनिटे

ताकद आणि मर्यादा

बलस्थाने

थर नाहीत: गुळगुळीत पृष्ठभाग आणि कमकुवत थर-सीमा नाहीत
लहान पार्टसाठी खूप जलद
सपोर्ट नाहीत, कारण घट्ट रेझिन पार्टला जागेवर धरते
धातूच्या दांड्यासारख्या आधीपासून असलेल्या वस्तूभोवती छापता येते

मर्यादा

फक्त लहान वस्तू, फार तर काही सेंटीमीटर
रेझिन पारदर्शक आणि घट्ट असावे लागते, त्यामुळे थोडेच मटेरियल चालतात
प्रकाशाचे विखुरणे आणि डोसच्या चुका सूक्ष्म तपशील अंधुक करतात
अजूनही बहुतांश संशोधन तंत्र

कुठे वापरली जाते

संशोधन लॅबनवीन रेझिन, ऑप्टिक्स आणि प्रिंटिंग पद्धतींची चाचणी
बायोमेडिकलऊती संशोधनासाठी जिवंत पेशींसह मऊ हायड्रोजेल स्कॅफोल्ड
ऑप्टिक्सलहान भिंगे आणि लाइट गाइड
मायक्रोफ्लुइडिक्सलहान अंतर्गत वाहिन्या असलेल्या काचेच्या चिप्स

ओळखायची कशी

वक्र भागांवर पायऱ्या नसलेल्या लहान, अगदी गुळगुळीत रेझिन वस्तू.
कुठेही सपोर्टच्या खुणा नाहीत, ओव्हरहँगखालीदेखील.
कधी कधी इन्सर्टभोवती जोडलेली वस्तू, जसे धातूच्या शाफ्टवर छापलेले हँडल.

यांच्याशी तुलना

स्टिरिओलिथोग्राफी8.2हे देखील प्रकाशाने रेझिन घट्ट करते, पण एका वेळी एक पातळ थर; CAL संपूर्ण आकारमान एकाच वेळी क्युअर करते.टू-फोटॉन पॉलिमरायझेशन13.8हे देखील आकारमानाच्या आत क्युअर करते, पण केंद्रित लेसरने बिंदू बिंदूने, मायक्रोमीटर पातळीवर.

पाहा

Seeker · बर्कले व्हॉल्युमेट्रिक प्रिंटरचे नवशिक्यांसाठी स्पष्टीकरण

The Action Lab · रेझिनमध्ये वस्तू प्रकट होण्याचे प्रात्यक्षिक

KPIX | CBS NEWS BAY AREA · ते बनवणाऱ्या संशोधकांसह प्रयोगशाळेतील खरे चित्रण

Berkeley Sensor & Actuator Center · CAL कसे चालते यावरील संशोधन व्याख्यान, ज्यात शून्य गुरुत्वाकर्षणात प्रिंटिंगचाही समावेश आहे

खरी छायाचित्रे पाहा

Wikipedia: Computed axial lithography — तत्त्व आणि त्याचा इतिहास; थोडी चित्रे
Wikimedia Commons फोटो शोध

लक्षात ठेवा

व्हॉल्युमेट्रिक प्रिंटिंग संपूर्ण वस्तू एकाच वेळी घट्ट करते, थरांशिवाय.
CAL रेझिन फिरवते आणि प्रत्येक कोनातून प्रकाश टाकते; जिथे पुरेसा प्रकाश जमा होतो तिथेच ते घन होते.
ते जलद आणि गुळगुळीत आहे, पण अजून लहान प्रमाणावर आणि बहुतांश संशोधन प्रयोगशाळांत.