Menguasai 3D Printing Jernih & Translusen: Capai Transparansi Menakjubkan untuk Bagian Konsumen & Medis

Transparansi, ditentukan oleh seberapa banyak cahaya yang melewati sebuah objek, seringkali merupakan properti yang diinginkan dalam bagian yang dicetak 3D. Transparansi sangat penting untuk banyak barang konsumen, seperti kemasan kosmetik dan produk dapur, sementara panduan bedah yang jernih dan model medis membantu profesional kesehatan melakukan pekerjaan mereka dengan aman dan efektif.

Ini adalah apa yang perlu Anda ketahui tentang cetak 3D jernih, termasuk tips untuk memaksimalkan kejelasan, bahan translusen mana yang akan digunakan, dan teknologi cetak 3D umum.

Pertimbangan Kunci untuk Memaksimalkan Transparansi

Untuk mencapai transparansi dalam bagian yang dicetak 3D, Anda harus mematuhi tiga aturan berikut:

1. Bahan plastik yang Anda gunakan harus transparan secara mandiri.
2. Proses cetak 3D yang Anda pilih harus mencegah gelembung udara terbentuk dalam bagian.
3. Area transparan yang diinginkan harus memiliki permukaan yang halus.

Mengikuti aturan ini akan memastikan bagian yang dicetak 3D Anda keluar jernih, tetapi perancang dan insinyur harus mempertimbangkan beberapa faktor tambahan jika mereka ingin memaksimalkan transparansi.

Pertama, geometri kompleks — terutama desain lengkap — secara alami meraporkan lebih banyak cahaya dan kurang mungkin keluar jernih. Juga, dinding tebal meraporkan lebih banyak cahaya dibandingkan dinding tipis, dan dapat membuat bagian terlihat lebih opak setelah dicetak. Untuk meminimalkan refraksi cahaya dan memaksimalkan transparansi, rancang bagian yang dicetak 3D Anda dengan garis yang sederhana dan bersih serta dinding yang seipis mungkin.

Teknologi untuk Bagian Cetak 3D Jernih

Sebelum memulai produksi Anda harus memutuskan jenis transparansi yang Anda inginkan, yang tergantung pada jenis produk yang Anda buat. Misalnya, jika Anda membuat vas transparan, Anda hanya membutuhkan transparansi pada sumbu X- dan Y- atau transparansi di seluruh vas itu sendiri. Di sisi lain, jika Anda membuat jendela datar, Anda hanya membutuhkan transparansi pada sumbu Z. Mencapai transparansi lengkap memerlukan transparansi di semua sumbu.

Mengetahui sumbu mana yang harus transparan juga akan membantu Anda memilih proses cetak 3D mana yang akan digunakan. Teknologi yang paling umum digunakan untuk mencetak bagian jernih atau translusen adalah stereolithography (SLA), Carbon Digital Light Synthesis Process™ (proses DLS), fused deposition modeling (FDM), dan PolyJet.

SLA

SLA adalah proses cetak 3D yang menggunakan fotopolimerisasi untuk membuat bagian yang sangat terperinci dari resin polimer. Proses ini mencetak dalam lapisan yang sangat tipis, menjadikannya ideal untuk cetak 3D transparan dan mencapai transparansi optik lengkap.

Selain itu, SLA terkenal karena menghasilkan permukaan yang halus. Namun, tim produk harus tahu bahwa cetakan 3D SLA melibatkan struktur dukungan yang perlu dihapus dalam pasca-produksi, yang dapat mempengaruhi penampilan akhir bagian Anda.

Proses Carbon DLS™

Proses Carbon DLS adalah proses polimer berbasis resin yang menggunakan cahaya dan panas untuk membuat bagian dengan properti isotropis, geometri kompleks, dan permukaan yang luar biasa. DLS menawarkan berbagai macam bahan, termasuk Whip Mix Surgical Guide dan LOCTITE 3D IND405, keduanya dapat digunakan untuk menghasilkan bagian transparan.

Seperti SLA, proses Carbon DLS menghasilkan permukaan yang luar biasa. Ia juga memerlukan struktur dukungan yang perlu dihapus dalam pasca produksi.

FDM

Selama proses FDM, nozil cetak yang panas melelehkan bahan termoplastik dan kemudian mengekslusnya pada toolpath yang ditetapkan, mengungkapkan produk jadi lapis demi lapis. FDM memberikan tim produk kebebasan untuk membuat bagian translusen besar, tetapi ada beberapa keterbatasan utama yang harus dipertimbangkan. Misalnya, karena sifat ekstrusi, akan terbentuk celah sangat kecil di antara lapisan bahan, yang mengurangi jumlah cahaya yang dapat melewati bagian yang dicetak 3D jernih.

Juga, meskipun mencapai transparansi pada sumbu X-, Y-, dan Z- dari bagian memungkinkan dengan FDM, itu bisa sangat tantang. Menemukan pengaturan optimal untuk bahan transparan mungkin memerlukan beberapa percobaan. Anda akan perlu mengoptimalkan suhu ekstrusi bahan dan laju aliran, suhu plat cetak, kecepatan cetak, diameter nozil, ketebalan lapisan, dan lebih banyak lagi untuk membuka kombinasi yang menang. Ini mungkin tidak menjadi masalah bagi insinyur berpengalaman, tetapi tim dengan kurang pengalaman mungkin mempertimbangkan untuk memilih proses manufaktur yang lebih sederhana.

PolyJet

PolyJet adalah teknologi manufaktur aditif canggih yang menawarkan hasil yang dapat dibandingkan dengan cetak injeksi, tetapi dengan semua manfaat manufaktur aditif. Selama proses ini, kepala cetak menyemprotkan lapisan resin fotopolimer ke dalam matriks gel dan kemudian memcahkan resin di bawah cahaya ultraviolet. Ini menghasilkan lapisan bahan yang sangat halus dengan permukaan yang sama halus. Seperti SLA, PolyJet sangat baik untuk membuat bagian yang sangat terperinci.

Bahan Translusen Cetak 3D Umum

Berikut adalah lima plastik dan resin translusen umum yang digunakan untuk membuat bagian yang dicetak 3D jernih.

1. LOCTITE 3D IND405: Resin jernih baru dari Carbon ini tahan, semi-rigid, dan salah satu bahan cetak 3D paling transparan di pasar saat ini. Ideal untuk panduan bedah, enclosure, dan jig serta fixtur, bahan ini cukup kuat untuk berbagai kasus penggunaan dan cukup jernih untuk memberikan perancang fleksibilitas estetika yang mereka butuhkan.

1. Whip Mix Surgical Guide for Carbon Printers: Seperti namanya saran, Whip Mix Surgical Guide adalah pilihan yang baik untuk panduan bedah transparan karena tidak sitotoksik, tidak akan menyebabkan hipersensitivitas kimia seiring waktu, dan mematuhi ISO 10993-1:2018 untuk digunakan dalam alat gigi atau medis.
2. Polyethylene terephthalate glycol (PETG): PETG adalah filamen cetak 3D yang kuat, dapat dibentuk, dan tahan dampak yang menawarkan kejelasan luar biasa. Bahan ini juga dirancang untuk mengurangi degradasi termo-oksidatif dan meminimalkan penguningan karena cahaya ultraviolet, yang akan membantu menjaga bagian yang dicetak 3D Anda tetap jernih seperti kristal. Aplikasi umum termasuk papan listrik, penutup mesin, dan kemasan makanan.
3. Akrilonitril butadien styrene (ABS): ABS adalah polimer termoplastik umum yang ditemukan dalam peralatan rumah tangga, bagian mobil, fitting pipa, dan bahkan mainan LEGO. Meski bahan ini translusen daripada transparan dalam bentuk aslinya, Anda dapat mencapai transparansi melalui pasca-pemrosesan dan finishing.
4. Polycarbonate (PC): Polycarbonate adalah termoplastik teknik berkinerja tinggi yang tahan, kuat, dan mudah termoforming. Selain menawarkan kejelasan luar biasa, filamen cetak 3D jernih ini juga memiliki kilauan yang mengkilat.

Opsi Pasca-Pemrosesan dan Pertimbangan Kunci untuk Bagian Translusen

Tidak peduli proses atau bahan cetak 3D yang Anda gunakan, bagian Anda harus melalui pasca-pemrosesan untuk benar-benar bersinar. Pengikisan dan pelapis manual adalah di antara opsi terbaik untuk bagian yang dicetak 3D jernih dengan bentuk sederhana dan sedikit detail, tetapi sangat sulit untuk menghilangkan semua garis lapis hanya dengan finishing manual. Juga, pengikisan manual mungkin meninggalkan cakar mikro di permukaan. Untuk hasil terbaik, haluskan permukaan bagian dengan berbagai grit kertas pengikisan bertingkat dan kemudian lakukan pelapis dengan pembersih akrilik dan kain microfiber — ini mirip dengan proses yang digunakan untuk membuat bagian logam yang sangat terpoles.

Pelapis spray adalah cara mudah untuk meningkatkan kejelasan tanpa mengurangi detail, menjadikannya ideal untuk bagian dengan detail kompleks. Cukup dengan menerapkan pelapis spray jernih akan menyembunyikan garis lapis — tetapi itu juga dapat menyebabkan penguningan. Untuk permukaan yang halus seperti kaca, siapkan bagian dengan secara manual mengikis permukaan sebelum menerapkan pelapis spray.

Untuk mencapai finishing yang paling jernih mungkin dalam pasca-pemrosesan, terapkan pelapis resin. Pendekatan ini hanya berfungsi pada permukaan datar atau hampir datar, tetapi ini adalah pilihan ideal saat Anda memerlukan bagian yang sepenuhnya transparan. Celupan resin juga dapat digunakan untuk membuat permukaan yang lebih halus untuk bagian yang dicetak FDM atau PolyJet. Resin viskus mengisi cakar apa pun di bagian dan membentuk permukaan yang sepenuhnya halus.

Capai Hasil Jernih Seperti Kristal dengan Fast Radius

Banyak pekerjaan persiapan yang terlibat dalam cetak 3D bagian translusen atau transparan. Anda harus menentukan jenis transparansi yang diperlukan aplikasi Anda, memilih resin jernih yang paling cocok, memilih proses cetak 3D yang akan memungkinkan cahaya paling banyak bersinar melalui, dan menyelesaikan bagian dengan proses finishing terbaik. Mitra manufaktur berpengalaman dapat mengoptimalkan proses pengembangan produk dari konsep hingga pengiriman.

Ketika datang ke memilih mitra manufaktur berpengalaman, Fast Radius adalah pilihan yang jelas. Tim insinyur, perancang, dan teknolog berpengalaman kami memiliki akses ke teknologi terbaru dan pengetahuan industri. Biarkan kami mengurangi stres pengembangan produk dengan membantu Anda menyederhanakan desain, membuat prototipe dengan cepat, memilih bahan yang terjangkau, memproduksi secara efisien, dan memenuhi pesanan Anda dengan titik harga dan timeline yang kompetitif. Bawa bagian yang dicetak 3D jernih Anda ke level berikutnya dengan Fast Radius. Hubungi kami hari ini — mari kita buat sesuatu yang luar biasa.

Untuk wawasan lebih lanjut tentang cetak 3D, kunjungi artikel kami tentang tekstur bagian yang dicetak 3D, desain produk dengan jaring yang dicetak 3D, dan lebih banyak lagi di pusat sumber daya Fast Radius.

Siap membuat bagian Anda dengan Fast Radius?