پرینتر سه بعدی چیست

آگاهی از انواع روش های پرینت سه بعدی و مزیت ها و محدودیت های هر کدام از اهمیت ویژه ای در شناخت این فناوری برخوردار است . امروزه حدود ۲۵ تکنیک برای پرینت سه بعدی در دنیا وجود دارد که بعضی از آنها تجاری شده اند و می توان گفت حدود ۱۰ مورد از آنها در بازار و و صنعت قطعه سازی و نمونه سازی به صورت رایج وجود دارد.
در مقاله روش های پرینت سه بعدی درباره اصول دسته بندی و نام گذاری انواع روش های پرینت سه بعدی به صورت کامل و جامع توضیح دادیم. در این مقاله می خواهیم به هر کدام از انواع روش های پرینت سه بعدی که برای ارائه خدمات پرینتر سه بعدی  چیست و متنوع هستند ، به صورت اختصاصی بپردازیم .

روش های پرینت سه بعدی که در حال حاضر بیشتر در بازار رویت می شوند ؛ شامل SLA ، SLS ، FDM ، LOM ، ۳D-Printing (BinderJetting) ، DDM ، Polyjet ، DLP و FusionJet  می باشند که در ادامه در خصوص هر کدام مختصر توضیح خواهیم داد .

پرینتر سه بعدی SLS

دستگاه پرینتر سه بعدی SLS از دستگاه‌هایی است که به وسیله ماده اولیه پودری شکل به ساخت قطعه می‌پردازد ، از این رو پودر پایه است . سیستم‌های مختلفی در یک دستگاه SLS به همراه یک دیگر کار می‌کنند تا قطعه ساخته شود . قسمت‌های اصلی دستگاه که می‌بایست در کنار هم کار کنند تا قطعه ساخته شود عبارتند از :

• سیستم اسکن لیزر
• سیستم های حرارتی
• سیستم گردش گاز بی اثر
• سیستم تغذیه پودر
• سیستم پلاتفورم
• واحد کنترل (الکترونیک و نرم افزار)

ساخت قطعه در دستگاه SLS به این صورت اتفاق می‌افتد که در ابتدای کار لازم است تا فایل CAD قطعه مورد نظر به دستگاه شناسانده شود . برای این منظور تا به حال کارهای نرم افزاری زیادی در دنیا انجام شده است .

فایل CAD مورد نظر می‌ بایست لایه لایه شود . برای این کار ابتدا فایل CAD در جهت ترجیحی در دستگاه قرار می‌گیرد و از پایین ترین قسمت قطعه موازی صفحه X-Y صفحاتی از قطعه عبور داده می‌شود و از محل تقاطع این صفحه با لبه‌های جسم مورد نظر کانتور‌های بسته‌ای به دست می‌آیند.

سپس صفحه دیگری بالاتر از صفحه قبلی به اندازه ضخامت یک لایه با جسم قطع داده می‌شود و این کار تا جایی پیش می‌رود که به بالاترین قسمت جسم برسد . در پایان ، تعداد زیادی کانتور‌های بسته که نشان دهنده اطراف جسم هستند به دست می‌آیند .

در ادامه خواهیم دید که این کانتور‌ها محل عبور لیزر را بر روی سطح پودر مشخص می‌کنند . مفهوم لایه لایه شدن یک جسم سه بعدی و تبدیل آن به تعدادی کانتور دو بعدی در شکل زیر نشان داده شده است .

مزایا و محدودیت های پرینتر سه بعدی SLS

مزایا 

• امکان تولید قطعات کاربردی و عملیاتی
• استحکام و ضربه پذیری بالای قطعات
• پایداری حرارتی و شیمیایی بالا
• زیست سازگاری و کاربرد در تولید گاید ها و مدل های جراحی، پروتز و اورتز و داربست های مهندسی بافت
• قابلیت ماشینکاری و پولیش و رنگ
• سرعت بالای تولید قطعات در تیراژ تولید تا ۵۰۰

محدودیت

• هزینه بالا برای کاربرد هایی که نیاز به استحکام مکانیکی بالا ندارند.
• دقت متوسط این روش نسبت به روش های دقیق تر مثل روش DLP و PolyJet
• عدم توانایی تولید قطعات به صورت توخالی مانند روش FDM

پرینتر سه بعدی SLA

این روش نخستین روش ابداع شده در حوزه ی پرینت سه بعدی می باشد که در سال ۱۹۸۸ میلادی توسط شرکت ۳D SYSTEMS امریکا بر اساس اختراع آقای چارلز هال (Charles Hull) معرفی گردید . در این روش از رزین فوتوپلیمر برای تولید قطعات استفاده می شود که آن را به صورت انتخابی توسط لیزری با طول موج خاص سفت می کنند .

دستگاه SLA از یک سکوی ساخت تشکیل شده است که قطعه مورد نظر بر روی آن ساخته می شود و در داخل یک مخزن حاوی رزین در جهت عمودی حرکت می کند . همچنین یک سیستم لیزر در بالای دستگاه قرار دارد که به همراه یک سیستم اسکن لیزر دو بعدی لکه لیزر را بر روی سطح رزین در قسمت مشخص می تاباند و باعث سفت شدن آن و تشکیل قطعه می شود .

قطعه به صورت لایه لایه بر روی هم ساخته می شود و به بالا می آید و هر لایه در این روش مابین حدود ۷۰ تا ۵۰۰ میکرون قابل تغییر می باشد . در این روش نیاز است تا در زیر قسمت هایی از قطعه که دارای زاویه منفی باشند ، ساپورت گذاری شود که این کار توسط نرم افزار های مربوطه انجام می شود . نیاز به ساپورت گذاری در این روش برخی محدودیت ها را در قطعات تولیدی ایجاد می کند .

مزایا و محدودیت های پرینتر سه بعدی SLA

مزایا

1. دقت ابعادی و صافی سطح خوب
2. از این روش می توان در تولید قطعات شفاف استفاده کرد.
3. معمولا روش SLA در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و در کنار روش SLS از جمله روش های صنعتی پرینت سه بعدی محسوب می شود. از قطعات SLA می توان به صورت غیر مستقیم در تولید قطعات صنعتی نیز بهره جست.

محدودیت

1. نیاز به تولید ساپورت برای گرفتن زیر قطعه تولید شده
2. از قطعات روش SLA نمی توان به عنوان قطعات نهایی استفاده کرد.
3. نیاز است تا قطعه پس از تولید در دستگاه پرینتر سه بعدی برای سفت شدن کامل چند ساعت در معرض اشعه فرابنفش قرار بگیرد.
4.  عدم امکان استفاده از مواد غیر رزینی پلیمری برای تولید قطعات

مزایای روش چاپ سه بعدی

1. از دامنه وسیعی از مواد می توان به کمک آن به تولید قطعه پرداخت
2. می توان با استفاده از یک هد جوهر افشان رنگی، به وسیله این روش قطعات چند ماده ای و چند رنگ تولید کرد.
3. قطعات تولید شده به وسیله ماده آردی شکل دارای قیمت بسیار پایینی هستند.
4. همچنین از این روش می توان در تولید قطعات فلزی به شکل نهایی به صورت غیر مستقیم استفاده کرد.

پرینتر سه بعدی FDM

این روش یکی از روش های نمونه سازی سریع و پرینت سه بعدی است که در آن برای تولید قطعه از اکسترود کردن فیلامنت هایی از پلیمر و یا موم به قطر حدودی ۱٫۷۵ میلیمتر استفاده می شود. این اکسترودر بر روی یک میز CNC سه بعدی قرار دارد که در جهت x  و y و z حرکت می کند و پلیمر ذوب شده در داخل اکسترودر را، بر روی قطعه می نشاند و بعد از تمام شدن یک لایه به اندازه یک ضخامت لایه به سمت بالا حرکت می کند.

فیلامنت پلیمری در این روش در ابتدا بر روی یک قرقره قرار دارد و در طول ساخت قطعه توسط دو رولر به سمت اکسترودر کشیده می شود و در آن تا دمایی بالاتر از دمای ذوب گرم می شود ( که این دما به نوع ماده بستگی دارد ) و هنگامی که بر روی قطعه سرد شده قبلی می نشیند در مدت زمان ۰٫۱ ثانیه منجمد می شود .

مزایا و محدودیت های پرینتر سه بعدی FDM

مزایا

1. ارزان قیمت بودن دستگاه ها و مواد آن
2. توان تولید قطعات بزرگ بدون هدر رفت مقدار زیادی از مواد
3. بعضی از ماشین های FDM به صورت بزرگ و در مقیاس صنعتی دارای کاربرد های صنعتی هستند.

محدودیت

1. نیاز به ساپورت
2. توان تولید فقط با استفاده از برخی مواد پلیمری
3. دقت ابعادی و صافی سطح نا مناسب برای کاربرد های صنعتی
4. خواص مکانیکی پایین قطعه علی الخصوص در جهت عمودی

پرینتر سه بعدی Polyjet

این روش از جهتی به روش SLA و از جهتی به روش DDM شباهت دارد . در این روش از نازل هایی استفاده می شود که به جای ریختن مذاب موم، قطرات رزین فوتوپلیمر را بر روی لایه قبلی می ریزد. دقیقا پس از ریختن قطرات رزین فوتوپلیمر، در معرض نور یک لامپ فرابنفش که در آن جا همواره روشن است قرار گرفته و سفت می شود و قطعه مورد نظر را تشکیل می دهد.

این روش برای اولین بار توسط شرکت Objet Geometries واقع در اسرائیل شکل گرفت و اخیرا توسط شرکت Stratasys امریکا خریداری شده است. این دستگاه ها دارای دقت بسیار بالایی می باشند و در تولید قطعات ظریف بسیار خوب عمل می کنند ولی نمی توان از قطعات آن برای تولید مدل ریخته گری دقیق استفاده کرد . نکته ای که در رابطه با این روش وجود دارد قیمت بالای رزین مورد استفاده در این روش است.

این دستگاه همچنین قابلیت تولید قطعات چند ماده ای را دارد و نازل چندگانه دستگاه می تواند رزین از جنس های مختلف را در نقاط مختلف بریزد. همچنین این دستگاه برای تولید ساپورت هم از یک رزین جداگانه استفاده می کند که بعدا به وسیله فشار آب از بین می رود .

مزایا و محدودیت های پرینتر سه بعدیPolyjet

مزایا

1. دقت ابعادی بسیار بالا در بین روش های پرینت سه بعدی موجود
2. سرعت عمل در تولید قطعه
3. صافی سطح عالی قطعات
4. توانایی منحصر به فرد در ایجاد قطعه های ظریف و دقیق

محدودیت

1. گرانقیمت بودن دستگاه و متریال مورد استفاده
2. نیاز به ساپورت
3. توان تولید فقط با استفاده از برخی مواد پلیمری ترموست
4. شکننده بودن قطعه

سخن آخر

همانگونه که در این مطلب ملاحظه کردید امروزه انواع   راه های مختلفی برای اینکه بدانید پرینتر سه بعدی چیست وجود دارد که هر کدام برای یک مدل به کار می رود . توجه به نوع این نوشته داشته باشید و متناسب با کارتان راهنمایی دریافت کنید . برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان ما در تک اچ پی در ارتباط باشید .

یادتون باشه که هم هزینه خرید رو در نظر بگیرید و هم هزینه‌ ها ی جانبی بعدی رو چرا که خرید این وسایل فقط هزینه اولیه نیست .

همچنین میتوانید برای اطلاع کامل در مورد لوازم تحریر اداری ، 5 مدل از انواع کلاسور از فروشگاه بزرگ ما دیدن کنید و به سادگی خرید خود را انجام بدهید. توضیحات کامل محصولات در فروشگاه تک اچ پی

ما در وبسایت تک اچ پی تمامی سعی خود را میکنیم تا شما عزیزان بهترین پرینتر و لوازم اداری مد نظر خود را خرید کنید و دیگر نگران خدمات پس از فروش انواع لوازم اداری نباشید. شما عزیزان میتوانید به سادگی با متخصصان ما در تماس باشید و مشاوره لازم را قبل از خرید انجام بدهید .

تلفن تماس و مشاوره :

021-88313115

021-88324736

با تشکر از همراهی شما عزیزان

وب سایت تک اچ پی