اگر در زمینه پرینترهای سه بعدی کنجکاو هستید و میخواهید در این باره اطلاعات بیشتری کسب کنید، توصیه می کنیم به هیچ وجه خواندن این مقاله را از دست ندهید. در این مطلب به شما خواهیم گفت که پرینترهای سه بعدی دقیقا چه کاری انجام می دهند و چرا به این نام شناخته می شوند. همچنین به طور کامل با ساختار، عملکرد و همچنین انواع آن ها آشنا خواهید شد.
پرینترهای سه بعدی یا چاپگر های سه بعدی مدرن چگونه هستند؟
تاریخچه پرینترهای سه بعدی به سال 1984 می رسد. این دستگاه اولین بار در ژاپن تولید شد و ظرف مدت زمان کوتاهی مورد استفاده جهانی قرار گرفت. کاربرد این دستگاه، طیف گسترده ای از موارد همچون صنعت پزشکی، هنر، مهندسی و غیره را در بر میگیرد. محبوبیت چاپگر های سه بعدی به حدی است که نمی توان کاربرد های فوق العاده آن را نادیده گرفت.
یه سایت متفاوت و حرفه ای برای کسب و کارت داشته باش !
روژان وب
پرینتر سه بعدی، عملکردی مشابه CNC های قدیمی دارد. به این معنی که فایل های طراحی شده سه بعدی را که توسط برنامه ها و نرم افزاری های مختلف ایجاد می شوند به شکل یک شئ سه بعدی قابل لمس، ارائه می دهد.
عملکرد پرینترهای سه بعدی
یکی از تفاوت های عملکردی پرینتر های سه بعدی در مقایسه با دستگاه های برش سنتی این است که آن ها معمولا از طریق تراشیدن چوب یا آهن اقدام به تکثیر مواد می کنند اما چاپگر های سه بعدی، این کار را به واسطه انباشته کردن مواد اولیه، انجام می دهند. عملکرد یک پرینتر سه بعدی تقریبا شبیه ساختن یک ساختمان است زیرا به صورت لایه یه لایه، فراِیند تکثیر را انجام می دهد.
پرینترهای سه بعدی با بهره گیری از تکنولوژی FDM ، مواد اولیه را به محصول مورد نظر تبدیل می کنند. به این ترتیب که مواد اولیه ابتدا از طریق اکسترودر به فضای داخلی هیتر هدایت می شوند و به جهت قرار گرفتن در معرض گرمای بیش از حد، ذوب می شوند.
سپس عملیات تزریق از طریق نازل ها انجام می گیرد. مواد تزریق شده بر اساس دستور ویژه ای که به دستگاه چاپ سه بعدی داده شده است ، به سمت یک صفحه هدایت شده و بر روی آن قرار می گیرند. عملیات قرار گیری مواد اولیه بر روی صفحه مورد نظر چندین بار تکرار می شود تا اینکه به محصول نهایی- ماکت مورد نظر- دست پیدا کنیم. شاید به همین دلیل است که این نحوه عملکرد پرینترهای سه بعدی را به عنوان تکنولوژی ساخت افزایشی و یا Additive Manufacturing نامگذاری می کنند.
در بعضی دستگاه ها جدا کردن قطعه چاپ شده کاملاً آسان و بدون مشکل انجام می گیرد و در بعضی مدل های صنعتی تر نیز، این کار یک فرایند کاملاً فنی است و باید با دقت انجام شود.
کاربرد های رایج چاپگر های سه بعدی
پرینترهای سه بعدی، در صنایع مختلف پزشکی، مهندسی و غیره دارای کاربرد بسیار گسترده هستند. علاوه بر این ها، سایر صنایع که در ادامه لیست آن ها را آورده ایم، از مزایای چاپگر های سه بعدی به طور قابل توجهی بهره می برند.
- صنایع ساخت و ساز و معماری برای تولید ماکت ها
- صنایع نظامی و انتظامی
- صنایع مرتبط با تولید محصولات تجاری و کالاهای مصرفی
- پزشکی و دندانپزشکی
- صنعت تولید و طراحی اتومبیل های مدرن
- صنعت هوا و فضا
- صنعت تولید قطعات الکترونیکی
انواع تکنولوژی و فناوری پرینترهای سه بعدی
تکنولوژی های به کار برده شده در طراحی و ساخت چاپگر های سه بعدی، آن ها را در دسته بندی های متفاوت قرار می دهد. در ادامه هر یک از انواع چاپگر های سه بعدی رایج را به طور کلی به شما معرفی می کنیم.
پرینتر های سه بعدی FDM یا Fused Deposition Modeling
بدون تردید، یکی از متداول ترین و شاید ارزان ترین نمونه پرینترهای سه بعدی موجود در بازار را دستگاه های چاپ سه بعدی اف دی ام تشکیل می دهند. چاپگر سه بعدی FDM به جهت قیمت مناسب و عملکرد خوبی که ارائه می دهد، با تقاضای زیادی از سمت بازار رو به رو است.
مهمترین مزیت استفاده از این نوع چاپگر سه بعدی این است که مواد اولیه یا همان فیلامنت ها برای کارایی این دستگاه با قیمت بسیار مناسب عرضه می شوند.
متداول ترین نوع فیلامنت به کار برده شده برای عملکرد این نوع پرینتر ها شامل پی ال آ – ای بی اس، می باشد. جالب است بدانید که پرینترهای سه بعدی FDM به واسطه ذوب کردن پلاستیک و اکسترود آن به شکل لایه لایه، عملیات چاپ و تکثیر سه بعدی را انجام می دهند.
پرینترهای سه بعدی SLA یا Setereo Lithography Aparatu
SLA حروف اختصاری برای واژه استریولیتوگرافی یا Stereo Lithography است. عملکرد این چاپگر سه بعدی نیز مانند نمونه قبلی به صورت لایه لایه است. این پرینتر ها برای انجام وظیفه خود از دو نوع مکانیزم بالا به پایین و مکانیزم پایین به بالا، بهره می برند.
مرکز خرید کلروفیل مایع اصل اینجاست!
استفاده از رزین مایع به همراه تاباندن نور فرا بنفش به پرینترهای سه بعدی SLA اجازه می دهد تا مدل ساخته شده را سخت و محکم کنند، با این حال، چون مواد اولیه از جنس رزین هستند، مقاومت و استحکام آنها به اندازه کافی سخت نخواهد بود.
این به این دلیل است که متریال مورد استفاده در این دستگاه چاپ سه بعدی نسبت به نور، بسیار حساس می باشند. صنعت ساخت محصولات مهندسی و نمونه سازی های صنعتی از مهمترین صنایعی هستند که بیشترین استفاده را از پرینترهای SLA دارند.
چاپگرهای سه بعدی DLP
این مدل از پرینترهای سه بعدی ، عملکردی مشابه دستگاه های چاپ سه بعدی SLA دارند. تنها تفاوت آن ها در این است که در چاپگر های سه بعدی DLP، نور یو وی مورد نیاز از طریق ویدئو پروژکتور، تامین می شود. دقت و سرعت عملکرد چاپگر های سه بعدی DLP مثال زدنی است. علاوه بر این، آن ها دارای مزایای دیگری همچون ساده بودن قطعات و اجزا نیز هستند، در نتیجه هزینه تعمیر و نگهداری آن بسیار پایین و مقرون به صرفه است.
جالب است بدانید که رزین سرامیکی و رزین قابل ریخته‌گری، مواد اولیه این دستگاه چاپ سه بعدی را تشکیل می دهند. این در حالی است که چاپگر های سه بعدی DLP برای چاپ و تکثیر محصول نهایی از فناوری چاپ لایه به لایه بهره می برند. صنایع پزشکی، پیرا پزشکی، دندانپزشکی و حتی صنعت ساخت جواهرات از مهمترین مواردی هستند که بیشترین استفاده از این نوع پرینترهای سه بعدی را به خود اختصاص می دهند.
پرینترهای سه بعدی DMLS فلز
DMLS یکی دیگر از چاپگر های سه بعدی موجود در بازار است که با استفاده از فناوری چاپ لیزری، محصول نهایی را تکثیر و در اختیار شما قرار می دهد. پودر فلز پرینتر سه بعدی DMLS از متریال های مختلفی با دمای ذوب متفاوت تشکیل شده که در معرض دمای بالا در سطح مولکولی به هم متصل می شوند. چنانچه کسب و کار شما به تولید و طراحی قطعات بزرگ با دقت بالا متکی است، خرید این نوع پرینتر 3 بعدی را به شما پیشنهاد می کنیم.
چاپگرهای سه بعدی SLS
چاپگر سه بعدی SLS از طریق فرایند ذوب کردن ذرات پودر پلیمر و چسبیدن آنها به یکدیگر ، روند تولید قطعات فیزکی را عملیاتی می کند. ساخت ماکت ها در این نوع پرینتر سه بعدی نیز با استفاده از فناوری لایه به لایه انجام می گیرد. مهمترین مزیتی که در مورد پرینترهای سه بعدی SLS وجود دارد، این است که محصولات تولید شده به واسطه آن، از استحکام و مقاومت بسیار بالایی برخوردار هستند.
توجه داشته باشید که اگر چه SLS دارای قدرت تولید ماکت های محکم و سخت است اما دقت چندان مناسبی در حین تولید قطعات مختلف ندارد. همچنین نمی توان قطعات زیادی را از طریق استفاده از این چاپگر سه بعدی، ظرف مدت زمان کم، تولید کرد.
مزایا و معایب پرینترهای سه بعدی چیست؟
تکنولوژی ساخت پرینترهای 3 بعدی انقلاب بزرگی را در صنایع مختلف ایجاد نمود و روند تولید قطعات صنعتی را با سهولت بیشتری همراه کرد. در ادامه به مزایای کلیدی استفاده از چاپگر های سه بعدی اشاره می کنیم:
- ساخت و تولید طراحی های پیچیده صنعتی با استفاده پرینترهای سه بعدی امکان پذیر شده است.
- با استفاده از چاپگر های سه بعدی، نیازی به ابزار قالب ریزی، نیست.
- هزینه های تولید و عرضه قطعات صنعتی را به طور قابل توجهی کاهش داده است.
- تولید ضایعات کمتر با استفاده از پرینترهای سه بعدی به حفظ سلامت محیط زیست کمک می کند.
- قابلیت دسترسی به طراحی های پیچیده مهندسی شده
معایب استفاده از این چاپگر ها
- قدرت و استقامت قطعات تولید شده به واسطه پرینتر سه بعدی خیلی زیاد نیست
- سرعت پرینتر های 3 بعدی در مقایسه با دیگر روش های تولیدی مثل دستگاه تزریق پلاستیک کند است و به همین دلیل برای تولید انبوه آنچنان مناسب نیست.
- قدرت تصمیم گیری در مورد انتخاب جنس و رنگ ماکت نهایی با محدودیت همراه است.
- تیراژهای بالا در پرینتر سه بعدی نیاز به پرداخت هزینه های بیشتر دارد.
- هر پرینتر 3 بعدی دارای محدودیت از نظر ابعاد است، از این رو نمی توان قطعاتی بزرگتر از حجم پرینت دستگاه را پرینت کرد مگر آنکه تکه ها جداگانه پرینت شوند.
امیدواریم این مطلب برای انتخاب پرینترهای سه بعدی مناسب به شما کمک کرده باشد.
