پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی ماشین هوشمندی است که با استفاده از مواد اولیه، محصول را بر اساس مدل سه بعدی کامپیوتری می سازد. پروسه ساخت با پرینترهای سه بعدی به صورت لایه به لایه انجام می شود. لایه ها یکی پس از دیگری بر روی یکدیگر قرار می گیرند و در نهایت محصول فیزیکی تولید می شود. پرینترهای سه بعدی می توانند محصولات پلاستیکی، چوبی، فلزی، سرامیکی و … تولید کنند.

تکنولوژی‌های پرینت سه بعدی

• فیلامنتی
• پودری
• رزینی

در بین مدل‌ها و تکنولوژی‌های متنوع چاپ سه بعدی، پرینترهای سه بعدی فیلامنتی از بقیه پرطرفدارتر و پرکاربردترند. این پرینترها اساسا با ذوب کردن یک رشته از پلاستیک و قرار دادن پلاستیک‌های ذوب شده به صورت لایه لایه برروی هم مدل نهایی را شکل می‌دهند. به این رشته‌های پلاستیکی فیلامنت گفته می‌شود. فیلامنت‌ها انواع مختلفی دارند اما دو نوع ABS و PLA نسبت به دیگر متریال‌ها از استقبال بیشتری برخوردار بوده‌اند.

پرینتر سه بعدی FDM

پرینتر سه بعدی FDM اصلی ترین تکنولوژی در بین چاپگرهای فیلامنتی است. دقت این پرینترها در بهترین حالت تا ۷۰ میکرون می‌رسد اما معمولا بین ۱۰۰ تا ۳۰۰ میکرون است. این پرینترها به دلیل قیمت مناسب دستگاه و متریال، هزینه پایین نگهداری و رابط‌های کاربری ساده و کاربرپسند برای کارهای خانگی و کارگاهی که نیاز به دقت فوق العاده بالایی ندارند بسیار مناسب است. حتی برای مبتدیانی که میل به ورود به دنیای چاپگرهای سه بعدی دارند، یک پرینتر سه بعدی ارزان قیمت FDM یک انتخاب بسیار مناسب است.

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.

آیا پرینتر سه بعدی فناوری های مختلف دارد؟

بله، نزدیک به 25 فناوری تجاری برای پرینت سه بعدی وجود دارد که مشهور ترین آنها، فناوری SLS، فناوری SLA، فناوری FDM و فناوری PolyJet هستند. هر کدام از این فناوری ها برای یک یا چند کاربرد مشخص به کار می آیند، مثلا SLS برای تولید قطعات مستحکم، SLA برای تولید قطعات دقیق و با صافی سطح بالا و FDM برای نمونه سازی های ارزان قیمت به کار گرفته می شوند.

تفاوت پرینتر سه بعدی دونازله محفظه گرم با پرینتر سه بعدی معمولی چیست؟

پرینتر سه بعدی FDM به صورت دو نازله محفظه گرم وجود دارد که امکان پرینت با ساپورت حل شونده را فراهم می کند، این امکان باعث حل مشکل ناصافی سطح محل ساپورت می شود. با پرینتر های سه بعدی معمولی، عمدتا فقط متریال PLA در سایز بزرگ قابل پرینت می باشد.

چه نوع متریال هایی با پرینتر های سه بعدی قابل تولید هستند؟

در پرینتر های سه بعدی مواد پلیمری، سرامیکی، فلزی و حتی کامپوزیتی قابل فرآوری هستند با این حال، در ایران پرینتر های پلیمری بیشتر در دسترس می باشد. و از بین پلیمر ها PLA به دلیل پرینت راحت فراگیر تر شده است. در حال حاضر پرینت پلیمر های PLA و PolyAmide و ABS و HIPS و انواع مختلفی از رزین ها در ایران قابل پرینت می باشند که هر متریال ویژگی منحصر به فردی دارد و برای کابرد خاصی متناسب است.

آیا قطعات تولید شده با پرینتر سه بعدی، قابل استفاده به عنوان محصول نهایی می باشند؟

بله، با این توضیح که معمولا قطعات تولید شده با پرینتر های سه بعدی نسبت به قطعات تولید شده با قالب، استحکام کمتری دارند.

در این مقاله می خواهیم درباره انواع فناوری های پرینتر سه بعدی که هم اکنون در دنیا وجود دارند توضیح دهیم. تکنولوژی پرینت سه بعدی روز به روز در حال توسعه است. از این رو روش های جدید پرینتر سه بعدی به تکنیک های موجود این تکنولوژی برای ارائه خدمات پرینت سه بعدی متنوع اضافه می شود. از قرار گرفتن انواع روش های این تکنولوژی در کنار تکنولوژی  اسکن سه بعدی قادر به انجام مهندسی معکوس بسیاری از قطعات هستیم

بهتر است بخوانید:تعمیر فیش پرینتر

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.

فایل CAD مورد نظر می‌بایست 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.

پس از به دست آمدن کانتور‌ها به ساخت فیزیکی قطعه پرداخته می‌شود. در این مرحله، ابتدا یک لایه پودر توسط مکانیزم لایه نشانی بر روی سطح پلاتفورم پخش می‌شود. ضخامت لایه می‌تواند متفاوت باشد اما معمولا عددی در حدود ۱۰۰ میکرون است که با کم و زیاد شدن آن، سرعت و دقت دستگاه کم و زیاد می‌شود. پس از پخش شدن پودر سطح آن توسط گرمکن‌های تابشی دستگاه تا دمای مشخصی پیشگرم می‌شوند.

سپس طرح مورد نظر که از کانتور‌های دور جسم منشا می‌گیرند توسط سیستم اسکن لیزر بر روی سطح پودر مارک می‌شود. توان حرارتی لیزر باعث می‌شود که ذرات پودر در نقاط مارک شده به یکدیگر جوش بخورند و یک جسم جامد را تشکیل دهند. سپس این سیکل تکرار می‌شود و دوباره یک لایه دیگر از پودر بر روی لایه قبلی ریخته می‌شود و این فرآیند تا آخر و ساخت کامل قطعه ادامه پیدا می‌کند. در مارک کردن لایه بالایی می‌بایست توان لیزر به میزانی باشد که بتوان لایه فوقانی را به لایه تحتانی هم جوش داد تا پیوستگی قطعه حفظ شود.

مزایای پرینتر سه بعدی SLS

• 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

به صرفه در تولید تیراژ بالاتر نسبت به مابقی روش های پرینت سه بعدی

محدودیت های پرینتر سه بعدی SLS

• 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

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.

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.

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.

مزیت های پرینتر سه بعدی SLA

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 های پرینتر سه بعدی SLA

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 دستگاهپرینتر 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

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.

مزایای پرینتر سه بعدی FDM

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 های پرینتر سه بعدی FDM

1. نیاز به ساپورت
2. توان تولید فقط با استفادهاز 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.

نکته ای که در رابطه با این روش وجود دارد قیمت بالای رزین مورد استفاده در این روش است.  همچنین این دستگاه برای تولید ساپورت هم از یک رزین جداگانه استفاده می کند که بعدا به وسیله فشار آب از بین می رود.

مزایای  پرینتر سه بعدی PolyJet

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 های پرینتر سه بعدی PolyJet

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

پرینتر سه بعدی Multi Jet Fusion شرکت HP

این ورود یک تحویل در فناوری پرینت سه بعدی است. فناوری Multi Jet Fusion تا حد زیادی شبیه به روش SLS می باشد در دسته بندی گداخت بستر پودری (Powder Bed Fusion) قرار می گیرد. در این روش به جای اینکه از یک لیزر برای جوش داد ذرات پودر به یکدیگر استفاده شود از هیتر های تابشی، علاوه بر پیشگرم برای ذوب نیز استفاده می شود.

در این روش پس از انجام لایه نشانی پودر و پیش گرم، ماده ای شبیه جوهر به نام Fusing Agent بر روی قسمت هایی از سطح پودر که به قطعه تبدیل می شوند پاشیده می شود. این ماده به شکل مایع بوده و توسط هد های InkJet بر روی سطح پودر نشانده می شود. این ماده به رنگ سیاه بوده و به گونه ای طراحی شده است که انرژی حرارتی تابشی را بر مابقی قسمت ها بیشتر جذب کرده و موجب ذوب ماده در قسمت هایی می شود که این ماده بر روی آن قرار دارد.

این روش برای اولین بار توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست، MIT، ابداع شد.

بهتر است بخوانید:تعمیر دستگاه خودپرداز ATM

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 DDM 

این روش با نامهای دیگری مانند DWax نیز شناخته می شود. در این روش معمولا از ماده مومی شکل برای تولید قطعات استفاده می شود. یک نازل که بر روی یک میز CNC دو بعدی سوار شده است موم را ذوب کرده و به صورت قطعات بسیار ریزی تبدیل می کند و آن ذرات را بر روی لایه قبلی می نشاند. قطر ذرات هم اندازه هستند و حدود ۷۰ میکرون می باشند.

این روش همان روشی است که توسط شرکت SolidScape استفاده می شود و پرینتر های مومی کوچک و رومیزی را تولید می کند.

بهتر است بخوانید:تعمیر پرینتر حرارتی

پرینتر سه بعدی DLP 

از این روش نیز مانند روش DDM در تولید قطعات ظریف و برای استفاده به عنوان مدل مورد استفاده در ریخته گری دقیق استفاده می شود. این روش بر مبنای استفاده از بورد های الکترونیکی DLP می باشد. از این سیستم در سیستم های پرینت سه بعدی برای سفت کردن رزین مانند روش SLA استفاده می شود. این روش دارای دقت بالایی بوده و می توان قطعات بسیار ظریفی را برای استفاده در جواهر سازی تولید کند.

پرینتر سه بعدی LOM 

این روش برای اولین بار توسط شرکت Helisys معرفی شد و با حمایت مالی بنیاد ملی علوم امریکا(National Science Foundation – NSF) به تجاری سازی رسید. در این روش برای تولید قطعه به صورت لایه لایه از یک رول استفاده می شود که این رول می تواند از جنس پلاستیک، کاغذ، سلولوز، فلز یا روق های کامپوزیت باشد.

قسمت هایی که بریده می شوند و اضافه هستند در این روش نقش ساپورت برای لایه های بالایی را ایفا می کنند و در نهایت می بایست از قطعه نهایی جدا شوند. لایه های ایجاد شده در روش LOM معمولا بین ۵۰ تا ۵۰۰ میکرون می باشند.

در مجموعه PAXPOZ تعمیرات کلیه برند های دستگاه پوز سیار به صورت تخصصی انجام می شود

ارائه نمایندگی در سراسر کشور کارت خوان سیار

در هر استان و شهری از سرزمین عزیزمان ایران که هستید می توانید نمایندگی رسمی از شرکت PAXPOZ دریافت کنید .
همچنین شرکت PAXPOZ شرایط ویژه ای برای نماینده های خود در سراسر کشور ارائه میدهد
جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد کارتخوان سیار با شماره 09101972007 تماس حاصل فرمایید.

————————————————

بهتر است بدانید:

تعمیر دستگاه پوز سیار

تعمیر کارتخوان سیار

تعمیر پرینتر

————————————————