پرینت سه بعدی

نمونه سازی یک فرآیند برای ساختن یک مدل از یک سیستم است. نمونه ها و مدل ها باعث می شوند تا محصول نهایی کارایی بهتر و راحت تری برای مصرف کننده داشته باشند.

پرینت سه بعدی (نمونه سازی سریع یا ساخت افزودنی) یک شیوه تولید است که با اضافه کردن لایه های مختلفی از یک قطعه روی یکدیگر آن قطعه را به صورت یکپارچه شکل می دهد.تکنولوژی های زیادی برای پرینت سه بعدی در سالیان اخیر وارد بازار شده است اما پروسه ساخت افزودنی(3d پرینت ) از طراحی تا ساخت در هر شرایطی چه برای تولید یک محصول نهایی یا نمونه سازی یکسان است.

پرینت سه بعدی یک فرآیند تکراری است که در فاز تحلیل از چرخه توسعه یک محصول قرار می گیرد.

نمونه سازی نیازها و کاستی های محصول را نمایان کرده و راه رسیدن به محصول بهتر را فراهم می کند.از یک طرح ساده روی کاغذ تا طرح های سه بعدی کامپیوتری همگی انواع مختلفی از نمونه سازی می باشند.

 انواع تکنولوژی های به کار رفته در پرینترهای سه بعدی(3d پرینتر):

 SLA) Setereo Lithography Aparatus -1)

 SLA از جمله قدیمی ترین روش های پرینت سه بعدی می باشد که در حال حاضر هم مورد استفاده بسیاری از شرکت ها می باشد البته برای مصارف خانگی معمولا کمتر نسبت به این روش نمونه سازی رغبت نشان داده می شود.

پرینتر SLA با تزریق پلاستیک مایع و سرد شدن آن باعث تشکیل قطعه می شود و علی رغم اینکه قطعات تولید شده سطح یکنواخت و صافی دارند ولی در واقع کیفیت پرینت وابستگی زیادی به پرینتر 3 بعدی مورد استفاده دارد.

در SLA زیر قسمت هایی از قطعه که دارای زاویه منفی هستند ساپورت گذاری می شود که همین امر ایجاد محدودیت هایی در قطعات تولیدی را به وجود می آورد.

DLP) Digital Light Processing -2)

DLP هم ازجمله روش های پرینت سه بعدی است که بسیار SLA بوده و با فوتو پلیمر کار می کند. فرق این دو روش نمونه سازی سریع در منبع تابش پرتو آنهاست.روش DLP از یک منبع نور معمولی استفاده می کند و ماده اولیه مورد استفاده آن رزین پلاستیک مایع است که در اثر تابش نور زیاد درعرض چند ثانیه به ماده ای سخت تبدیل می شود و از آنجائیکه این اتفاق در یک لحظه می افتد معمولا از SLA سریع تر است اما هم چنان معایب روش SLA مثل نیاز به ساختار حمایتی و پرداخت محصول بعد از اتمام پرینت در DLP نیز وجود دارد.

FDM) Fused deposition modeling -3)

 با تکنولوژی  FDM علاوه بر نمونه های کاربردی، مدل های مفهومی و محصولات نهایی را نیز می توان چاپ کرد.از جمله مزایای این روش کیفیت و مقاومت بالای مکانیکی، حرارتی و شیمیایی تمامی قسمت های چاپ شده می باشد.

در این شیوه از پرینت سه بعدی ابتدا یک رشته پلاستیک وارد دستگاه می شود و در دمای بالایی از نوک نازل به صورت ذوب شده بیرون می آید وهر لایه با این مواد مذاب شکل می گیرد.زمانیکه لایه ای با لایه زیرین خود تماس پیدا می کند سرد و سخت می شود.این نوع نمونه سازی سریع تشابه زیادی به روش SLA دارد ولی نسبت به آن کندتر است.

با روش FDM امکان ساخت اشیاء با هندسه پیچیده و مقاومت حرارتی و مکانیکی بالا فراهم می شود ولی همانند دو شیوه قبلی برای پرینت قطعات با برآمدگی و فرورفتگی به پایه های حمایتی نیازمند است و بعد از پایان عملیات پرینت هم سطح قطعات باید بهبود یابد.

SLS) Selective Laser Sintering -4)

 با وجود اینکه این نوع پرینت سه بعدی شباهت زیادی به روش SLA دارد اما در تکنولوژی SLS به جای رزین مایع از لیزر و ذوب و سپس جامد کردن لایه ها از مواد اولیه پودری، پرینت قطعات و محصول نهایی شکل می گیرد.

به دلیل قیمت بالا این شیوه پرینت سه بعدی بیشتر مصارف صنعتی داشته و کمتر در بخش خانگی به کار می رود با این حال نسخه های رومیزی آن نیز در بازار مشاهده شده و نسبت به روش های دیگر ساخت افزودنی، پرینت SLS از مقبولیت بیشتر برخوردار می باشد.

مواد اولیه مورد استفاده در این تکنولوژی معمولا انواع متنوعی از مواد مثل پلی آمید (نایلون)، پلی استایرن، سرامیک ها، شیشه، و یا فلزاتی مثل آلومینیوم، فولاد، نقره و .. می باشد.

SLM) Selective Laser Melting -5)

 در این روش پرینت سه بعدی از یک پرتو لیزر توان بالا که باعث ذوب پودر فلزی میشود به عنوان منبع انرژی استفاده می شود و با  اینکه به اشتباه بعضا SLM زیر مجموعه SLS به شمار می رود اما در نمونه سازی با تکنیک SLM مواد فلزی به صورت کامل داخل قطعه جامد سه بعدی ذوب می شوند.در واقع ابتدا پودر فلز به شکل یکنواخت روی صفحه پخش می شود، پس از آن هر لایه دوبعدی به وسیله اشعه لیزرذوب شده و یک لایه جامد شکل می گیرد.با تکرار این فرآیند لایه های بعدی نیز تشکیل شده و پرینت 3 بعدی تکمیل می شود.

متداول ترین موادی که برای نمونه سازی SLM استفاده می شود عبارتند از : آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد ضد زنگ و کروم کبالت. بیشترین کاربرد تکنولوژی SLM در صنعت هوافضا و ارتوپدی می باشد.

EBM) Electronic Beam Melting -6)

روش EBM نیز همانند SLM از پودر به عنوان ماده اولیه جهت انجام پرینت سه بعدی استفاده می کند با این تفاوت که EBM از یک پرتو الکترون به جای پرتو لیزر برای منبع انرژی استفاده می کند. با تابش پرتو الکترونی پودر فلزی ذوب شده ولایه های پرینت شکل می گیرد.

EBM نسبت به SLM کند تر و گران تر بوده و دسترسی به مواد اولیه آن مثل تیتانیوم تجاری، Inconel 718 و Inconel 625 محدود می باشد. از نمونه سازی EBM در صنعت هوافضا و ساخت ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود.

LOM) Laminated Object Manufacturing -7)

برای پرینت سه بعدی قطعات با تکنولوژی LOM می بایست موادی همچون لایه های کاغذ چسبناک، ورقه های پلاستیکی یا فلزی با استفاده از لیزر تحت فشار و گرما به شکل دلخواه درآورد. غلطک گرم با عبور از روی ورقه چسب آن را ذوب کرده سپس لیزر اندازه دلخواه  از لایه را شکل می دهد و با تکرار این عمل پرینت انجام می شود. در صورتی که برای نمونه سازی از مواد کاغذی استفاده شود، محصول پرینت شبیه چوب خواهد بود که برای حفاظت درمقابل رطوبت معمولا آنرا رنگ می زنند.

LOM از جمله روش های پرینت سه بعدی است که سریع و مقرون به صرفه می باشد ولی اقبال عمومی نسبت به آن زیاد نیست.

بازگشت به صفحه soliddrawing

Please publish modules in offcanvas position.