پرینتر سه بعدی چگونه کار می کند؟

پرینترهای سه بعدی در صنعت چاپ برای طراحی ابزارهایی است که با تولید افزودنی یا روش های چاپ سه بعدی تولید می شود تا نمونه سازی سریع و پاسخگویی به نیازهای ابزار و وسایل را فراهم کند.

پرینتر سه بعدی چگونه کار می کند؟

پرینتر سه بعدیبرای فرایند چاپ سه بعدی جهت ساختن یک شی فیزیکی از یک مدل دیجیتالی سه بعدی. این فرایند با گذاشتن لایه های نازک پی در پی یک ماده اتفاق می افتد و یک شی دیجیتال (نمایش CAD) را به شکل فیزیکی خود در می‌آورد.

پرینترهای سه بعدی چگونه کار می‌کنند؟

پرینترهای سه بعدیاز روشهای مشابه پرینتر جوهر افشان سنتی- البته به صورت سه بعدی - استفاده می‌کند. برای ایجاد یک شی سه بعدی از ابتدا ترکیبی از نرم افزار پیشرفته، مواد شبیه پودر و ابزار دقیق لازم است. در زیر چند مرحله اصلی وجود دارد که چاپگرهای سه بعدی برای زنده کردن ایده ها انجام می‌دهند.

1- اولین مرحله از هر فرآیند چاپ سه بعدی،مدل سازی سه بعدیاست. برای به حداکثر رساندن دقت، از آنجا که چاپگرهای سه بعدی نمی‌توانند آنچه شما می‌خواهید چاپ کنید را حدس بزنند، همه اشیا باید در یک نرم افزار مدل سازی سه بعدی طراحی شوند. برخی از طرح ها برای روش‌های سنتی تولید بسیار پیچیده و دقیق هستند. این همان جایی است که این نرم افزار CAD وارد بازار می‌شود. مدل سازی به چاپگرها اجازه می‌دهد محصول خود را تا کوچکترین جزئیات سفارشی کنند. توانایی نرم افزار مدل سازی سه بعدی برای اجازه دادن به طراحی های دقیق به همین دلیل است که چاپ سه بعدی به عنوان یک تغییر دهنده واقعی بازی در بسیاری از صنایع مورد استقبال قرار می گیرد. این نرم افزار مدلسازی به ویژه برای برخی صنف‌ها مهم است؛ مانند دندانپزشکی، جایی که آزمایشگاه ها از نرم افزار سه بعدی برای طراحی ردیف کننده‌های دندان استفاده می‌کنند که دقیقاً متناسب با فرد باشد. همچنین برای صنعت فضایی نیز بسیار حیاتی است؛ جایی که آنها از نرم افزار برای طراحی برخی از پیچیده ترین قسمتهای موشک استفاده می‌کنند.

2- برش دادن مدل: پس از ایجاد یک مدل، وقت آن است که آن را "برش" دهید. از آنجا کهپرینترهای سه بعدینمی توانند مفهوم سه بعدی را مانند انسان دسته بندی کنند، مهندسان باید مدل را به صورت لایه ای تقسیم کنند تا چاپگر محصول نهایی را ایجاد کند. نرم افزار Slicing اسکن هر لایه از مدل را گرفته و به چاپگر نحوه حرکت برای ایجاد مجدد آن لایه را می‌گوید. اسلایسرها همچنین به پرینترهای سه بعدی می گویند که کجا مدل را پر کنند. این پر کردن به یک جسم چاپی سه بعدی شبکه و ستون داخلی می‌دهد که به شکل و تقویت جسم کمک می کند. پس از برش مدل، برای فرآیند چاپ واقعی به چاپگر سه بعدی ارسال می‌شود.

3- وقتی مدل سازی و برش دادن مدل مورد نظر سه بعدی به پایان رسید، زمان آن فرا رسیده است که بالاخرهپرینتر سه بعدیاختیار کار را در دست بگیرد. این چاپگرها عموماً همانند چاپگر جوهر افشان سنتی در فرایند چاپ مستقیم سه بعدی عمل می‌کند. جایی که یک نازل هنگام پخش موم یا پلیمر پلاستیکی مانند لایه به لایه، به عقب و جلو حرکت می‌کند و منتظر خشک شدن آن است، سپس اضافه کردن سطح بعدی. در اصل صدها یا هزاران چاپ دو بعدی را روی یکدیگر اضافه می‌کند تا یک شی سه بعدی ایجاد کند.

روند چاپ سه بعدی از چند ساعت برای چاپهای ساده، مانند یک جعبه یا یک توپ، تا هفته ها برای پروژه های دقیق بسیار بزرگتر، مانند یک خانه با اندازه کامل طول می‌کشد.

پرینتر سه بعدی آنت ET5 PRO
پرینتر سه بعدی آنت مدل ET5 PRO

پرینترهای سه بعدی از انواع فن آوری ها استفاده می‌کنند

  • متداول ترین آن مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) است که به آن فیبر رشته فیوز (FFF) نیز می‌گویند. در آن، یک رشته -متشکل از اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)، اسید پلی لاکتیک (PLA) یا ترموپلاستیک دیگر - ذوب شده و از طریق یک نازل اکستروژن گرم شده به صورت لایه ای رسوب می کند.
  • فناوری دیگری که در چاپ سه بعدی استفاده می شود، استریولیتوگرافی(SLA) است. در آن، یک لیزر ماورابنفش به یک قسمت فتوپلیمر حساس به اشعه ماورا بنفش تابانده می‌شود و جسم ایجاد شده در سطح آن را ردیابی می‌کند. این پلیمر هر جا که پرتو به آن لمس کند، جامد می‌شود و پرتو از طریق دستورالعمل های موجود در پرونده CAD یا CAM، جسم را لایه به لایه "چاپ" می‌کند.
  •  پردازش نور دیجیتال (DLP): این روش از طریق یک پروژکتور پردازش نور دیجیتال، یک پلیمر مایع را در معرض نور قرار می‌دهد. لایه را لایه لایه سخت می‌کند تا زمانی که جسم ساخته شود و باقیمانده پلیمر مایع تخلیه می‌شود. (از لامپها برای تولید چاپ با سرعتی بالاتر از چاپ SLA استفاده می‌کند زیرا لایه ها در چند ثانیه خشک می‌شوند.)
  • پخت لیزر انتخابی(SLS): با استفاده از لیزر پرقدرت ذرات پلاستیک، فلز، سرامیک یا شیشه را ذوب می‌کند. در پایان کار، مواد باقیمانده بازیافت می‌شود. ذوب پرتو الکترون (EBMاز آنجا که حدس می‌زدید - از پرتو الکترون برای ذوب پودر فلز، لایه به لایه استفاده می‌کند.)

 

مواد مصرفی پرینترهای سه بعدی

امروزه صنعت چاپ سه بعدی قادر است قطعات شما را با استفاده از طیف گسترده ای از مواد ایجاد کند. بیشترین مواد مورد استفاده پلاستیک (با موادی مانند نایلون PA12 ،PEBA، آلومید و غیره)، رزین (با موادی مانند VeroClear ،VeroWhite، پلی اورتان الاستومری و غیره) و فلزات (با موادی مانند آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد ضد زنگ، برنج، برنز، نقره و غیره) است. اما شما مجبورید خصوصیات مکانیکی، مزایا و دستورالعمل های طراحی این مواد را بررسی کنید تا انتخاب نهایی خود را انجام دهید و بهترین قطعات چاپ شده 3D را برای پروژه خود بدست آورید.

اصلی ترین مواد مصرفی پرینترهای سه بعدی،فلامینت(رشته های نازک پلیمری) است.

  • فیلامنت ABS

این ماده از محبوب‌ترین مواد در صنعت چاپ سه بعدی است. مقاومت بالا در برابر ضربه و درجه حرارت بالا (بین -20 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد)دارد. سطوح صاف و براق را ارائه می دهد و می‌تواند توسط فرآیندهای شیمیایی با استفاده از استون جوش داده شود و باعث پیچ و تا خوردگی قطعات شود.

  • فیلامنت PETG

این ماده اولیه در ساخت بطری های آب، بسته بندی مواد غذایی و تعداد بیشماری از موارد پلاستیکی رایج استفاده می‌شود. پلاستیک PETG به عنوان یک رشته چاپ سه بعدی، ارزش خود را به عنوان یک ماده بادوام و مقاوم در برابر آب و رطوبت که استفاده از آن آسان است ثابت کرده است.

  • فیلامنت PLA

مخففPoly Lactic Acid میباشد که رایج ترین فیلامنت مورد استفاده درپرینترهای سه بعدیمیباشد و به راحتی بازیافت می‌شود.

 

پرینترهای سه بعدی چه چیزهایی می‌توانند بسازند؟

طراحان ازپرینترهای سه بعدیبرای ایجاد سریع مدل ها و نمونه های اولیه محصول استفاده می‌کنند، اما از آنها به طور فزاینده ای برای تولید محصولات نهایی نیز استفاده می‌شود. از جمله موارد ساخته شده باچاپگرهای سه بعدیمی توان به طراحی کفش، مبلمان، ریخته گری موم برای ساخت جواهرات، ابزار، سه پایه، اقلام هدیه و تازگی و اسباب بازی اشاره کرد. صنایع خودرو سازی و هواپیمایی از چاپگرهای سه بعدی برای ساخت قطعات استفاده می‌کنند. هنرمندان می‌توانند مجسمه سازی کنند و معماران می توانند مدل های پروژه های خود را بسازند. به همین ترتیب، باستان شناسان و دانشجویان آنها می‌توانند اسکلت های دایناسور و دیگر فسیل ها را کپی کنند. پزشکان و تکنسین‌های پزشکی می‌توانند با استفاده از پرینت سه بعدی پروتز، سمعک، دندان مصنوعی و پیوند استخوان و همچنین مدل های تکراری اندام ها، تومورها و سایر ساختارهای داخلی بدن را از CT اسکن برای آماده سازی برای جراحی بسازند.

همچنینچاپگرهای سه بعدیدر حال تولید هستند که می‌توانند لایه هایی از سلول ها را برای ایجاد اندام های مصنوعی (مانند کلیه ها و رگ های خونی) قرار دهند، در مرحله تحقیق و توسعه هستند. در پزشکی قانونی نیز حتی محلی برای چاپ سه بعدی وجود دارد. به عنوان مثال برای تکثیر گلوله ای که در داخل یک قربانی جای گرفته است. یا امروزه با شیوع بیماری کرونا، از چاپگرهای سه بعدی برای ایجاد قطعات برای رفع ونتیلاتورهای خراب نیز استفاده می‌شود.

 

چگونه فناوری چاپ سه بعدی مناسب را انتخاب کنیم؟

تمام فرایندهای چاپ سه بعدی دارای مزایا و محدودیت های خاص خود هستند. تمام صنایع و همه پروژه ها الزامات مختلفی دارند و ماهیت پروژه شما به شما کمک می‌کند تا تعیین کنید کدام فرآیند و کدام ماده کاملاً با ایده چاپ سه بعدی شما سازگار است. انتخاب فرآیند و مواد چاپی مناسب در موفقیت تجربه چاپ سه بعدی شما نقش خواهد داشت. خصوصیات مکانیکی جسم شما به خصوصیات مکانیکی موادی که برای چاپ سه بعدی انتخاب کرده اید بستگی دارد.آیا به ماده ای انعطاف پذیر یا لاستیکی مانند نیاز دارید؟ یک ماده مقاوم در برابر حرارت؟ آیا برای تولید نمونه نهایی خود نیاز به یافتن ارزانترین ماده دارید یا باید دقیق ترین قطعات را تهیه کنید؟ این امکانات بی پایان هستند، اما وقتی فرآیند مناسبی را برای خود یافتید، حتماً دستورالعمل های طراحی مواد و فرآیند را بررسی کنید تا از فرآیند تولید مواد افزودنی نهایت استفاده را ببرید و از تمام خصوصیات جالب مواد چاپ سه بعدی بهره مند شوید.

 

لینک‌های پربازدید:

خرید دستگاه چاپ بنر
خرید دستگاه چاپ پارچه
خرید چاپگر اکوسالونت

دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیریت در وب سایت منتشر خواهد شد