۱۰:۳۸ - ۱۳۹۹/۱۲/۱۶

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؟

چاپ سه بعدی چیست؟

چاپ سه بعدی فرآیندی است برای ساختن یک شی فیزیکی از یک مدل دیجیتالی سه بعدی ، معمولاً با گذاشتن لایه های نازک پی در پی یک ماده. با افزودن لایه به لایه مواد ، یک شی دیجیتال (نمایش CAD) را به شکل فیزیکی خود در می آورد.

 

پرینترهای سه بعدی چگونه کار می کنند؟

چاپگرهای سه بعدی از روشهای مشابه چاپگر جوهر افشان سنتی - البته به صورت سه بعدی - استفاده می کند. 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 می دهند.

1- اولین مرحله از هر فرآیند چاپ سه بعدی ، مدل سازی سه بعدی است. برای به حداکثر رساندن دقت (و از آنجا که چاپگرهای سه بعدی نمی توانند آنچه شما می خواهید چاپ کنید را حدس بزنند) ، همه اشیا باید در یک نرم افزار مدل سازی سه بعدی طراحی شوند. برخی از طرح ها برای روش های سنتی تولید بسیار پیچیده و دقیق هستند. این همان جایی است که این نرم افزار CAD وارد بازار می شود. مدل سازی به چاپگرها اجازه می دهد 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 صنفی مهم است ، مانند دندانپزشکی ، جایی که آزمایشگاه ها از نرم افزار سه بعدی برای طراحی ردیف کننده های دندان استفاده می کنند که دقیقاً متناسب با فرد باشد. این برای صنعت فضایی نیز بسیار حیاتی است ، جایی که آنها از نرم افزار برای طراحی برخی از پیچیده ترین قسمتهای موشک استفاده می کنند

2- برش دادن مدل :پس از ایجاد یک مدل ، وقت آن است که آن را "برش" دهید. از آنجا که چاپگرهای سه بعدی نمی توانند مفهوم سه بعدی را مانند انسان مفهوم 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 می گوید. 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 می دهد که به شکل و تقویت جسم کمک می کند. پس از برش مدل ، برای فرآیند چاپ واقعی به چاپگر سه بعدی ارسال می شود.

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

پرینتر سه بعدی

 

پرینترهای سه بعدی از انواع فن آوری ها استفاده می کنند:

  • متداول ترین آن مدل سازی رسوب ذوب شده(FDM) است که به آن فیبر رشته فیوز (FFF) نیز می گویند. 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 می شود و جسم ایجاد شده در سطح آن را ردیابی می کند. این پلیمر هر جا که پرتو به آن لمس کند ، جامد می شود و پرتو از طریق دستورالعمل های موجود در پرونده CAD یا CAM ، جسم را لایه به لایه "چاپ" می کند
  •  پردازش نور دیجیتال (DLP) :این روش از طریق یک پروژکتور پردازش نور دیجیتال ، یک پلیمر مایع را در معرض نور قرار می دهد. لایه را لایه لایه سخت می کند تا زمانی که جسم ساخته شود و باقیمانده پلیمر مایع تخلیه می شود.( از لامپها برای تولید چاپ با سرعتی بالاتر از چاپ SLA استفاده می کند زیرا لایه ها در چند ثانیه خشک می شوند.)
  • پخت لیزر انتخابی(SLS): با استفاده از لیزر پرقدرت ذرات پلاستیک ، فلز، سرامیک یا شیشه را ذوب می کند. در پایان کار، مواد باقیمانده بازیافت می شود. ذوب پرتو الکترون ( (EBMاز آنجا که حدس می زدید - از پرتو الکترون برای ذوب پودر فلز، لایه به لایه استفاده می کند. 

 

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) و … 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 میباشد .

 مقاومت بالا در برابر ضربه و درجه حرارت بالا (بین -20 درجه سانتیگراد تا 80 درجه سانتیگراد)دارد ، مات است ، سطوح صاف و براق را ارائه می دهد و می تواند توسط فرآیندهای شیمیایی با استفاده از استون جوش داده شودو 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 می شود. 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 :

مخفف Poly Lactic Acid میباشد که رایج ترین فیلامنت مورد استفاده در پرینترهای سه بعدی میباشد و به راحتی بازیافت میشود

 

 

مزایای چاپ سه بعدی چیست؟

  • با چاپ سه بعدی ، طراحان این توانایی را دارند که به سرعت مفاهیم را به مدلهای سه بعدی یا نمونه های اولیه تبدیل کنند ، و تغییرات سریع طراحی را اعمال کنند. این به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا محصولات را بر اساس تقاضا تولید کنند نه در دوره های بزرگ 
  • باعث بهبود مدیریت موجودی کالا و کاهش فضای انبار می شود.
  • افراد در مکان های دور می توانند اشیایی را بسازند که در غیر اینصورت برای آنها غیرقابل دسترسی است.
  • از نقطه نظر عملی ، چاپ سه بعدی می تواند باعث صرفه جویی در هزینه و مواد در مقابل تکنیک های کسری شود ، زیرا مواد اولیه بسیار کمی هدر می رود. 
  • فرآیند افزودنی امکان ایجاد قطعات با هندسه های پیچیده را می دهد که ساخت آنها با روش های سنتی تولید غیرممکن است. فناوری سه بعدی انعطاف پذیری هندسی چشمگیری را ارائه می دهد.

 

پرینترهای سه بعدی چه چیزهایی می توانند بسازند؟

طراحان از چاپگرهای سه بعدی برای ایجاد سریع مدل ها و نمونه های اولیه محصول استفاده می کنند ، اما از آنها به طور فزاینده ای برای تولید محصولات نهایی نیز استفاده می شود. از جمله موارد ساخته شده با چاپگرهای سه بعدی می 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 می کنند. هنرمندان می توانند مجسمه سازی کنند و معماران می توانند مدل های پروژه های خود را بسازند. به همین ترتیب ، دیرین شناسان و دانشجویان آنها می توانند اسکلت های دایناسور و دیگر فسیل ها را کپی کنندپزشکان و تکنسین های پزشکی می توانند 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. همچنین ، چاپگرهای سه بعدی در حال تولید هستند که می توانند 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 حتی محلی برای چاپ سه بعدی وجود دارد ، به عنوان مثال برای تکثیر گلوله ای که در داخل یک قربانی جای گرفته است.و امروزه با شیوع بیماری کرونا ، از چاپگرهای سه بعدی برای ایجاد قطعات برای رفع ونتیلاتورهای خراب نیز استفاده می شود.

 

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 می کند 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. 

 

همچنین شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر و دیدن انواع پرینترهای سه بعدی و مطالعه جزئیات فنی هر کدام به بخش فروشگاه سایت بازار چاپ ایران مراجعه کنید .

نظرات

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