پرینت سه بعدی
پرینت سه بعدی یا ساخت افزایشی روشی است که در آن اجسام جامد سه بعدی توسط یک پرینتر سه بعدی و بر اساس یک فایل دیجیتال ساخته می شوند. این فناوری کاربردهای متنوعی در بسیاری از صنایع دارد. در وبلاگ جاویسا و همچنین در آکادمی جاویسا مقالات مختلفی در مورد چاپ سه بعدی منتشر می شود.
در این صفحه به صورت اختصاصی به معرفی فناوری چاپ سه بعدی می پردازیم. ماهیت و چیستی آن را بررسی می کنیم، مهمترین روش های چاپ سه بعدی را معرفی می کنم و معایب و مزایای آن ها را بررسی خواهیم کرد.
پرینت سه بعدی چیست؟
پرینت سه بعدی(3D Printing) نام تجاری فناوری ساخت افزایشی ( Additive Manufacturing) می باشد. از آنجایی که در این فناوری قطعه نهایی از یک طرح سه بعدی و به صورت مستقیم ساخته می شود، چاپ یا پرینت سهبعدی نامگذاری شده است. همچنین به دستگاهی که این فرآیند را انجام میدهد پرینتر یا چاپگر سه بعدی گفته می شود.
پرینتر های سه بعدی گونه های مختلفی دارند. از آنجایی که مواد ویژگی های مختلفی دارند، برای پرینت سه بعدی قطعات از مواد مختلف نیازمند روش های مختلفی نیز هستیم.
چاپگرهای سه بعدی امروزه در انواع مختلف وجود دارند. برخی از این پرینتر ها مکانیزم های مختلفی را برای ساخت به کار می برند. همچنین پرینتر ها بر اساس ابعاد، کیفیت، توانمندی ها و ابزارهای جانبی نیز تنوع زیادی دارند.
انواع پرینتر های سه بعدی و مکانیزم های مختلف آنها را در مقاله ای در وبلاگ جاویسا بررسی کرده ایم. در این بخش به معرفی مختصر معروفترین این پرینتر ها می پردازیم.
پرینتر های سه بعدی پلاستیک
پلاستیک ها گونه ای از مشتقات نفتی می باشند که از هیدروکربن ها ساخته شده اند. امروزه قطعات پلاستیکی نقش مهمی در زندگی ما دارند.
چاپ سه بعدی پلاستیک یا مواد پلیمری نیز از معروف ترین گونه های پرینتر های سه بعدی هستند. این چاپگر ها قیمتی بسیار ارزان داشته و امروزه به صورت کامل تجاری شده است. شما می توانید این پرینتر ها را در خانه داشته باشید یا حتی خودتان پرینتر سه بعدی خود را بسازید.
پرینتر سه بعدی FDM
پرینتر سه بعدی FDM که مخفف عبارت Fused Deposition modeling است، معروف ترین و ارزان ترین مدل پرینتر سه بعدی است. این فناوری به صورت کامل تجاری شده است. ماده اولیه در این روش فیلامنت پلمیری می باشد. این نوع پلیمر ترموپلاست، بر اثر حرارت به شکل خمیری در میآید و پس از سرد شدن دوباره جامد می شود.
در این پرینتر یک اکستردور فیلامنت را به داخل خود می کشد، آن را ذوب می کند و سپس بر اساس الگوی کامپیوتری آن را می نشاند، این فرایند لایه به لایه تکرار می شود تا قطعه سه بعدی ساخته شود.
پرینتر سه بعدی DLP مخفف عبارت digital light processing است. در این روش با تابش پرتو نور بر یک رزین مایع از پلیمر های ترموست، رزین مایع به جامد تبدیل می شود. در این پرینتر رزین مایع در یک مخزن یا تانک شفاف قرار دارد و یک پرژکتور نور را به رزین می تاباند، در هر مرحله یک لایه از قطعه ساخته می شود و با تکرار قطعه نهایی چاپ می شود.
پرینتر سه بعدی SLA
پرینتر سه بعدی SLA اولین گونه پرینتر سه بعدی در جهان بوده است. می توان این پرینتر را مشابه پرینتر های DLP در نظر گرفت با این تفاوت که به جای آن که یک پرژکتور نور را به رزین بتاباند، یک لیزر این کار را انجام می دهد.
پرینتر های سه بعدی سرامیک
سرامیک ها موادی بسیار سخت، غیر قابل شکل دادن و با دمای ذوب بالا هستند، به همین دلیل ساخت قطعات سرامیکی همیشه با چالش هایی همراه بوده است. روش هایی نظیر زینتر یا تفجوشی و استفاده از چسب راه حل هایی برای ساخت قطعات سرامیکی می باشد.
پرینتر های سه بعدی سرامیک نیز از روش های مختلفی استفاده می کنند که در ادامه معروف ترین آن هارا بررسی می کنیم.
پرینتر سه بعدی بایندرجت
چاپگر سه بعدی بایندرجت با پخش چسب بر روی بستری از پودر سرامیک بر اساس الگوی کامپیوتری، لایه به لایه پودر های سرامیک را به هم می چسباند و قطعه سه بعدی را می سازد. ماده اولیه در این روش پودر سرامیک و چسب می باشد. یکی از ویژگی های جالب توجه این پرینتر ها، امکان چاپ سه بعدی رنگی است. برای چاپ سه بعدی رنگی کافی است که همانند پاشش چسب، ررنگ هارا نیز بر روی لایه های مختلف بپاشید تا قطعه شما رنگی چاپ شود.
از این روش برای چاپ فلزات نیز می توان استفاده کرد.
پرینتر سه بعدی SLS
پرینتر سه بعدی SLS یک روش است که در آن یک پرتو لیزر، بر روی یک بستری از پودر سرامیک تابیده می شود و با بالابردن دما سبب تفجوشی یا زینتر شدن قطعه می شود. با توجه به این که سرامیک ها دمای بالایی دارند و ذوب آن ها بسیار سخت است، تفجوشی گزینه ی مناسبی می باشد.
از پرینتر سه بعدی SLS برای ساخت قطعات فلزی نیز استفاده می شود.
پرینتر های سه بعدی فلزات
چاپ سه بعدی فلزات یکی از انقلاب های مهم در ساخت قطعات بوده است. امروزه پرینتر های سه بعدی فلزی نقش بسیار پررنگی در صنایع مختلف دارند. به یاد داشته باشید که روش های متعددی وجود دارد. در ادامه تنها دو مدل از معروف ترین این روش هارا معرفی می کنیم.
پرینتر سه بعدی SLM شباهت بسیار زیادی به پرینتر SLS دارد که در بخش چاپ سه بعدی سرامیک ها معرفی شد. با این تفاوت که این پرینتر با اعمال قدرت لیزر بیشتری می تواند پودر فلز پخش شده در بستر را ذوب کند.
این روش یکی معروف ترین روش های چاپ سه بعدی فلزات است. جاویسا با همکاری شرکت فلزفام کوشا خدمات چاپ سه بعدی با روش SLM را به پژوهشگران و صنعتگران ارائه می دهد.
پرینتر سه بعدی DMD
رسوب مستقیم فلز یا Direct Metal Deposition نیز یکی از پرطرفدار ترین روش های چاپ سه بعدی فلزات است. در این روش یک نازل که از سمتی انرژی و از سمتی پودر فلز خارج می شود، بر روی یک بازوی مکانیکی سوار است و با حرکت بر اساس طرح کامپیوتری و ذوب در لحظه فلز و نشاندن مذاب بر روی مناطق مشخص شده، قطعه سه بعدی را می سازد. ویژگی مهم این پرینتر توانایی چاپ قطعات فلزی در ابعاد بزرگ می باشد
خدمات چاپ سه بعدی فلزات
جاویسا همکاری شرکت فلزفام کوشا به ارائه خدمات چاپ سه بعدی فلزات با روش ذوب گزینشی با لیزر می پردازد. ساخت قطعات صنعتی برای صنایع مختلف، ساخت نمونه های آزمایشگاهی برای پژوهشگران و دانشجویان، تامین پودر و مواد اولیه از مهمترین فعالیت های جاویسا می باشد.
