پرینتر های سه بعدی ، در زندگی افراد نقش پررنگی را ایفا می کند. استفاده از آن سبب شده است تا انواع چاپگر های سه بعدی که شامل پرینتر سه بعدی FDM ، پرینتر سه بعدی SLA ، پرینتر سه بعدی DLP ، پرینتر سه بعدی SLS می باشند را برای شما معرفی کنیم.
پرینتر های سه بعدی که به آن ها فرایند ساخت مواد افزودنی نیز می گویند. از طریق یک فایل دیجیتالی دو بعدی ، مواد اولیه وارد شده در پرینتر را از طریق اسکن فایل به یک قطعه سه بعدی تبدیل می کنند.
عملکرد چاپگر های سه بعدی به این شکل است که با قرار دادن لایه های مختلف یک شی بر روی هم به صورت افقی ، باعث به به وجود آمدن آن می شود. به دلیل این نوع ساخت اشیا به پرینتر های سه بعدی ، ساخت افزایشی نیز می گویند.
در فرایند پرینت سه بعدی و یا ساخت افزایشی با استفاده از تکنولوژی ، داده شما به پرینتر سه بعدی وارد می شود. از طریق فرایند ایجاد لایه لایه ، مدل شما ساخته می شود.
پرینتر های سه بعدی با توجه به نوع کاربرد و نوع تکنولوژی به کار رفته شده در آن ها برای اشکال مختلفی از فناوری ها طراحی شده اند. همین امر سبب شده است ، چاپگر های سه بعدی به انواع مختلفی تقسیم بندی شوند.
پرینتر سه بعدی FDM ، به آن مدل سازی ته نشینی گداخته و یا فیلامنت نیز می گویند. یکی از روش های مدل سازی سریع است. نحوه کار کردن آن به این صورت است که با ادغام شدن مواد به شکل الگویی ، باعث به وجود آمدن محصول می شود.
پرینتر سه بعدی FDM ، رشته پلاستیکی و الکترود را ذوب می کنند و در نهایت یک مدل به شکل لایه های برش خورده افقی را به وجود می آورند.
از مزایای رایج این نوع چاپگر ها می توان به قیمت مناسب آن ها اشاره کرد. نسبت به انواع مختلف دیگر خود ، ارزان تر هستند. همین امر سبب گردیده تا استفاده از این نوع پرینتر ها در بازار نیز زیاد باشد. همچنین در دسترس بودن مواد اولیه چاپگر های سه بعدی FDM در بازار و ارزان بودن قیمت مواد اولیه آن ها نیز ، دلیل دیگری برای استفاده از این نوع چاپگر در بین افراد شده است.
علاوه بر موارد گفته شده قادر به تولید قطعات بزرگ نیز هستند. به طوری که با تولید انواع مختلف قطعات بدون این که مواد اولیه را هدر دهند محصول مورد نظر را به وجود می آورند. از این نوع پرینتر ها در صنایع نیز استفاده می شود.
با توجه به قیمت مناسب این نوع پرینتر ها سبب شده است تا از دقت و سرعت و کیفیت زیادی برخوردار نباشند. علاوه بر آن از محدودیت استفاده از مواد نیز برخوردار هستند. به این معنا که تنها از برخی مواد پلیمری می توان در تولید قطعات استفاده کرد.
از این نوع پرینتر برای تولید قطعاتی که از پیچیدگی بسیار بالایی برخوردارند نمی توان استفاده کرد. استفاده از این پرینتر همیشه ساده نیست و با بالا بردن حرارت باعث خراب شدن قطعات تولیدی نیز می شود.
مواد اولیه ای که در این نوع پرینتر ها استفاده می شود متغیر است. عمده ترین مواد اولیه آن شامل پلاستیک های PLA , ABS , نایلون , PET , TPU و PC هستند. در ایران از سه متریال PLA , ABS , نایلون استفاده می شود.
از پلاستیک ABS برای استحکام و مقاومت حرارتی بالاتر استفاده می شود. در حالی که استفاده از پلاستیک PLA بسیار راحت تر و از کیفیت سطح خوبی نیز برخوردار است. تنها مشکلی که در استفاده از این نوع پلاستیک وجود دارد شکننده بودن آن در ضخامت های پایین است.
استفاده از نایلون نیز ، ویژگی های خاصی را به همراه دارد. از مقاومت بسیار بالا و همچنین خواص مکانیکی زیادی برخوردار است. نداشتن میزان مناسبی از چسبندگی بین لایه های تولید شده آن را ، می توان از معایب استفاده از این نوع پلاستیک معرفی کرد.
این نوع پرینتر که به استریولیتوگرافی نیز شهرت دارد ، به عنوان چاپ رزین و فتوپلیمرزاسیون VAT نیز شناخته شده است. نوع چاپ در پرینتر سه بعدی SLA به صورت لایه ای است که از دو مکانیزم بالا به پایین و پایین به بالا برای ساخت قطعات استفاده می کند.
تفاوت بین مکانیزم ها باعث می شود تا لیزر موجود در چاپگر ها ، قطعه مورد نظر را از بالا به پایین و یا از پایین به بالا ایجاد کنند. دقت استفاده از این پرینتر نیز بسیار زیاد است.
در چاپگر سه بعدی SLA از رزین که یک ماده حرارتی و واکنش پذیر است استفاده می شود. آن را از طریق منبع نوری که به صورت لیزر قابل استفاده است ، به پلاستیک سخت تبدیل می کند.
مهم ترین کاربرد استفاده از پرینتر سه بعدی SLA در ساخت وسایل مهندسی و نمونه سازی صنعتی است.
مهم ترین مزیت استفاده از این پرینتر ، دقت بسیار بالای آن در تولید قطعات است. به طوری که قطعات تولید شده کاملا ایزوتروپیک و ضد آب هستند و از سطح صافی نیز برخوردار هستند.
مناسب ترین نوع چاپگر در تولید قطعات شفاف می باشد. همچنین از چاپگر سه بعدی SLA برای تولید قطعات صنعتی نیز استفاده می شود.
مهم ترین محدودیت استفاده از این نوع پرینتر قابل استفاده نبودن آن برای تولید قطعات نهایی می باشد. علاوه بر آن ، به غیر از رزین نمی توان از مواد دیگری در این نوع پرینتر ها استفاده کرد.
همچنین بعد از تولید قطعات توسط این پرینتر ، باید آن ها را به مدت چند ساعت در مقابل اشعه فرابنفش قرار دهید. ایمر باعث می شود تا قطعه مورد نظر سفت شده و بتوان از آن استفاده کرد.
در این نوع چاپگر ها از رزین به عنوان مواد اولیه ساخت قطعات استفاده می شود. رزین ها تنوع زیادی دارند و در انواع مختلفی نیز کاربرد دارند. انواع رزین ها شامل رزین استاندارد ، سخت ، بادوام ، مقاوم در برابر حرارت ، انعطاف پذیر ، دندانپزشکی و قابل ریخته گری می باشند.
از دیگر چاپگر های معرفی شده در این مطلب شامل این نوع پرینتر می باشد. در عین حالی که شباهت بسیار زیادی با چاپگر SLA دارند ، تفاوت های زیادی نیز با هم دارند. تفاوت موجود در پرینتر سه بعدی DLP و پرینتر سه بعدی SLA در هنگام تابش نور می باشد. در چاپگر های SLA تابش نور از طریق لیزر می باشد. در صورتی که در چاپگر های DLP تابش نور از طریق پروژکتور است.
تکنولوژی چاپ به کار رفته در این پرینتر ، از نوع لایه ای است. کاربرد چاپگر DLP در ساخت ارتودنسی های شفاف و در صنعت طلاسازی با ساختن مدل سه بعدی و قرار دادن آن در ریخته گری ها باعث ساخت قطعه مورد نظر می شود.
اجزا و قطعات به کار رفته شده در این نوع پرینتر ها در مقایسه با دیگر انواع پرینتر ها بسیار ساده می باشند. به طوری که هزینه های نگهداری و تعمیر آن نیز بسیار پایین است. همین امر عمده ترین مزیت استفاده از این نوع پرینتر ها شده است.
مهم ترین معایبی که در استفاده از این پرینتر ها وجود دارد و سبب شده است تا محدودیتی برای انتخاب ان به وجود آورد قیمت نسبتا بالای آن می باشد.
مواد اولیه ی استفاده شده در این نوع پرینتر نیز همچون مواد چاپگر های SLA استفاده می باشد. این مواد شامل رزین سرامیکی ، رزین قابل ریخته گری ، رزین استاندارد ، سخت ، بادوام ، مقاوم در برابر حرارت ، انعطاف پذیر ، دندانپزشکی است.
این نوع چاپگر از توانایی تولید قطعات بسیار کاربردی برخوردار است. از طریق ذوب کردن ذرات پودر پلیمر آن ها را به هم می چسابند و قطعه نهایی را به وجود می آورد.
از ویژگی مهم پرینتر سه بعدی SLS برخوردار بودن از پیچیدگی هندسی است. باعث می شود تا بتوان هر نوع قطعه ای را از طریق آن ایجاد کرد. چاپگر های SLS تولید قطعه و مدل را به صورت لایه ای انجام می دهند. به این معنا که در ابتدا یک لایه از قطعه را ایجاد کرده ، سپس لایه بعدی ان را به وجود می آورد.
مهم ترین مزیت استفاده از این نوع چاپگر ها بالا بودن دوام و استحکام تولید قطعات می باشد. همچنین با داشتن سرعت بسیار بالایی در تولید قطعات نیز باعث شده است تا از دیگر مزیت های مهم چاپگر های SLS باشد.
برخوردار بودن از چسبندگی بسیار مناسب در بین لایه های تولیدی این نوع پرینتر نیز ، از ویژگی های مهم دیگر آن محسوب می شود.
دقت استفاده از این نوع پرینتر ها متوسط است. اما دقت ساخت آن در مقایسه با پرینتر های FDM و SLA بیشتر است. تعداد قطعات ساخته شده توسط پرینتر SLS دارای تیراژ پایینی است که از دیگر معایب موجود در این نوع چاپگر ها محسوب شده است.
برای تولید قطعاتی که به صورت توخالی می باشند نمی توان از این نوع چاپگر استفاده کرد. علاوه بر آن گران بودن چاپگر SLS نیز باعث به وجود آمدن محدودیت دیگر آن شده است.
مواد اولیه استفاده شده در این نوع چاپگر ها برای تولید قطعات ، پلیمر های ترموپلاستیک می باشد. این نوع پلاستیک خود نیز انواع مختلفی دارد و از جمله آن می توان به PA12 اشاره کرد. این نوع پلاستیک را به صورت پودر گرانول در پرینتر سه بعدی SLS قرار می دهند.
علی رغم استفاده از چاپگر های سه بعدی بسیاری از مواقع در هنگام استفاده از آن ها مشکلاتی به وجود می آید. اطلاع داشتن از علت مشکل به وجود آمده باعث می شود تا مشکل مورد نظر را به راحتی رفع نمایید.
با مطالعه بر روی انواع خطا هایی که از طریق پرینتر های سه بعدی قابل رویت است ، در زمان به وجود آمدن مشکلات می توانید آن ها را حل کنید. خطا هایی که از طریق چاپگر های سه بعدی اتفاق می افتند ، شامل موارد زیر هستند. تعدادی از آن ها را در این قسمت معرفی کرده ایم.
زمانی که اولین لایه به درستی چاپ نشود به این معناست که صفحه پرینتر شما به درستی تنظیم نشده است. این مشکل زمانی رخ می دهد که اولین لایه شما به درستی به صفحه چاپگر چسبیده نباشد.
دور بودن بیش از اندازه نازل از صفحه و یا نزدیک بودن بیش از اندازه آن به صفحه باعث می شود تا در هر صورت چاپ بدون عیبی نداشته باشید. بهتر است ، با تنظیم کردن ارتفاع نازل و تمیز کردن صفحه پرینت مشکل مورد نظر را حل کنید.
نازل چیست؟ نازل ها یکی از قطعات کوچک فلزی هستند که از طریق آن ها فیلامنت ذوب شده تزریق می شود.
اگر با چاپ مدل ، تعدادی از لایه های آن چاپ نشوند ، دلایل مختلفی برای آن وجود دارد. ممکن است که پرینتر ، فیلامنت لازم برای پر کردن لایه ها را تهیه نکرده باشد. و یا زمانی که نازل کثیف باشد ، امکان رخ دادن این مشکل وجود دارد.
همچنین اگر محور های افقی پرینتر به درستی در محل خود قرار نداشته باشند ، باعث به وجود آمدن اصطکاک می شود. اصطکاک موجود نیز ، حرکت ساده پرینتر را بر هم می زند. به این صورت سبب به وجود آمدن مشکل مورد نظر می شوند.
برای رفع این مشکل نیز با توجه به علت رخ دادن آن ، راه حل های متفاوتی وجود دارد. با روغن کاری کردن پرینتر و یا با چک کردن مکانیکی پرینتر می توانید از مشکل به وجود آمده جلوگیری کنید. بهتر است این کار را از طریق افراد خبره انجام دهید. این مشکل شامل دلایل دیگری نیز می باشد. با سپردن آن به یک مکانیک ماهر می توانید از خطای به وجود آمده جلوگیری کنید.
بعد از چاپ کردن مدل و نمونه خود در صورتی که قسمت های مختلف مدل در حال رشته شدن باشند ، این امر بیان کننده عبور هد پرینتر از قسمت های خالی است که در هنگام ذوب فیلامنت باعث می شود تا از قسمت ذوب شده پرینتر خارج شود.
برای حل این مشکل نیز می توانید از گزینه retraction که در نرم افزار های slicing وجود دارد ، استفاده کنید. عملکرد آن به این شکل باعث می شود تا فیلامنت را قبل از این که نازل بر روی قسمت های خالی حرکت کند به داخل هد بکشاند و از ریخته شدن آن جلوگیری کند.
در استفاده از پرینتر ها امکان رخ دادن خطا های دیگری نیز وجود دارد. در این قسمت تنها تعدادی از آن ها را معرفی کردیم.
در صورتی که بخواهید با کاربرد پرینتر های سه بعدی در پزشکی و دندانپزشکی آشنا شوید با انتخاب کلید زیر مقاله مورد نظر را مطالعه کنید.
کارایی و مزایایی که در استفاده از پرینتر های سه بعدی وجود دارد باعث شده است تا در این مطلب به معرفی انواع پرینتر های سه بعدی بپردازیم. ویژگی های آن ها را به همراه مزایا و معایبی که در چاپگر های سه بعدی وجود دارد را ، معرفی کردیم. با مطالعه انواع پرینتر های سه بعدی که شامل پرینتر سه بعدی FDM ، پرینتر سه بعدی SLA ، پرینتر سه بعدی DLP ، پرینتر سه بعدی SLS هستند ، به راحتی می توانید با کارایی آن ها آشنا شوید.
