پرینتر سه بعدی تکنولوژی جدیدی به حساب می‌آید که خیلی زود کاربردهای فراوانی پیدا کرد. شاید جالب باشد که بدانید انواع تکنولوژی پرینت سه بعدی، به 25 مدل مختلف می‌رسد که حدود 10 مورد از آنها تجاری سازی و وارد بازار شده است. در این صفحه می‌خواهیم انواع پرینترهای سه بعدی را به شما معرفی کنیم و با انواع روش‌های پرینت سه بعدی آشنا شویم.

انواع پرینترهای سه بعدی و کاربرد هرکدام

پرینتر سه بعدی SLS

این دستگاه با یک متریال پودری، قطعه موردنظر شما را می‌سازد و به همین خاطر در دسته انواع پرینترهای سه بعدی پودر پایه قرار می‌گیرد. برای استفاده از این پرینتر می‌بایست فایل CAD (فایل سه بعدی طراحی شده توسط نرم افزار های سه بعدی) قطعه مورد نظر را به دستگاه بدهید تا از پایین‌ترین قسمت قطعه موازی صفحه X-Y، صفحاتی از قطعه عبور داده شده و محل تقاطع آن با لبه جسم، کانتور بسته‌ای را بسازد. به خاطر مکانیزم این دستگاه، قطعاتی که توسط آن تولید می‌شوند مستحکم بوده و ضربه پذیری بالایی دارند.

می‌توان گفت در انواع روش‌های پرینت سه بعدی، این نوع پرینت در تیراژ بالا از بقیه مقرون به صرفه‌تر است. اما دقت آن نسبت به سایر انواع پرینترهای سه بعدی مانند DLP یا Polyjet کمتر بوده و توانایی تولید قطعات به صورت توخالی را ندارد.

پرینتر سه بعدی SLA

دستگاه لیتوگرافی سه بعدی یا Stereo Lithography Aparatus جزو اولین روش‌های پرینت سه بعدی ابداع شده به حساب می‌آید. در این روش از فوتوپلیمر برای چاپ استفاده می‌شود که توسط لیزر سفت شده و قطعه شما را می‌سازد. به همین خاطر لازم است بعد از تولید، قطعه چند ساعتی در معرض اشعه فرابنفش قرار گیرد تا سفت شود. لذا از قطعات ساخته شده با روش SLA نمی‌توان به عنوان قطعه نهایی استفاده کرد.

از جمله مزایای پرینتر سه بعدی SLA می‌توان به دقت ابعادی و صافی سطح مناسب اشاره کرد. می‌توانید از این روش چاپ سه بعدی برای تولید قطعات شفاف استفاده کنید. گرچه معمولاً از SLA در صنعت استفاده می‌کنند. برای استعلام قیمت چاپ سه بعدی و گرفتن مشاوره تخصصی، با همکاران ما تماس بگیرید.

پرینتر سه بعدی FDM

یکی دیگر از انواع پرینترهای سه بعدی، FDM (Fused Deposition Modeling) یا مدلسازی ته نشینی گداخته است. می‌توان گفت این مدل، یکی از سریعترین انواع روش‌های پرینت سه بعدی است. برای ساخت قطعه در روش FDM از اکسترود کردن فیلامنت‌هایی از پلیمر یا موم استفاده می‌شود که روی یک میز CNC سه بعدی قرار گرفته و در دمایی بالاتر از دمای ذوب، گرم می‌شود. چاپ سه بعدی با این دستگاه ارزان است و می‌توان با آن قطعات بزرگ را بدون هدررفت مواد اولیه، تولید کرد.

این روش که در ابعاد بزرگ و در مقیاس صنعتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد، فقط با بعضی از مواد پلیمری سازگار است. همچنین دقت ابعادی و صافی سطح پایینی خصوصاً برای کاربردهای صنعتی دارد.

پرینتر سه بعدی فلزی (SLM) (تکنولوژی ذوب لیزری انتخابی)

ذوب لیزری انتخابی (SLM) یک فناوری چاپ سه بعدی نسبتاً جدیدتر است که در سال 1995 توسط دانشمندان آلمانی توسعه یافت. مشابه SLA که در آن از لیزر UV استفاده می شود، یک پرتو لیزر پرقدرت در SLM برای ساخت قطعات سه بعدی استفاده می شود. در طی فرآیند چاپ، پرتو لیزر پودرهای فلزی مختلف را ذوب کرده و با هم تلفیق می کند. همانطور که پرتو لیزر به یک لایه مواد نازک برخورد می کند، به طور انتخابی ذرات را به هم متصل یا جوش می دهد. پس از یک دوره کامل چاپ، چاپگر لایه جدیدی از مواد پودری را به لایه قبلی اضافه می کند. سپس جسم با مقدار دقیق ضخامت یک لایه کاهش می یابد.

هنگامی که فرآیند چاپ کامل شد، اپراتور به صورت دستی پودر استفاده نشده را از جسم خارج می کند. تفاوت اصلی بین SLM و SLS این است که SLM پودر را به طور کامل ذوب می کند، در حالی که در SLS فقط از پودر ذوب شده یا زینتر شده استفاده می شود. به طور کلی، محصولات نهایی SLM قوی‌تر هستند، زیرا حفره‌های کمتری دارند. استفاده متداول از چاپ SLM، برای قطعات سه بعدی است که دارای ساختار پیچیده هندسی و دیوارهای نازک هستند.

صنعت هوافضا یکی از استفاده کنندگان اصلی چاپ سه بعدی SLM در پروژه های پیشگامانه خود است. SLM در حال حاضر در میان صنایع هوافضا و ارتوپدی پزشکی بسیار گسترده است. کسانی که روی پرینترهای سه بعدی SLM سرمایه گذاری می کنند شامل محققان، دانشگاه ها، توسعه دهندگان پودر فلز و دیگران هستند که مشتاق کشف طیف کامل و پتانسیل آینده تولید افزودنی های فلزی هستند.

در این روش چه موادی به کار می رود؟

انواع زیادی از پودرهای فلزی در فرآیند SLM مورد استفاده قرار می گیرند، از جمله آلومینیوم، تیتانیوم، مس، کروم، کروم کبالت، فولاد ضد زنگ، فولاد ابزار و سوپرآلیاژها. اکثر سیستم‌های تجاری SLM معمولاً از پودرهایی با اندازه ذرات در محدوده 20 تا 50 میکرومتر و ضخامت لایه معمولی 20 تا 100 میکرومتر استفاده می‌کنند. تحقیق و توسعه برای کاهش مقیاس SLM معمولی برای افزایش دقت عمدتاً بر سه عامل متمرکز است: اندازه ذرات پودر، قطر پرتو لیزر، و ضخامت لایه. هم لیزرهای CW و هم لیزرهای پالسی در سیستم‌های میکروSLM استفاده شده‌اند. اندازه قطر لیزر از 20 تا 30 میکرومتر برای سیستم‌های میکرو SLM می تواند متغیر باشد.

میکرو SLM مزایای جذابی از جمله راه‌اندازی فرآیند ساده‌تر، زمان چرخه سریع‌تر و تنوع مواد بیشتر را نشان می‌دهد Micro SLM اخیراً کاربردهای فزاینده ای در ساخت اجزای دقیق و سازه های مشبک در چندین زمینه از جمله دستگاه های میکروسیال، MEMS، دندانپزشکی و غیره پیدا کرده است. به عنوان یک فرآیند سریع برای جلوگیری از هدر رفتن مواد معرفی شده است، حتی اگر نسبتاً گران باشد. سیستم های پیشرفته میکرو SLM کنونی با موفقیت به تراکم قطعه بیش از 99 درصد با حداقل زبری سطح 1 میکرومتر و حداقل وضوح ویژگی 15 میکرومتر دست یافته اند.

پرینتر سه بعدی Polyjet

کارکرد پرینتر پُلی‌جت تا حد زیادی شبیه به SLA و DDM است. با این تفاوت که نازل‌ها به جای ریختن موم مذاب شده، از قطرات رزین فوتوپلیمر استفاده می‌کنند. همچنین دقیقاً بعد از ریختن قطرات رزین، نور فرابنفش به آن تابیده می‌شود تا قطعه کم کم سفت شده و شکل بگیرد. از آنجایی که رزین مورد استفاده در این دستگاه، قیمت بالایی دارد شاید مقرون به صرفه‌ترین گزینه در بین انواع پرینترهای سه بعدی نباشد.

در میان مزایای پرینتر سه بعدی Polyjet، دقت ابعادی بسیار بالا و سرعت عمل در تولید قطعه قابل توجه است. همچنین قطعات صافی سطح بسیار بالایی خواهد داشت و می‌توان از این روش برای ایجاد قطعه‌های ظریف و دقیق استفاده کرد. از طرفی این قطعات شکننده هستند و این موضوع می‌بایست در نظر گرفته شود.

پرینتر سه بعدی DDM

این مدل از انواع پرینترهای سه بعدی به روش تولید ته نشینی قطرات کار می‌کند. به این صورت که ماده مومی شکل توسط نازلی که روی یک میز CNC دوبعدی نصب شده است، ذوب می‌شود و به شکل قطعات بسیار ریزی لایه لایه قطعه مورد نظر را شکل می‌دهد. با توجه به اینکه این مدل پرینتر سه بعدی، دقت بسیار خوبی دارد و صافی سطح عالی را ایجاد می‌کند، از آن در صنایعی چون ریخته گری و تولید قطعات ایمپلنت‌های دندانی بیشتر استفاده می‌شود. اما چون سرعت بالایی ندارد نمی‌توان از آن برای ساخت قطعات بزرگ بهره گرفت.

پرینتر سه بعدی DLP

DLP از دیگر انواع تکنولوژی پرینت سه بعدی است که برای تولید قطعات ظریف و ساخت مدل مورد استفاده در ریخته گری دقیق به کار می‌رود. روش کار این دستگاه بر اساس بوردهای الکترونیکی DLP است که در دهه 80 میلادی با استفاده از سیستم‌های MEMS (فناوری MEMS یا فناوری سیستم‌های میکرو مکاترونیکی (الکترومکانیکی)، حاصل تلفیق اجزای مكانیكی، حسگرها، محرك ها (اکچوئیتورها) و قطعات الكترونیكی به كمك فناوری ساخت تراشه‌های میكرونی است .) اپتیکی ابداع شدند. به همین خاطر هم نام آن را از عبارت پردازش دیجیتالی نور یا Digital Light Processing برداشته‌اند. دقت این نوع پرینتر سه بعدی بالا است و در صنایعی مانند جواهرسازی کاربرد بسیاری دارد.

پرینتر سه بعدی LOM

یکی دیگر از انواع پرینترهای سه بعدی که به صورت لایه لایه اشیا را تولید می‌کند. در این دستگاه، قطعه به شکل لایه لایه از رول پلاستیکی، کاغذی، سلولزی، فلز یا ورق‌های کامپوزیت ساخته می‌شود. به این شکل که یک رول روی سکوی ساخت دستگاه قرار می‌گیرد و بر اساس طرحی که در فایل  CAD(فایل سه بعدی طراحی شده توسط نرم افزار های سه بعدی) وجود دارد، دور تا دور آن توسط لیزر بریده می‌شود. هرکدام از این لایه‌ها 50 تا 500 میکرون هستند. برای گرفتن مشاوره تخصصی و انتخاب روش صحیح چاپ سه بعدی با توجه به نیازتان، پیشنهاد می‌کنیم همین حالا با همکاران ما در سافت-میکر تماس بگیرید تا توضیحات تکمیلی را به شما عزیزان ارائه کنند.

پرینت سه بعدی به روش Binder Jetting

تا اینجا انواع پرینترهای سه بعدی و انواع روش‌های پرینت سه بعدی را معرفی کردیم. اما روش Binder Jetting را به طور خاص با نام چاپ سه بعدی می‌شناسند. این روش که اولین بار توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) ابداع و معرفی شد، از روشی مشابه با پرینترهای جوهر افشان برای ساخت قطعات سه بعدی استفاده می‌کند. طرز کار این دستگاه به این شکل است که یک لایه پودر توسط مکانیزم لایه‌نشانی، روی سکوی ساخت دستگاه پخش می‌شود. سپس با توجه به فرم قطعه در فایل CAD (فایل سه بعدی طراحی شده توسط نرم افزار های سه بعدی) هِد (سَر یا نازل) پرینتر مقداری چسب روی پودر می‌ریزد تا در آن قسمت‌ها، ذرات پودر به هم بچسبند و کم کم جسم مورد نظر شکل بگیرد.

به این طریق قسمت‌هایی که چسب نخورده اند در آخر پاک شده و قطعه نهایی برای چسبندگی بیشتر، تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرد. از آنجایی که در روش چاپ Binder Jetting از نازل جوهرافشان استفاده می‌شود، می‌توان از طریق آن قطعات چاپ شده سه بعدی رنگی داشت. به علاوه قیمت این قطعات پایین بوده و می‌توان از آن به صورت غیرمستقیم در تولید قطعات فلزی به شکل نهایی استفاده کرد.

در این صفحه با انواع پرینترهای سه بعدی و روش‌های چاپ آنها آشنا شدید. اما با توجه به گستردگی انواع روش‌های پرینت سه بعدی و متریال‌های متفاوتی که می‌توان با آن کار مدلسازی و چاپ 3D را انجام داد، بهتر است قبل از انتخاب نهایی، با یک متخصص در این زمینه مشورت کنید. کارشناسان ما در مجموعه سافت-میکر در خدمت شما عزیزان هستند تا پاسخگوی سوالات شما در این زمینه باشند. همچنین می‌توانید از طریق منوهای سایت با خدمات ارائه شده در سافت-میکر آشنا شوید.