تکنولوژی های افزودنی پرینتر سه بعدی در جهان
خلاصه
تکنولوژی های افزودنی :
در کل وقتی صحبت از پرینترهای سه بعدی می شود، منظور روشی از تولید است که در آن با اضافه کردن لایه های ماده بر روی هم، قطعه مورد نظر شکل می گیرد. اما دقیقا چند نوع پرینتر وجود دارد و چند روش برای این کار؟
پرینت سه بعدی یک تکنیک جدید است و در این باره می توان گفت هر انسان خلاق که توانسته ابداعی در این زمینه داشته باشد، یک روش جدید برای تولید سه بعدی را اختراع نموده است.
تکنولوژی های افزودنی
تکنولوژی های افزودنی :
شاید این یکی را بیشتر شنیده باشید یکی از پر کاربرد ترین روش هاست که توانسته جایگاه مناسبی را در دل کاربران خانگی برای خود ایجاد کند. این روش به قدری محبوب شده است که امروزه حتی در مدارس نیز آموزش داده می شود. اساس این روش بر ذوب پلیمر های ترموپلاست است که بر اثر حرارت حالت خمیری شکل می گیرند و می توان آن ها را با خارج کردن از نازل در مسیر مورد نظر قرار داد، با این کار و ساخت لایه لایه ماده، نمونه مورد نظر تولید می شود.
اطلاعت بیشتر
این روش از لایه های از پیش آماده پلاستیک، فلز و یا پلیمر استفاده می کند که با استفاده از چسب تحت فشار یا حرارت به هم متصل می شوند. هر لایه به وسیله لیزر یا یک تیغه، توسط رایانه به صورت دقیق بریده می شود.
طرح آماده شده با CAD به واحد کنترل سیستم LOM وارد میشود. در این سیستم فرم سطح مقطع قطعه کار در یک لایه تعیین شده و این فرم توسط پرتو لیزر بر روی ماده‌ای که به صورت نواری به زیر پرتو لیزر هدایت میشود، بریده خواهد شد. …..قسمت‌های دیگر سطح نیز به صورت ضربدری توسط پرتو لیزر برش داده میشود که پس از کامل شدن مدل سه بعدی، بتوان مواد زائد را از مدل اصلی جدا کرد. لایه‌ای که به صورت فرم دار بریده میشود به لایه زیری می‌چسبد سپس یک لایه جدید بریده شده و به لایه قبلی می‌چسبد. این عملیات به صورت خودکار آنقدر تکرار میشود که همه لایه‌های بریده شده به هم بچسبند. قسمت‌های زائد از مدل اصلی جدا شده تا فرم نهایی آن ظاهر گردد. سطح مدل نهایی را می‌توان سنباده زد، پرداخت کرد و رنگ‌آمیزی نمود.
روش پرینت سه بعدی است که در آن رزینی که داخل یک مخزن قرار دارد به صورت انتخابی به وسیله پلیمریزاسون نوری سفت می شود. عمدتا این در طول موج فرابنفش قرار دارد.
SLA
DLP
CLIP & CDLP
SLA
SLA Stereolithography
قدیمی ترین تکنیک پرینت سه بعدی است که در سال ۱۹۸۳ توسط chuck hull ابداع و معرفی شده است.
این روش برخلاف FDM که از حرارت برای تولید استفاده می کند از نور برای پخت بهره می برد. ماده مورد استفاده در این نوع از پرینتر ها پلیمر های مایعی هستند که بر اثر تابیده شدن نور با انجام یک سری واکنش های شیمیایی از حالت مایع به حالت جامد تغییر حالت می دهند. این نوع از پرینتر ها می توانند یک پرتوی لیزر را به صورت کنترل شده بر سطح ماده حساس به نور حرکت داده و در هر نقطه ای که نور می تابد، با تبدیل مایع به جامد لایه شروع به پخت و پرینت شدن می کند. شباهت این روش با FDM را می توان حرکت پرتو نور دانست که بسیار شبیه به حرکت نازل در روش قبل است اما این تکنولوژی سطحی بسیار تمیز تر، با جزییات بالاتر و کیفیت عالی تولید می کند که انتظار آن را به هیچ وجه نمی توان از پرینتر های FDM داشت.
DLP
DLP Digital Light Processing
این نوع از پرینتر ها بسیار شبیه به پرینتر ها SLA هستند. آن ها از ماده ای یکسان برای پرینت استفاده می کنند و روند کلی پرینت در این دو نوع از پرینترها مشابه است. می توان اینگونه هم گفت که این تکنولوژی یکی از زیر مجموعه های SLA نیز می باشد. تنها تفاوت در نوع تولید نور است. در SLA با استفاده از پرتوی نور لیزر و جاروب کردن و حرکت دادن بر روی سطح رزین، عمل پرینت اتفاق می افتد ولی در این روش با استفاده از نمایش کل لایه بر روی سطح رزین حساس به نور این اتفاق می افتد. با این کار می توان با سرعت بالاتری عمل پرینت را انجام داد و نور در یک لحظه در تمام نقاطی کهنیاز است حضور خواهد داشت. همچنین به علت یک سری محدودیت های فیزیکی اندازه قطر لیزر از یک حدی کمتر نمی تواند باشد این در حالی است که در روش DLP این اندازه بسیار کمتر است و می توان با سرعت بالاتر به جزئیات بیشتری دست یافت.
CLIP & CDLP
پرینتر سه بعدی CDLP یا CLIP تکنولوژی پردازش نور مستقیم و مداوم که گاهی از آن به عنوان ساخت مداوم با رابط مایع یا CLIP یاد می شود، قطعات را دقیقا مشابه همان پرینترهای سه بعدی DLP چاپ می کند، با این تفاوت که صفحه حاوی رزین مایع به طور مداوم حرکت می کند که باعث می شود
تکنولوژی های افزودنی
در این روش پرینت سه بعدی انرژی حرارتی (عمدتا به صورت نور لیزر یا باریکه الکترون) به صورت انتخابی (Selective) بر روی بستر پودر کانونی می شود تا به ذوب یا جوش ذرات پودر منتهی شود.
SLS
SLM
EBM
Multi- Jet
SLS
SLS Selective Laser Sintering
این روش نیز مانند SLA می باشد با این تفاوت که در این روش به جای رزین حساس به نور از پودر ماده استفاده می شود. با استفاده از پرتوی لیزر با انرژی بالا، نقاط و مسیر های مورد نظر به حدی گرم می شوند تا از حالت جامد خارج شوند. با این کار به ذرات اطراف خود که آن ها هم بر اثر لیزر گرم شده اند می چسبند. با حرکت لیزر بر یک سطح، کل آن سطح از حالت پودر های ریز از هم جدا به یک سطح یکپارچه تبدیل می شود که حاصل به هم چسبیدن ذرات پودری شکلی است که به هم زینتر شده اند.
این نوع از پرینتر ها با توجه به توان لیزر استفاده شده در آن ها طبقه بندی می شوند و با توجه به این توان قابلیت کار با پودر های پلیمری و حتی فلزی را هم دارند. قیمت بالای این دستگاه ها استفاده عمومی از این تکنولوژی را برای عموم دشوار نموده است.
SLM
Selective Laser Melting
این روش در حقیقت همان SLS می باشد که در آن توان دستگاه بالاتر است. این روش فقط برای فلزات است و تنها تفاوت آن در این است که با استفاده از پرتوی نور دما بالا، پودر کاملا به حالت مذاب تبدیل می شود.
EBM
به معنی ذوب با پرتو الکترونی است و با نام اختصاری EBM نیز شناخته می شود، یک فرآیند پرینت سه بعدی برای تولید قطعات فلزی است.
استفاده از EBM ساخت قطعاتی را امکان پذیر ساخته که پیش از این غیر ممکن به نظر می رسید.
شرکت سوئدی Arcam از مجموعه شرکتهای GE Additive، در حال حاضر تنها برند برتر پرینترهای سه بعدی EBM جهان است.
از تکنیک EBM مخصوصا برای ساخت قطعات سایز متوسط یا کوچک، در یک سری محدود یا تنها یک عدد استفاده می شود. به همین دلیل است که کاربران اصلی آن صنایع زیست پزشکی (مثلا ساخت پروتز)، صنایع هوانوردی و صنایع موتورهای ورزشی هستند.
Multi- Jet
برای توزیع مایعات چسبناک و ساخت قطعات از مواد اولیه ای مشابه موم استفاده می کند. متریال جتینگ یک پروسه ساخت افزودنی است که شیوه کار آن شبیه به پرینتر های دو بعدی است. در متریال جتینگ هدِ پرینتر سه بعدی (مشابه هدِ پرینتر های معمول جوهرافشان) قطرات متریال حساس به نور را در سطح پخش می کند. این قطرات با تابش آنی نور UV یا فرابنفش جامد شده و قطعه به صورت لایه به لایه ساخته می شود.
BJ Binder Jetting
این نوع از پرینتر ها توسط دانشگاه MIT ابداع و معرفی شده اند. نام های بسیاری بر این تکنولوژی نهاده اند (“Powder Ped Printing”, “Inkjet 3D Printing”,”Drop-On-Powder printing”) ولی نهایت همه آن ها یکی است!
این نوع از پرینتر ها از دو ماده اصلی استفاده می کنند که یک ماده پودری شکل برای ساختار اصلی و یک عامل پیونددهنده و چسباننده برای اتصال پودر ها و لایه ها به هم. این نوع از پرینتر ها را می توان به پرینتر های کاغذی ۲ بعدی جوهر افشان تشبیه کرد. هر لایه از پودر را مانند یک ورق کاغذ فرض کنید که به جای رنگ چسب از هد پرینتر خارج می شود و لایه بعدی مانند ورق بعدی در پرینتر بار گذاری می شود با این تفاوت که لایه قبلی به جای خارج شدن تنها کمی پایین تر در زیر لایه بعدی قرار می گیرد.
جت کردن متریال یک پروسه ساخت افزودنی است که شیوه کاری مشابه پرینترهای دوبعدی دارد. در این تکنولوژی یک هِد پرینتر – مشابه هِد پرینترهای جوهرافشان – قطرات یک متریال حساس به نور را روی سینی پرینتر پخش می کند، این قطرات تحت نور UV به صورت لایه به لایه جامد می شود. مواد اولیه این دستگاه های پرینتر سه بعدی پلیمرهای ترموستات(اکرلیک ها) هستند که در حالت مایع استفاده می شوند.
NPJ
تکنولوژی جت کردن ذرات نانو از یک مایع استفاده می کند که حاوی ذرات نانوی فلز و یا متریال ساپورت است. این مواد اولیه در قالب کارتریج به پرینتر متصل شده و در لایه های فوق العاده نازک روی سینی ساخت جت می شود.
قسمت پنجم
معرفی Flash Forge Creator Pro 2017 موضوع این مقاله است : اگر شما به دنبال پرینتر سه بعدی 2019 هستید حتما این سری مقالات را دنبال کنید. ما در این مقالات به معرفی 10 پرینتر سه بعدی برتر دنیا می پردازیم که فارغ از این که شما چه کاربری از پرینتر سه بعدی خود داشته باشید می توانند بهترین گزینه ها برای خریداری باشند.
