انواع فرآیند پرینت سه بعدی

8 نوع فرآیند پرینت سه بعدی

از زمانی که اولین پرینتر سه بعدی در دهه 1980 توسعه یافت، پرینت سه بعدی به اصطلاحی تبدیل شده است که طیف گسترده ای از فن آوری های پرینت سه بعدی را توصیف می کند. در طول چند دهه گذشته، پرینت سه بعدی به یک گروه از فن آوری های تولید با کاربرد های منحصر به فرد تبدیل شده است.

این مقاله انواع پرینت سه بعدی را مورد بحث قرار می دهد و آنها را به هشت گروه تکنولوژی متمایز طبقه بندی می کند و فرآیندهای مختلف آنها را توصیف می کند.

پلی جت

فرآیند پرینت سه بعدی پلی جت بسیار شبیه به چاپ جوهرافشان معمولی عمل می کند. این فرآیند شامل قرار دادن قطرات یک فوتوپلیمر بر روی صفحه ساخت است. سپس یک نور UV از روی این لایه می گذرد و آن را جامد می کند. این روند تا زمانی که قطعه کامل شود تکرار می شود. پلی جت بسیار دقیق و بسیار سریع است. همچنین می تواند قطعات چند رنگ و چند متری ایجاد کند.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی پلی جت را نشان می دهد:

مواد

نقاط قوت

کاربردهای رایج

دقت ابعادی

ABS، پلی پروپیلن شبیه سازی شده، پلاستیک شفاف نوری

دقیق، چند ماده ای، زیست سازگار

محصولات نرم، قالب گیری

0.1 تا 0.3 میلی متر

مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM)

مدل سازی رسوب ذوب شده یکی از شناخته شده ترین انواع پرینت سه بعدی است. با فشار دادن یک رشته پلاستیکی از طریق یک نازل گرم شده کار می کند. سپس پلاستیک مذاب لایه به لایه پایین قرار می گیرد تا اینکه قطعه کامل شود. انواع مختلفی از رشته های سه بعدی وجود دارد – از ترموپلاستیک های جامد تا الاستومرهای گرمانرم انعطاف پذیر.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی FDM را نشان می دهد:

مواد

ABS، PLA، ETG، و غیره

نقاط قوت

ارزان، آسان برای کار

کاربردهای رایج

نمونه سازی، قطعات سرگرمی، جگ های تولیدی

دقت ابعادی

0.5 میلی متر

استریولیتوگرافی (SLA)

استریولیتوگرافی اولین فناوری پرینت سه بعدی تجاری بود. این کار با پخت یک فوتوپلیمر مایع در قسمت نهایی با ردیابی یک لیزر پرقدرت به شکل مقطع قطعه بر روی صفحه ساخت کار می کند. این فرآیند در حالی ادامه می یابد که هر لایه بعدی روی لایه قبلی پلیمریزه می شود. این فناوری قطعاتی با ویژگی های بسیار دقیق ایجاد می کند.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی SLA را نشان می دهد:

مواد

مانند پلی کربنات، ABS مانند، پلی پروپیلن

نقاط قوت

جزئیات بالا

کاربردهای رایج

الگوهای ریخته گری، نمونه های اولیه

دقت ابعادی

0.1 میلی متر

رسوب لیزری انتخابی (SLS)

رسوب لیزری انتخابی با قرار دادن یک لایه از پودر پلاستیکی و ردیابی برش قطعه با لیزر کار می کند. این لیزر پودر رو ذوب میکنه و با هم مخلوط میکنه یک لایه دیگر از پودر پلاستیکی روی لایه قبلی قرار داده می شود و لیزر شکل قطعه متقاطع را ذوب می کند در حالی که آن را در لایه قبلی همجوش می کند. این فرآیند می تواند قطعات بسیار دقیق را تولید کند که می تواند در محل پرینت شود، به شرطی که یک کانال خروجی برای پودر ذوب نشده وجود داشته باشد.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی SLS را نشان می دهد:

مواد

پلی آمید 12، نایلون پر از شیشه

نقاط قوت

مواد همسانگرد، بدون نیاز به سازه های پشتیبانی

کاربردهای رایج

اجزای مقاوم در برابر شعله، تجهیزات پزشکی

دقت ابعادی

0.2 میلی متر

رسوب مستقیم لیزری فلز (DMLS)

رسوب مستقیم لیزری فلزی یک فرآیند است که برای تولید قطعات فلزی استفاده می شود. این فرآیند با قرار دادن یک لایه نازک از پودر فلزی کار می کند. لیزر با قدرت بالا می تابد سپس قطعه را ردیابی می کند و پودر فلزی را با هم ترکیب می کند. پس از اتمام هر لایه، لایه دیگری از پودر ریخته می شود و این فرآیند تکرار می شود. لازم به ذکر است که رسوب کردن با ذوب کردن یکسان نیست. پودر فلزي فقط روي سطح ذوب می شود.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی DMLS را نشان می دهد:

مواد

فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، آلیاژهای نیکل، تیتانیوم

نقاط قوت

قطعات فلزی با مقاومت بالا

کاربردهای رایج

قطعات هوافضا و خودرو

دقت ابعادی

0.1 میلی متر

ذوب شعاع الکترون (EBM)

ذوب شعاع الکترون یکی از پیشرفته ترین تکنیک های پرینت سه بعدی است که از شعاع الکترون برای ذوب ذرات فلزی استفاده می کند. این فرآیند با قرار دادن یک لایه نازک پودر فلزی کار می کند. یک پرتو الکترون بعد از آن قطعه را ردیابی می کند. پرتو می تواند تقسیم شود تا چندین منطقه را به طور همزمان ذوب کند ، به طور قابل توجهی سرعت تولید را بهبود بخشد. این پرتو پرانرژی ذرات را با هم ذوب می کند و یک ریزساختار هم جنس ایجاد می کند که منجر به تولید قطعات با استحکام بالا می شود.اتاق ساخت این پرینتر باید تحت خلاء نگه داشته شود تا پرتو به درستی کار کند.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی EBM را نشان می دهد:

مواد

کروم، تیتانیوم

نقاط قوت

سریعتر از DMLS

کاربردهای رایج

قطعات هوافضا، پزشکی و پتروشیمی

دقت ابعادی

_______

فرآیند نور دیجیتال (DLP)

پردازش نور دیجیتال تکنیکی شبیه به پرینت SLA است. با این حال، به جای استفاده از لیزر پرقدرت برای درمان فوتوپلیمر، یک پرینتر سه بعدی DLP از یک صفحه نمایش با وضوح بالا برای نمایش تصویری از مقطع قطعه بر روی صفحه ساخت استفاده می کند. یک منبع نور معمولی (به جای نور UV) برای پردازش مواد استفاده می شود. فناوری DLP به طور کلی ارزان تر از SLA است و بنابراین دسترسی به فناوری پرینت فوتوپلیمر را دموکراتیک کرده است. DLP می تواند قطعات با کیفیت بالا تولید کند. این قطعه اساساً از هزاران حجم مکعبی به نام وکسل تشکیل شده است که اندازه پیکسل صفحه نمایش با اندازه یک وکسل مطابقت دارد، بنابراین هرچه وضوح صفحه نمایش بالاتر باشد، کیفیت قطعه بالاتر است. پرینترهای DLP همچنین سریعتر از پرینترهای SLA هستند زیرا منبع نور با نمایش تصویری از سطح مقطع لایه بر روی صفحه ساخت، کل لایه را به یکباره درمان می کند. منبع نور سپس سطح مقطع را پلیمریزه می کند. در حالی که پرینترهای SLA باید سطح مقطع را با لیزر ردیابی کنند.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی DLP را نشان می دهد:

مواد

پلی کربنات، ABS ، پلی پروپیلن

نقاط قوت

سریعتر از SLA

کاربردهای رایج

ریخته گری جواهرات، آتل دندان، مجسمه های مینیاتوری

دقت ابعادی

0.1 میلی متر

چند جت فیوژن (MJF)

چند جت فیوژن یک دستگاه پرینت سه بعدی منحصر به فرد است. MJF با قرار دادن یک لایه پلاستیک روی صفحه ساخت کار می کند. سپس یک سر گرم کننده روی پودر حرکت می کند تا از قبل گرم شود. در نهایت، یک آرایه پرینت جوهر افشان روی پودر حرکت می کند و به طور انتخابی مواد ذوب و جزئیات را روی پودر قرار می دهد. سپس عناصر گرمایش لایه را ذوب می کنند. این فناوری امکان استفاده از اجزای چند رنگ و چند ماده را فراهم می کند.

جدول زیر مزایای پرینت سه بعدی MJF را نشان می دهد:

مواد

نایلون PA 12، پلی پروپیلن، نایلون پر شده با شیشه

نقاط قوت

بسیار دقیق، چند ماده، چند رنگ

کاربردهای رایج

نمونه های اولیه دقیق بصری

دقت ابعادی

0.05 میلی متر

*برخی از سوالات مهم در ذهن شما*

چه عواملی در پرینت سه بعدی باید در نظر گرفته شود؟

انتخاب بین انواع مختلف پرینترهای سه بعدی عمدتا به نوع محصولی که تولید می شود بستگی دارد. اگر یک قالب ساده و یکبار مصرف پرینت می شود، استفاده از یک پرینتر FDM منطقی تر است. دقت FDM خوب است، و ماشین آلات و مواد اولیه به طور کلی بسیار ارزان است. با این حال، اگر پرینت یک محصول فلزی پر کار که نیاز به استفاده در محیط های هوافضا شدید است، پس از آن فن آوری مانند EBM ممکن است مناسب تر باشد.

رایج ترین نوع پرینت سه بعدی چیست؟

پرینت FDM یکی از پرکاربردترین انواع پرینترهای سه بعدی است. محبوبیت آن به دلیل هزینه کم و سهولت استفاده آن است. با این حال، وقتی صحبت از کاربردهای پلاستیکی صنعتی می شود، MJF ترجیح داده می شود. ساخت قطعات فلزی معمولاً با استفاده از DMLS انجام می شود.

بهترین نوع پرینت سه بعدی برای مبتدیان چیست؟

پرینت سه بعدی FDM ساده ترین نوع پرینت سه بعدی برای مبتدیان است. نه تنها درک این فرآیند آسان است، بلکه مواد اولیه آن ارزان هستند و تجهیزات را نیز می توان با قیمت های بسیار مقرون به صرفه یافت. پرینت DLP نیز نقطه شروع خوبی است اما نیاز به درک عمیق تری از روش های پرینت سه بعدی دارد. DLP همچنین به طور متوسط ​​گرانتر از FDM است.

بهترین نوع پرینت سه بعدی برای مواد چیست؟

پرینترهای MJF وسیع ترین طیف مواد موجود را دارند و می توانند قطعات چند ماده ای و چند رنگ را با سهولت نسبی پرینت کنند. پرینترهای MJF می توانند به طور انتخابی قسمت های مختلف پرینت را رنگ آمیزی کنند و همچنین می توانند انواع مواد مختلف را در همان قسمت قرار دهند.

بهترین نوع پرینت سه بعدی برای مصارف پزشکی چیست؟

ایمپلنت های پزشکی به مواد پیشرفته مانند فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم نیاز دارند. بنابراین، یک فناوری سه بعدی بستر پودری مانند DMLS به بهترین وجه برای این کاربردها مناسب است.

بهترین نوع پرینت سه بعدی برای معماری چیست؟

شرکت های معماری از پرینترهای سه بعدی برای پرینت مدل های مقیاس طرح های خود استفاده می کنند و معمولاً SLS را مناسب ترین نوع فناوری پرینت سه بعدی می دانند. این به دلیل حجم بیشتر ساخت موجود و توانایی SLS برای ساخت قطعات با جزئیات استثنایی است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *