پرینت سه بعدی چیست؟ این سوالی است که در ذهن بسیاری از افراد علاقه مند به تکنولوژی های جدید ایجاد شده است. با 3D PRINTING، مواد طبق یک الگو و با فشار مناسب، به صورت لایه لایه به یکدیگر متصل می شوند. از پرینت سه بعدی برای ایجاد نمونه اولیه محصول، جهت پیدا کردن مشکلات و رفع آنها برای تولید انبوه استفاده می شود. از کاربردهای این سیستم پیشرفته می توان به ساخت پروتز دندان، شخصی سازی وسایل، چاپ طرح لیزر ست جواهرات، ایجاد ابزار کمک آموزشی و … اشاره کرد.
پرینت سه بعدی چیست؟
امروزه اسم پرینت سه بعدی حتما به گوش شما خورده است. اما پرینت سه بعدی چیست و چگونه انجام می شود؟ 3D Printing از روی هم قرار گرفتن لایه های چاپ شده دو بعدی، به صورت کنترل شده تشکیل شده است. بدین گونه که شما طرح سه بعدی مورد نظر خودتان را روی یک سطح مقطع مشخص، به صورت لایه های افقی نازک که روی هم قرار می گیرند، به وجود می آورید.
تاریخچه چاپ سه بعدی
اولین نسخه چاپ 3 بعدی، مربوط به سال 1981 توسط دکتر کودامای ژاپنی است. این فناوری ابتدا به عنوان وسیله ایجاد نمونه اولیه برای تولید انبوه کاربرد داشت. در سال 1986 چارلز چاک هال، دستگاه استریولیتوگرافی را به نام خود زد. چاک هال که در آن زمان در یک شرکت در حوزه مبلمان مشغول بود، وظیفه داشت با پوشش UV لایه پلاستیکی برای روی میز ها ایجاد کند تا استحکام آن ها بیشتر شود. او با توجه به انرژی و زمانی که این کار خسته کننده صرف می کرد، به دنبال روشی بود که این کار را برای او ساده سازد. بعد از آن این صنعت با پیشرفت هایی مانند تف جوشی لیزری و ذوب لیزری گلچین شده مواجه شد. همچنین از قیمت نجومی این پرینترها کم کم کاسته شد و عموم مردم هم توانستند از این فناوری بهره ببرند.
برای دریافت مشاوره تخصصی و رایگان از کارشناسان FileDXF ،
فرم مقابل رو تکمیل کن تا کارشناسان FileDXF سریعاً باهات تماس بگیرن.
با پر کردن فرم زیر در کمترین زمان ممکن کارشناسان ما با شما تماس خواهد گرفت.
"*"فیلدهای ضروری را نشان می دهد
چاپگر سه بعدی چیست؟
پرینتر سه بعدی، دستگاهی شبیه CNC است که طرح سه بعدی ساخته شده با نرم افزار یا اسکن سه بعدی را، به صورت لایه لایه با متریال مورد نظر در سه مختصات کنار هم قرار می دهد تا به یک جسم فیزیکی قابل لمس تبدیل شود.
مراحل 3D PRINTING
با اینکه دستگاه های مختلفی برای پرینت سه بعدی وجود دارد اما اساس کار همه آنها یکسان است:
1. فایل سه بعدی
برای پیدا کردن طرح مورد نظر خود از سه روش می توانید استفاده کنید:
- جست و جو در سایت هایی مانند my mini factory
- استفاده از نرم افزار هایی مثل Solidworks، Autocad و… برای ایجاد طرح سه بعدی
- مهندسی معکوس و اسکن سه بعدی اجسام
- مراجعه به کارشناس برای ایجاد طرح مورد نظر شما
2. ساخت فایل STL
برای اینکه چاپگر بتواند فایل مورد نظر شما را بخواند و پرینت کند، باید از نوع CAD تبدیل به STL شود. (STL (STereoLithography فایل طراحی را به چند وجهی و مثلث هایی تبدیل می کند تا برای چاپگر قابل مفهوم باشد. بعد این فایل STL باید به نرم افزار های اسلایسر داده شود. با Slicer مدل به G-Code که زبان برنامه نویسی پرینتر است تبدیل می شود.
3. چاپ مدل
در این مرحله چاپ روی متریال مورد نظر انجام می شود. در پرینترهای مختلف به روش های گوناگون عمل چاپ کردن صورت می گیرد.
4. جدا کردن طرح چاپ شده
در بعضی دستگاه ها، جدا کردن فایل چاپی به سادگی می باشد اما در برخی مدل های صنعتی، عملی فنی و دقیق نیاز است.
5. پس پردازش (Post-processing)
عمل پس پردازش در هر فناوری متفاوت است. در برخی از دستگاه ها نیاز است متریال در برابر اشعه فرابنفش قرار بگیرد.
انواع چاپگر 3 بعدی
بعد از اینکه دانستید پرینت سه بعدی چیست، بهتر است با انواع آن آشنا شوید. پرینترها بر اساس نوع تکنولوژی به کار رفته در آنها و کارکردشان به دسته های مختلفی تقسیم می شوند. در ادامه برای اینکه بدانید چاپگر سه بعدی چیست، به توضیح بعضی از آنها می پردازیم.
1. دستگاه استریولیتوگرافی (SLA)
این دستگاه اولین بار در سال 1988 در شرکت 3D SYSTEM آمریکا بر اساس اختراع چارلز هال ساخته شد. برای تولید قطعات از رزین فتوپلیمر و یک لیزر با طول موج مشخص برای سفت کردن آن استفاده می شود. این دستگاه از یک سکو ساخت که قطعه روش قرار دارد ساخته شده است و داخل یک محفظه حاوی رزین به صورت عمودی حرکت می کند. همچنین در بالای آن یک لیزر وجود دارد که با یک اسکن لیزر دو بعدی، بخش مورد نظر خود را سفت کرده و قطعه به صورت لایه لایه ساخته می شود. قطر هر لایه بین 70 تا 500 میکرون است. از مزایا این دستگاه می توان به تولید جسم شفاف، دقت در ابعاد و سطح صاف اشاره کرد.
2. ساخت قطعات با رشته های مذاب (FFF)
در این دستگاه با نام تجاری (Fused Deposition Modeling (FDM، مواد اولیه با جنسی شبیه پلاستیک به صورت رولی وارد دستگاه شده و پس از ذوب شدن از نوک نازل در سه جهت X , Y و Z خارج می شوند. FFF ساده ترین و ارزانترین پرینتر سه بعدی است. برای تولد قطعات بزرگ با کمترین هدر رفت مواد نیز بسیار مفید می باشد.
3. پردازش دیجیتالی نور (Digital Light Processing (DLP
از این روش برای تولید قطعات ظریف به عنوان نمونه اولیه در ریخته گری استفاده می شود. اساس کار بر اساس بورد DLP است. در آن از آینه های میکرونی استفاده می شود که با حرکت کردن، نور را به یک نقطه مورد نظر جمع می کنند. از این روش برای سفت کردن رزین مانند روش SLA استفاده می شود. این مدل به دلیل دقت و ظرافت بالای که دارد می تواند قطعات ظریفی برای جواهر سازی تولید کند.
4. تف جوشی گزینشی لیزر (Selective Laser Sintering (SLS
این نوع پرینترها از مواد پودری استفاده می کنند و دقت بالایی دارند. امروزه در صنعت خودروسازی و اتومبیل سازی کاربرد دارد اما به دلیل قیمت بالای آنها برای کارگاه های کوچک مورد استقبال قرار نمی گیرند. اگر متریال به کار رفته از جنس پلاستیک یا پلیمر باشد، SLS است وگرنه اگر از جنس فلز باشد دستگاه SLM نامیده می شود.
مزایا Printer سه بعدی
- کاهش مواد دور ریز
- کم شدن هزینه ها
- سرعت بالای فرآیند
- عدم نیاز به هزینه بالا برای ایجاد خط تولید
- کمک به محیط زیست
- ساخت قطعات پیچیده و نامتعارف درخواستی
- عدم نیاز به تجهیزات گران قیمت کارخانجات ذوب آهن
- بدون نیاز به تهیه قالب های اندازه گیری
- کاهش مواد مصرفی برای تولید قطعه
- انعطاف پذیری بالا
- ساخت نمونه اولیه راحت تر
معایب چاپگر سه بعدی
- این دستگاه ها مناسب تولید نمونه اولیه است نه تولید انبوه!
- ابعاد جسم ساخته شده محدودیت دارد و باید از اندازه چاپگر کوچکتر باشد.
- در تولید انبوه مقرون به صرفه نیست.
- استحکام قطعات به دلیل لایه ای بودن کمتر می شود.
- در استفاده از متریال محدودیت وجود دارد.
- سرعت تولید نسبت به بعضی دستگاه ها مثل تزریق پلاستیک کند است.
- الزام به فرآیند پس پردازش وجود دارد.
کاربرد پرینتر سه بعدی چیست؟
- ساخت پروتز دندان در ایمپلنت
- در ساختمان سازی سبب کاهش زباله و ساعت کار
- طراحی و ساخت لباس مورد علاقه افراد با هزینه کم
- ساخت تجهیزات سفارشی مثل: تلفن، صفحه کلید، کلاه ایمنی و…
- ایجاد ابزارهای کمک آموزشی
- تهیه خوراکی و غذا
- ساخت و جایگزینی قطعات در لوازم خانگی
- نمونه اولیه در خودروسازی
- ماکت برای تجهیزات نظامی
- چاپ زیستی؛ فراهم کردن احتمال پیوند با سلول های بنیادی
نتیجه گیری
پرینت سه بعدی، فناوری نو ظهوری می باشد که امروزه با کاهش قیمت نجومی آن در بازار بسیار محبوب شده است. اما پرینت سه بعدی چیست؟ 3D PRINTING یک نمونه اولیه سه بعدی را به صورت لایه لایه ایجاد می کند. برای تولید یک قطعه سه بعدی، پس از ایجاد طرح مورد نظر، آن را به یک برنامه اسلایسر داده که لایه لایه کرده و آن را به زبان برنامه نویسی پرینتر تبدیل کند.
حال طرح توسط Printer چاپ شده و بعد از جدا کردن و اعمال Post-processing روی آن، قابل استفاده می باشد. پرینترهای 3D در انواع مختلفی مانند SLM ،FFF ،SLA و … تولید شده اند که هر کدام شیوه مخصوصی برای ایجاد قطعه مورد نظر را دارند. تنها شباهتی که همه آنها به هم، ایجاد جسم به صورت لایه لایه ای می باشد. این فناوری فواید زیادی در تهیه نمونه اولیه برای تولید انبوه دارد. شما می توانید طرح لیزر مورد نظر خودتان را از سایت فایل دی ایکس اف دانلود نمایید و سپس طرح خود را به سادگی پیاده سازی کنید. به همین دلیل در کارخانه ماشین، تولید مصالح، ساختمان سازی، تجهیزات نظامی و … پر کاربرد است. اما مانند هر چیز دیگری معایبی مثل محدودیت ابعاد، استحکام کم، محدودیت در اجسام و … را نیز دارد.
