پرینتر های سه بعدی مختلفی وجود دارد که برای ساخت سازه ها و اشیاء سه بعدی از آن ها استفاده می شود. در زیر لیستی از رایج ترین فن آوری های مورد استفاده به عنوان پرینتر سه بعدی امروزی که شامل هفت نوع مختلف می شود آورده شده است:

• مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM)
• استریولیتوگرافی (SLA)
• پردازش نور دیجیتال (DLP)
• لیزر انتخابی (SLS)
• ذوب لیزر انتخابی (SLM)
• ساخت اشیاء چند لایه (LOM)
• ذوب پرتو دیجیتال (EBM)

در ادامه به بررسی انواع پرینترهای سه بعدی در یک نگاه خواهیم پرداخت:

مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM)

فناوری FDM در حال حاضر محبوب ترین فن آوری در میان پرینترهای سه بعدی است و در پرینترهای سه بعدی مقرون به صرفه و حتی قلم های سه بعدی مورد استفاده قرار می گیرد. شما با کمک FDM می توانید نه تنها نمونه های اولیه عملیاتی بلکه محصولات آماده برای استفاده مانند لگو ، چرخ دنده های پلاستیکی و موارد دیگر را نیز چاپ کنید.

نکته جالب در مورد این فناوری این است که کلیه قطعات چاپ شده با FDM می توانند در ترموپلاستیک با کارایی بالا مورد استفاده قرار بگیرند که برای مهندسان مکانیک و تولید کنندگان کاملاً سودمند است. آیتم های پرینتر شده توسط FDM دارای ویژگی های مکانیکی ، حرارتی و شیمیایی عالی هستند.

 FDM به طور گسترده برای کالاهای مصرفی نهایی تولید می شود. برخی از ترموپلاستیک ها (مانند PLA ، که غیر سمی است) حتی ممکن است در بسته بندی مواد غذایی و دارویی مورد استفاده قرار گیرد ، و این باعث می شود FDM یک روش چاپ سه بعدی محبوب در بخش پزشکی باشد.

پرینتر سه بعدی استریولیتوگرافی (SLA)

SLA  یک روش چاپ سه بعدی است که می تواند برای اجرای پروژه های شما که شامل چاپ سه بعدی است ، استفاده شود. اگرچه این فرآیند نخستین روش در تاریخ چاپ سه بعدی است ، اما هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرد.
قطعات چاپ شده توسط پرینترهای سه بعدی stereolithography  معمولاً دارای سطحی صاف هستند ، اما کیفیت آن به کیفیت چاپگر SLA استفاده شده بستگی دارد. بعد از اینکه پلاستیک سخت شد ، یک لایه دیگر تشکیل می شود. پس از اینکه همه  لایه ها چاپ شدند، باید با استفاده از یک حلال شستشو داده شده و سپس در فر فرابنفش قرار داده شود تا مراحل پردازش کامل شود.

زمان لازم برای چاپ یک شی به اندازه پرینتر سه بعدی  SLA استفاده شده بستگی دارد.

با استفاده از پرینتر های سه بعدی کوچک ، اقلام کوچک قابل چاپ هستند ، در حالی که چاپ های بزرگ 3 بعدی می توانند توسط پرینتر های بسیار بزرگ چاپ شوند و زمان چاپ تا چند روز طول خواهد کشید.

پردازش نور دیجیتال (DLP)

DLP یکی دیگر از فرآیندهای چاپ سه بعدی بوده که تقریباً شبیه استریولیتوگرافی است. فناوری DLP در سال 1987 توسط لری هورنبک از تگزاس ساخته شد و به دلیل کاربرد آن در تولید پروژکتورها بسیار معروف شد.
DLP از ریزگردهای دیجیتالی که روی یک تراشه نیمه رسانا گذاشته شده است ، استفاده می کند. این فناوری در تلفن های همراه ، پروژکتورهای فیلم و البته در چاپ سه بعدی یافت می شود.

برای چاپ سه بعدی ، هر دو DLP و SLA با فوتوپلیمرها کار می کنند. با این حال ، تفاوت بین فناوری SLA و DLP در این است که DLA به یک منبع روشنایی اضافی نیاز دارد. ماده مورد استفاده برای چاپ ، یک رزین پلاستیکی مایع است که در یک ظرف رزین شفاف تنظیم شده است. سرعت چاپ برای DLP بسیار سریع است. چند لایه از مواد چاپ شده با این نوع پرینتر ظرف چند ثانیه قابل تولید است. پس از اتمام یک لایه ، آن لایه منتقل شده و چاپ لایه بعدی شروع می شود.

Selective Laser Sintering) SLS)

SLS روشی است که از لیزر به عنوان منبع تغذیه برای تشکیل اشیا توسط پرینتر سه بعدی قوی استفاده می کند. قابل توجه ترین تفاوت بین SLS و SLA در این است که  این دستگاه به جای رزین مایع از مواد پودری برای چاپ خود استفاده می کند.

مانند بقیه روش های ذکر شده در بالا ، این روش با ایجاد یک فایل طراحی شده (CAD) به کمک رایانه آغاز می شود ، که باید با برنامه های خاص به فرمت .stl تبدیل شود. ماده مورد استفاده برای چاپ می تواند از نایلون ، شیشه و سرامیک گرفته تا برخی فلزات مانند آلومینیوم ، نقره یا فولاد متغیر باشد. با توجه به انتخاب های گسترده ای از مواد که ممکن است در این نوع پرینتر های سه بعدی استفاده شوند، این فناوری برای چاپ کالاهای سفارشی سه بعدی کاملاً محبوب است.

پرینتر های سه بعدی DMLS و SLM

هر دو لیزر(DMLS) و ذوب لیزر انتخابی (SLM) اشیا را با روشی مشابه SLS تولید می کنند. تفاوت اصلی در این است که این نوع فناوری پرینتر سه بعدی در تولید قطعات فلزی کاربرد دارد.

DMLS پودر را ذوب نمی کند بلکه در عوض آن را تا حدی گرم می کند تا بتواند در سطح مولکولی با هم ادغام شود.  SLM از لیزر برای دستیابی به ذوب کامل پودر فلز برای تشکیل بخش همگن استفاده می کند. این موضوع منجر به بخشی می شود که دمای ذوب واحدی دارد (چیزی که با آلیاژ تولید نمی شود).

تفاوت اصلی بین DMLS و SLM این موضوع است که اولی قطعاتی از آلیاژهای فلزی را تولید می کند ، در حالی که دومی مواد یک عنصر مانند تیتانیوم را تشکیل می دهد. بر خلاف SLS ، فرآیندهای DMLS و  SLM به منظور محدود کردن امکان هرگونه اعوجاج ممکن است نیاز به پشتیبانی ساختاری داشته باشند (با وجود این واقعیت که پودر اطراف آن پشتیبانی بدنی را فراهم می کند).

به دلیل دمای زیاد ، قطعات DMLS / SLM در معرض خطر پیچ و تاب قرار دارند.  قطعات نیز به طور معمول پس از چاپ ، در حالی که هنوز به صفحه ساخت وصل شده اند ، همچنان گرم می مانند تا هرگونه فشار در قطعات پس از چاپ تسکین یابد.ساخت اشیاء چند لایه (LOM) یک سیستم نمونه سازی سریع است که با ادغام لایه های پلاستیک یا کاغذ با استفاده از گرما و فشار کار می کند. تیغه یا لیزر تحت کنترل کامپیوتر جسم را به شکل دلخواه برش می دهد. پس از اتمام هر لایه چاپی ، سکو تقریباً 16/1 اینچ پایین می رود ، و برای لایه بعدی آماده می شود. پرینتر سپس یک لایه جدید از مواد را به زیر بستر می کشد که در آن به وسیله غلتکی گرم شده چسبیده است. این روند اساسی تا زمانی که قسمت سه بعدی کامل شود، بارها و بارها ادامه دارد.

ذوب پرتو الکترونی (EBM )

متمایز از سایر تکنیک های بستر پودری، ذوب پرتو الکترونی  EBM از یک پرتوی انرژی بالا یا الکترون ها برای القاء همجوشی بین ذرات پودر فلز استفاده می کند. پرتو الکترونی متمرکز در یک لایه نازک از پودر اسکن می شود و باعث ذوب موضعی و جامد شدن در یک منطقه مقطعی خاص می شود. این مناطق برای ایجاد یک جسم محکم ساخته شده اند. در مقایسه با سایر پرینتر های سه بعدی ، SLM و DMLS ،EBM به دلیل چگالی انرژی بالاتر ، از سرعت ساخت بالاتری نیز برخوردار است. با این حال ، مواردی مانند حداقل اندازه ویژگی ، اندازه ذرات پودر ، ضخامت لایه و سطح معمولاً بزرگتر هستند. همچنین نکته قابل توجه این است که قطعات EBM در خلا تولید می شوند و این فرایند فقط با مواد رسانا قابل استفاده است.

منبع: jahan3d

#پرینت_سه_بعدی_در_شیراز