آشنایی با پرینت سه بعدی و نحوه انجام آن توسط سوبا

پرینت سه بعدی از شگفت‌‌انگیزترین تکنولوژی‌های روز دنیا است، که دریچه‌روشنی را بر روی تمامی تولیدکنندگان،طراحان و خلاقان گشوده ‌است. پرینت سه بعدی فرآیندی است که مواد اولیه مربوطه را به عنوان ورودی دریافت و این مواد اولیه را بصورت لایه لایه بر روی صفحه دستگاه چاپ می‌کند. این روند تا هنگام تکمیل قطعه مورد نظر ادامه پیدا کرده و در نهایت قطعه تولید شده به عنوان خروجی مورد نظر به مصرف می‌رسد.

تاریخچه پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی یک روش ساخت است که به کمک دستگاه‌های پرینتر سه بعدی انجام می‌شود. این فناوری به عنوان یکی از انقلاب‌های بزرگ صنعت در دهه ۸۰ میلادی مطرح شد. اولین جرقه‌ها در ارتباط با ایده ساخت قطعات در این روش زمانی مطرح شد که در سال ۱۸۶۰ میلادی فرانس ویلم که یک عکاس پاریسی بود توانست با بکارگیری ابتدایی‌ترین ایده‌ها، مجسمه‌ای با پرتره‌های سه بعدی را بسازد.

اما در سال ۱۹۸۳ فردی بنام چارلز چاک هال اولین پرینتر سه بعدی را ثبت اختراع نمود. مبنای عملکرد دستگاه آقای هال روش استریولیتوگرافی بود. در روش ابداعی آقای هال، ماده مصرفی چاپگر سه بعدی یک سیال پلیمری حساس به اشعه UV است. چاپگر سه بعدی آقای هال با تابش اشعه ماوراء بنفش به صورت لایه لایه و به شکل مقاطع هندسی مورد نظر خشک شده و ساخت قطعات تا اخرین لایه ادامه پیدا می‌نمود.

انواع فناوری‌های پرینت سه بعدی

• پرینت سه بعدی FDM: از متداول‌ترین پرینترهای دنیا است که در دنیای طراحان و تولیدکنندگان به خوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماده مصرفی این پرینترها فیلامنت‌های پلیمری هستند. این فیلامنت‌ها در واقع قرقره‌های پلیمری هستند که پس از ذوب شدن توسط چاپگر، اط ریق نازل بر روی میز کار تزریق می‌شوند. پرینترهای سه بعدی FDM به دلیل کاربری آسان و قیمت مناسب محبوبیت زیادی بین کاربران یافته‌اند. شرکت دانش بنیان سوبا نیز به عنوان یک تولید کننده داخلی مطرح، چاپگرهای سه بعدی FDM مختلف و با کیفیتی را عرضه می‌کند. اگر به این فناوری و دانستنی‌های آن علاقه مند هستید به وب‌سایت sooba3d.com مراجعه کنید.

• پرینت سه بعدی DLP: عملکرد پرینتر سه بعدی DLP مشابه عملکرد پرینتر سه بعدی SLA است. این فناوری شباهت زیادی به آنچه آقای هال معرفی نمود دارد. در روش پرینت سه بعدی DLP برای تابش نور UV از یک ویدئو پروژکتور استفاده می‌شود. این نوع پرینترهای سه بعدی ظرافت نسبتا بالایی در ساخت قطعات کوچک مانند مدل‌های طلا و زیورآلات دارند.هر چند مواد مصرفی آن‌ها از فیلامنت‌های FDM گران‌تر است و به همین علت در ساخت قطعات بزرگ کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• پرینت سه بعدی SLS: تولید و ساخت قطعات در این روش هم همانند دیگر پرینترها باید بصورت لایه به لایه روی همدیگر صورت بگیرد. در این نوع پرینتر، ذرات پودری پلیمر در محفظه دستگاه لایه نشانی می‌شوند و سپس ذرات با تابش یک لیزر ذوب و به یکدیگر متصل می‌شوند. مزیت رقابتی که این پرینتر دارد این است که اگر مدل دلخواهتان دارای پیچیدگی بسیار بالایی بود به راحتی می‌توانید توسط پرینت سه بعدی به قطعه نهایی تبدیل کنید.اما این پرینترها عمدتا قیمت بسیار بالایی دارند.

• پرینتر SLM: این پرینتر یکی دیگر از انواع پرینترهای سه بعدی است که متریال آن پودرفلزهایی همانند تیتانیوم و فولاد ضد زنگ است. در پرینتر محبوب سه بعدی SLM برای ذوب کردن پود فلز از لیزری با توان بالاتر از پرینتر sls استفاده می‌شود. دیگر تفاوتی که این فناوری با پریننترهای سه بعدی SLS دارد این است که استفاده از ساختارهای ساپورت ضروری است تا از بروز مشکل جلوگیری شود.ساپورت‌ها از همان جنس پودرهای فلزی هستند که وظیفه محافظت از لایه‌ها و تثبیت آن‌ها در مقابل حرکت و لرزش را بر عهده دارند. تراکم ساپورت‌ها از قطعه اصلی پایین‌تر است و پس از پایان چاپ از قطعه جدا می‌شوند.

کاربردهای پرینت سه بعدی

همانطور که گفته شد فناوری پرینت 3D یکی از پرکاربردترین فناوری‌های روز دنیا است و در تمامی زمینه‌ها و حوزه‌های صنعتی نقش پررنگی دارد. در این قسمت از مقاله قرار است با مهم‌ترین کاربردهای پرینت سه بعدی آشنا شوید.

• ساخت قطعات نمونه اولیه

• ساخت قطعات کم تیراژ

• ساخت ماکت و مجسمه

• پرینت بافت و اعضای بدن (چاپ زیستی)

• پرینت سه بعدی چوب

• کاربرد موثر در پزشکی

• ساخت پای مصنوعی و آتل‌ها

• کاربرد موثر در دندانپزشکی

• کاربرد موثر در آموزش

• پرینت سه بعدی مدل‌های طلا و جواهرسازی

• کاربرد موثر در مدل‌های معماری

• کاربرد در آزمایشگاه‌ها

• کاربرد در صنایع دفاعی

• ساخت قطعات صنعتی با پیچیدگی بالا

فناوری پرینتر سه بعدی

فناوری پرینت سه بعدی همانند دیگر تکنولوژی‌های روز دنیا دارای تعدادی مزایا و معایب است که با پیشرفت در زمینه پرینت 3D مزایا بهبود و معایب کاهش پیدا خواهد کرد. در این قسمت با مزایا و معایب این نوع پرینت آشنا خواهید شد:

مزایای پرینت سه بعدی:

0. دقت بالا

0. تولید قطعات سبک با مقاومت مناسب

0. کاهش هزینه‌های تولید

0. انعطاف پذیری

0. سرعت بالا در تولیدات کم تیراژ

0. ساخت قطعات پیچیده

معایب پرینت سه بعدی:

0. کیفیت سطح قطعات کمی پایینتر از تزریق پلاستیک است

0. در تیراژهای بالا برای قطعات متوسط و بزرگ صرفه اقتصادی ندارند.

0. در ساخت قطعات بزرگ، زمانبر هستند.

روش پرینت سه بعدی

علی‌رغم نوین بودن این فناوری، پرینت سه بعدی مدل‌های سه بعدی، ساده و ابتکار پذیر است. در ابتدا نیاز است مدل سه بعدی اولیه قطعه‌ای را که طراحی کرده‌اید، با فرمت‌ها obj یا stl ذخیره کنید. سپس فایل را در نرم‌افزار پرینتر وارد کنید و پس از انجام تنظیمات لازم در خصوص زبری سطوح، سرعت چاپ و دمای چاپ، خروجی نرم افزار (Gcode) را بر روی sd card ذخیره کنید. سپس sd card را بر روی دستگاه قرار دهید و عمل پرینت 3D را آغاز کنید. چاپگر سه بعد به طور اتوماتیک ساخت قطعات را مطابق با طرح شما انجام می‌دهد.

لینک منبع