انواع چاپگرهای سه بعدی و مقایسه بهترین فن آوری های چاپی جهان

چالش تازه واردان صنعت فناوری چاپ سه بعدی تفاوت بین فرآیندهای موجود و مواد است. مخفف های مختلف بین چاپ های سه بعدی می توانند بسیار گیج کننده باشند.

اولین چیزی که باید درک کنید این است که چاپ سه بعدی در واقع اصطلاحی است که گروهی از فرآیندهای چاپ را پوشش می دهد. استاندارد ISO / ASTM 52900 در سال 2015 به منظور استاندارد سازی همه شرایط و طبقه بندی هر یک از انواع مختلف چاپگرهای سه بعدی ایجاد شد.

در مجموع شش دسته مختلف فرآیند ایجاد شد. این شش فرآیند چاپ سه بعدی دوازده نوع مختلف فناوری چاپ را ایجاد کرده است که امروزه چاپگرهای سه بعدی از آن استفاده می کنند.

انواع مختلف فناوری برای چاپگرهای سه بعدی چیست؟

اصطلاح چاپگر سه بعدی شامل چندین فناوری تولیدی است که قطعات را قرار می دهد. همه از نظر تشکیل قطعات پلاستیکی و فلزی متفاوت هستند و می توانند در انتخاب مواد ، سطح ، دوام ، سرعت و هزینه های تولید متفاوت باشند. ابتدا پنج معیار اصلی برای ارزیابی ، تعیین و انتخاب فناوری که نیازهای مصرف کننده را برآورده می کند ، نشان می دهیم:

بودجه
الزامات مکانیکی
ظاهر آرایشی
انتخاب مواد
هندسه
می توان گفت که چاپ سه بعدی بیشتر برای نمونه های اولیه استفاده می شود. توانایی آن در تولید سریع یک قطعه به توسعه دهندگان محصول اجازه می دهد تا ایده ها را به روشی سودآور تأیید و به اشتراک بگذارند.هدف از نمونه اولیه شما نشان می دهد که فناوری چاپ سه بعدی بیشترین سود را خواهد داشت. تولید مواد افزودنی می تواند برای طیف گسترده ای از نمونه های اولیه مفید باشد ، از مدل های فیزیکی ساده گرفته تا مؤلفه هایی که به خوبی برای آزمایش استفاده می شوند.

چندین نوع چاپ سه بعدی وجود دارد از جمله:

مدل سازی با پا رسوبی (FDM)
جداسازی لیزر انتخابی (SLS)
استریولیتوگرافی سنگ (SLA)
فرآیند نور دیجیتال (DLP)
ماسک استریولیتوگرافی (MSLA)
چند موتور (MJ)
افت سطح (DOD)
ماسه جوش (SBJ)
اتصالات فلزی جوش (MBJ)
احتراق لیزر فلزی مستقیم (DML)
احتراق انتخابی با لیزر فلزی (SLM).
خون الکترونیکی Bine (EBM)
انتخاب فرآیند واقعی چاپ سه بعدی برای برنامه شما نیاز به درک قوی و ضعف هر فرآیند و در نظر گرفتن نیازهای توسعه محصول شما دارد.

استفاده از چاپگرهای سه بعدی در جراحی زیبایی شناسی

فرآیند چاپ با اکستروژن مواد

FDM

اکستروژن مواد یک فناوری مشترک برای چاپ دسک تاپ سه بعدی برای قطعات پلاستیکی است. انواع معمول این فناوری در حال مدل سازی با چاپگر FDM با آلیاژ رسوبی (FDM) با اکستروژن یک لایه پلاستیکی توسط لایه ای از سکوی تولید است.

اکستروژن مواد یک فرآیند چاپ سه بعدی است که در آن یک سری از مواد ترموپلاستیک جامد از طریق یک نازل گرم شده و ذوب در فرآیند فشار می یابد. چاپگر مواد سکو را برای ساختن مسیری از پیش تعیین شده که در آن رشته خنک و جامد شده است ذخیره می کند و در نهایت یک ماده جامد را تشکیل می دهد.

این یک روش سودآور و سریع برای تولید مدلهای فیزیکی است. مواردی وجود دارد که می توان از FDM برای آزمایش عملکرد استفاده کرد.اما این فناوری به دلیل قطعاتی که سطح نسبتاً ناصافی دارند و سختی ندارند محدود است.

از زمان اختراع FDM در اواخر دهه 1980 و تجاری سازی Stratasys در دهه 1990، چاپگرهای سه بعدی FDM کوچکتر و مقرون به صرفه تر شده اند و اکنون می توانید یک چاپگر سه بعدی FDM رومیزی را تنها با چند صد دلار خریداری کنید.

چهار نوع مختلف پرینتر سه بعدی FDM وجود دارد:

هر یک از این انواع شامل چندین چاپگر سه بعدی است، به عنوان مثال:

قطبی: قطبی سه بعدی.

اسکارا: یک بازوی روباتیک

فرآیند چاپ بستر فیوژن (پلیمر)

SLS

پودر بستر یک فرآیند چاپ سه بعدی است که در آن منبع گرما به طور انتخابی بین ذرات پودر در منطقه تولید همجوشی ایجاد می کند تا یک بدنه جامد را تشکیل دهد. ایجاد یک شی با فناوری همجوشی پودر و پودر پلیمر معمولاً به عنوان جداسازی لیزری انتخابی (SLS) شناخته می شود.
مخترع و مربی آمریکایی، دکتر کارل دکارد، فناوری SLS را در اواسط دهه 1980 توسعه داد و به ثبت رساند. این یک روش چاپ سه بعدی است که از لیزرهای CO2 بالا برای ذوب تمام ذرات استفاده می کند.

ابتدا یک پرتو لیزر CO2 شروع به اسکن سطح می کند. هنگامی که کل سطح مقطع اسکن می شود، سکوی ساخت و ساز یک لایه به پایین حرکت می کند. تیغه بسته بندی مجدد یک لایه پودر تازه را در بالای لایه اسکن شده اخیر قرار می دهد و لیزر قسمت بعدی جسم را به قسمت سخت شده قبلی سوراخ می کند. سپس لیزر به طور انتخابی پودر را منفذ می کند و بخشی از بدن را سفت می کند.این فرآیندی است که لایه به لایه تکرار می شود تا به ارتفاع جسم برسد. تخت با هر اسکن لیزر بعدی کاهش می یابد.

این مراحل تا زمانی که تمام موارد به طور کامل انجام شود تکرار می شود.

در طول فرآیند تولید، پودرهای دیگری که مدل را احاطه کرده اند، از بدن محافظت و پشتیبانی می کنند. این بدان معنی است که اشیاء سه بعدی در طول ساخت نیازی به سازه های پشتیبانی ندارند. به این ترتیب پودر غیر متخلخل برای حمایت از بدن در داخل باقی می ماند و در نتیجه نیاز به ساختارهای نگهدارنده را از بین می برد.

پودرهای پخته نشده را پس از چاپ شخصی به صورت دستی پاک می کند. SLS قطعات بادوام و با دقت بالا تولید می کند و می تواند از طیف وسیعی از مواد استفاده کند.

. SLS از نظر سرعت و کیفیت کاملاً شبیه به فناوری SLA است، اما تفاوت اصلی در مواد آنهاست، زیرا SLS از مواد پودری استفاده می کند در حالی که SLA از رزین های مایع استفاده می کند. یک چاپگر سه بعدی مقرون به صرفه با فناوری SLS تنها Lisa PRO است.

فرآیند چاپ پلیمریزاسیون VAT

SLA
MSLA
پلیمریزاسیون VAT یک فرآیند چاپ سه بعدی است که در آن یک منبع نور از رزین فوتوپلیمر به طور انتخابی در یک مخزن پخت می شود. سه نوع رایج پلیمریزاسیون VAT عبارتند از: استریولیتوگرافی (SLA)، پردازش نور مستقیم (DLP) و ماسک استریولیتوگرافی (MSLA). تفاوت اصلی این نوع فناوری های چاپ سه بعدی منبع نوری است که برای پخت رزین استفاده می کنند.