پرینترهای سه بعدی

پرینترهای سه بعدی یکی از ترندهای مطرح امروزی در دنیای فناوری های مدرن هستند. با استفاده از این دستگاه ها تقریبا می توانید هر چیزی را که در ذهن خود دارید چاپ کنید. مثلا اگر لباس می خواهید ، می توانید آن را به صورت سه بعدی چاپ کنید ، و یا اگر یک کفش می خواهید ، می توانید آن را به صورت سه بعدی چاپ کنید. بنابراین با یک چاپگر سه بعدی می توانید هر کاری انجام دهید. اگر به نحوه کار پرینترهای سه بعدی علاقه دارید ، پیشنهاد می کنیم این مطلب را در سایت بهیدو (اینترنت اشیا) مطالعه کنید.

پرینترهای سه بعدی

پرینترهای سه بعدی یکی از ترندهای مطرح امروزی در دنیای فناوری های مدرن هستند. با استفاده از این دستگاه ها تقریبا می توانید هر چیزی را که در ذهن خود دارید چاپ کنید. مثلا اگر لباس می خواهید ، می توانید آن را به صورت سه بعدی چاپ کنید ، و یا اگر یک کفش می خواهید ، می توانید آن را به صورت سه بعدی چاپ کنید. بنابراین با یک چاپگر سه بعدی می توانید هر کاری انجام دهید. اگر به نحوه کار پرینترهای سه بعدی علاقه دارید ، پیشنهاد می کنیم این مطلب را در سایت بهیدو (اینترنت اشیا) مطالعه کنید.

بررسی فناوری های پرینترهای سه بعدی

پرینترهای سه بعدی با فن آوری های مختلفی ساخته می شوند. اگر به این تکنولوژی علاقه مندید بد نیست از فن آوری به کار رفته در آن مطلع باشید. برخی از رایج ترین فن آوری های چاپ سه بعدی شامل (FDM) ، (SLA یا SL) و (SLS) است. هر فناوری کمی متفاوت کار می کند ، اما به طور کلی در همه آنها قطعات از طریق تولید مواد افزودنی (افزودن متوالی قطعات کوچک از مواد برای ایجاد یک محصول نهایی بزرگتر) ایجاد می شوند. آنچه به طور معمول متفاوت است ، مواد استفاده شده و نحوه استفاده متوالی و یا پخت مواد است. در اینجا کمی درباره هر فناوری چاپ سه بعدی توضیح خواهیم داد:

• فناوری چاپ سه بعدی FDM

یکی از معمول ترین روش های چاپ سه بعدی تکنولوژی FDM یا FFF است. فرآیند FDM به طور معمول شامل ساخت یک نمونه اولیه از طریق رسوب پی در پی استخرهای ترموپلاستیک کوچک پلاستیک مایع (یا مواد دیگر) است. به عنوان مثال ، نقاط کوچک پلاستیک داغ ، به سرعت با مواد مجاور که روی آنها قرار می گیرند ترکیب می شوند. این نقاط به هم پیوسته و به یک نمونه اولیه تبدیل می شوند. این فرایند شامل تفسیر یک فایل نرم افزاری طراحی کامپیوتری (به عنوان مثال یک فایل SolidWorks 3D) است و قادر به تولید قطعات پیچیده ، بدیع و مقیاس پذیر در عرض چند ساعت می باشد.

چاپگرهای سه بعدی FDM رشته های پلاستیکی را ذوب کرده و پلاستیک را به صورت لایه لایه رسوب می دهند تا زمانی که مدل را پر کند. عموما دو نوع پلاستیک (ABS و PLA) وجود دارد که در فناوری FDM مورد استفاده قرار می گیرد. مورد اول از منابع نفتی ساخته شده و محکم است و مورد دوم نیز از منابع گیاهی ساخته شده و زیست تخریب پذیر است. بیشتر چاپگرهای سه بعدی موجود در خانه ها ، چاپگرهای سه بعدی FDM هستند زیرا مقرون به صرفه تر هستند.

• فناوری چاپ سه بعدی SLA یا SL

چاپگر سه بعدی SLA از یک سینی ساخت قرار گرفته در ماده رزینی تشکیل شده است. درون این چاپگر یک لیزر نقطه ای قرار دارد که به ترسیم برش های مختلف محیط قطعه بر روی سینی ساخت مشغول است. با ترسیم لایه و جامد شدن توسط لیزر ، سینی ساخت بالا رفته و سپس توسط یک لایه رزین جدید این فرآیند دوباره تکرار می شود. مراحل فوق تا تولید قطعه یکپارچه نهایی به صورت لایه به لایه تکرار خواهد شد.

برای بهبود خواص مکانیکی قطعات نهایی ، آنها در معرض نور UV قرار می گیرند. مشابه سایر روش های چاپ سه بعدی ، SLA نیز به تفسیر یک فایل نرم افزاری CAD  متکی است. پرینترهای سه بعدی SLA هزینه ی بیشتری نسبت به چاپگرهای FDM دارند ، اما در عوض نتایج بهتری ارائه می دهند.

• فناوری چاپ سه بعدی SLS

پرینترهای سه بعدی با فناوری SLS رویکرد متفاوتی نسبت به دو تکنولوژی FDM و SLA دارند. زیرا این پرینترها برای ساخت قطعه نهایی از ذوب کردن لایه به لایه ماده اولیه ی پودری (تک ماده یا دو ماده) استفاده می کنند. مواد شامل فلزاتی مانند فولاد یا تیتانیوم ، پلاستیک هایی مانند پلی استایرن (PS) یا ترکیبی از مواد مختلف مانند مخلوط “شن و ماسه سبز” است.

این فرآیند در مرحله آغازین خود یک لایه پودر اولیه را روی سینی ساخت پوشش می دهد. برای این منظور اشعه لیزر اولین مقطع قطعه را روی سینی ساخت شکل می دهد. بعد از آن سینی ساخت یک مرحله پایین آمده و یک لایه پودر جدید بر روی آن پخش می شود. این مراحل مجددا تکرار می شوند تا در نهایت جسم یکپارچه ساخته شود.

بررسی سرعت چاپ در پرینترهای سه بعدی

اگرچه چاپ سه بعدی برای کاهش هزینه و زمان محبوب است ، اما به این معنی نیست که شما می توانید هر آنچه را که در ذهن دارید در عرض چند ثانیه چاپ سه بعدی کنید.

زمان اتمام چاپ محصول به عوامل مختلفی بستگی دارد. به عنوان مثال ، هنگام استفاده از فناوری FDM ، سرعت چاپ سه بعدی تحت تأثیر عوامل رو به رو قرار می گیرد: دمای نازل چاپ ، مواد برای گرم کردن ، ضخامت رشته ، ضخامت لایه و تعداد پشتیبانی مورد نیاز. برای فناوری های SLA و Polyjet یا Multijet نیز، عوامل سرعت شامل قدرت لیزر و اندازه افت و مواد هستند. در همین حال ، برای فن آوری های SLS ، این عوامل شامل قدرت لیزر ، ضخامت لایه و مواد هستند.

همچنین مهم ترین عامل دیگر جدا از این فاکتورها ، جهت گیری قطعه و میزان چاپ مواد است. شما می توانید مدل خود را به روشی خاص جهت گیری کنید تا ارتفاع قطعه را به حداقل برسانید و زمان چاپ را کاهش دهید. همچنین ، باید توجه داشته باشید که چاپ یک مدل سه بعدی بزرگ نسبت به یک مدل سبک تر، طولانی تر خواهد بود.

بررسی قیمت پرینترهای سه بعدی

وقتی چاپگر سه بعدی برای اولین بار وارد بازار شد ، یک فناوری بسیار گران قیمت بود که تقریبا خرید آن برای مصارف سرگرمی غیر ممکن بود. اما هنگامی که عرضه آن افزایش یافت به مرور زمان قیمت این دستگاه ها با کاهش مواجه شد. اگر امروز بازار چاپ ۳D را بررسی کنید ، مارک های چاپگرهای سه بعدی را خواهید دید که ویژگی های مختلفی دارند. برخی از آنها دارای قابلیت های قدرتمندی هستند و با قیمت بسیار بالاتری ارائه می شوند. برخی دیگر توابع اساسی را ارائه می دهند و با قیمت ارزان تری به فروش می رسند. با این حال ، در سال های آینده ، شما می توانید انتظار پرینترهای سه بعدی قدرتمند با قیمت بسیار مناسب را داشته باشید.

بررسی مزایا و چالش های استفاده از پرینترهای سه بعدی

امکان شخصی سازی چاپگرهای سه بعدی برای هر کسب و کاری فراهم است و این یکی از مزایای مهم این فناوری ها محسوب می شود. چاپگرهای سه بعدی بسته به نحوه استفاده از آنها می توانند نتایج خوب یا بدی برای انسان ها به همراه داشته باشند. زیرا تقریباً می توانند هر چیزی را که در ذهن داریم بسازند. چاپگرهای سه بعدی قبلاً پروتزهای چاپی سه بعدی شامل گوش و فک انسان تولید کرده اند. دانشمندان اکنون در حال کار برای چاپ سه بعدی سلول های بنیادی جنینی ، قلب ، کلیه ها ، کبد و سایر اندام ها هستند. با این حال ،  یک معضل اخلاقی در مورد چاپگرهای سه بعدی ، مثلا چاپ سه بعدی سلاح است که به چالشی برای قوانین فدرال تبدیل شده است.

می توان نتیجه گرفت چاپ سه بعدی موضوعی پیچیده است که شامل پتانسیل های عظیم و همینطور تهدیدهای احتمالی است. این مبحث شامل فن آوری های مختلف و مزایای مختلفی است. موارد اخلاقی زیادی وجود دارد که باید قبل از بهره برداری از این دستگاه ها در نظر گرفته شود.