ورود

عضویت

Your personal data will be used to support your experience throughout this website, to manage access to your account, and for other purposes described in our سیاست حفظ حریم خصوصی.

پرینتر سه بعدی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

پرینتر3بعدی

 

یکی از مهم ترین سوالاتی که ممکن است در ذهن ما و بسیاری از دوستاداران تکنولوژی های نو شکل بگیرد این است که اساس کار پرینتر سه بعدی چگونه است؟ چگونه این دستگاه به یکی از محبوب ترین تکنولوژی های روز دنیا تبدیل شده است؟

در این مقاله به بررسی پرینتر سه بعدی و یا بطور کلی تکنولوژی ساخت افزایشی پرداخته شده است. سر فصل مطالب این مقاله عبارتند از

 

پرینتر سه بعدی چیست؟

 

دستگاه پرینتر سه بعدی در واقع دستگاهی شبیه به دستگاه های سی ان سی است که می تواند یک فایل سه بعدی طراحی شده با استفاده از نرم افزارهای سه بعدی و یا اسکنر سه بعدی را به یک شیء فیزیکی قابل لمس تبدیل کند.

نحوه کار پرینترهای سه بعدی بدین صورت است که فایل سه بعدی بعد از اسلایس شدن و اعمال تنظیمات نحوه پرینت و انتقال آن به دستگاه  و بارگذاری مواد مصرفی و یا همان فیلامنت، دستگاه شروع به کار نموده و مدل فیزیکی را بصورت لایه به لایه پرینت نموده و می سازد.یکی از کاربردهای پرینترهای سه بعدی، مدلسازی های اولیه و در پاره ای از موارد ساخت محصول نهایی است.

بطور کلی می توان گفت که مهمترین کاربرد این دستگاه، نمونه سازی اولیه محصول جهت کنترل و ایراد یابی محصول طراحی شده و رفع ایرادهای احتمالی و در نهایت تولید انبوه محصول توسط روشهای تولید دیگر مانند ریخته گری و یا تزریق پلاستیک است

 

 

 

.

اساس کار پرینتر سه بعدی

 

بر خلاف دستگاه های تولید سنتی مانند دستگاه تراش و یا دستگاه فرز که قطعه سه بعدی با براده برداری و یا تراش فلز تولید می شود، در چاپگر سه بعدی، مدل سه بعدی با بارگذاری و یا افزودن مواد بر روی همدیگر تولید می شود.

این کار شباهت بسیار زیادی به کار ساختمان سازی و یا دیوار سازی توسط یک بنا دارد. همانطور که بنا برای ساخت دیوار آجرها را لایه به لایه بر روی هم می چیند، در پرینترهای سه بعدی نیز مواد بصورت لایه به لایه روی همدیگر چیده می شوند تا در نهایت مدل سه بعدی ساخته شود.در پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی FDM، مواد و یا همان فیلامنت توسط اکسترودر به داخل هیتر و یا گرم کن هدایت شده و در آنجا ذوب شده و از طریق نازل تزریق می گردد.

مواد تزریق شده توسط یک سیستم حرکتی بر روی صفحه و بر اساس یک برنامه از پیش تعریف شده تزریق می گردد و این کار آنقدر تکرار می گردد تا قطعه سه بعدی ساخته شود.  به همین دلیل به آن تکنولوژی ساخت افزایشی و یا additive manufacturing گفته می شود. لازم به ذکر است که انواع مختلفی از پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی های مختلف وجود دارد که در این جا به بررسی برخی از آنها پرداخته می شود

.

انواع تکنولوژی پرینتر سه بعدی

 

از تکنولوژی های زیادی در پرینترهای سه بعدی استفاده می شود که تکنولوژی FDM معروف ترین و ارزان ترین تکنولوژی ها است و به همین دلیل هر وقت صحبت از چاپگر سه بعدی به میان می آید ذهن افراد به سمت آن می رود. در این بخش به بررسی سه نوع تکنولوژی متداول پرداخته شده است.

پرینتر سه بعدی FDM و یا FFF: معروف ترین و پر کاربردترین تکنولوژی پرینتر سه بعدی است. در این تکنولوژی مواد پلاستیکی به صورت رشته وارد دستگاه شده و بعد از ذوب در نازل، بر روی صفحه تزریق شده و مدل سه بعدی پرینت می گردد.

پرینتر سه بعدی چیست؟

پرینتر سه بعدی رزینی: در این نوع از پرینترهای سه بعدی، از مواد رزین حساس به نور استفاده می شود که توسط نور UV جامد می شوند. به طور کلی سه مدل سیستم تابش نور وجود دارد که نام تکنولوژی  بر اساس نوع نور مورد استفاده تغییر می کند.در صورتی که نور با استفاده از لیزر نقطه ای بر روی صفحه ساخت تابیده شود به آن پرینتر سه بعدی SLA گفته می شود.

در صورتی که نور UV با استفاده از پروژکتور تابیده شود به آن پرینتر سه بعدی DLP گفته می شود و در نهایت در صورتی که نور توسط ال سی دی ایجاد شود به آن پرینتر سه بعدی LCD گفته می شود که مورد سوم ارزان ترین و پرکاربردترین نوع است.

پرینتر سه بعدی رزینی

پرینتر سه بعدی پودری: این نوع پرینترهای سه بعدی از پودر پلیمر و یا فلز جهت ساخت قطعه استفاده می کنند و از دقت و کیفیت بسیار خوبی برخوردار هستند و ساخت قطعه در این دستگاه ها نیاز به ساپورت گذاری ندارد.در صورتی که پودر از نوع پلاستیک و یا پلیمری باشد به آن پرینتر سه بعدی SLS گفته می شود و برای پودرهای فلز از پرینتر سه بعدی SLM استفاده می شود که توان لیزر بالاتری دارند و همچنین مجهز به محفظه خلاء و یا گاز خاص می باشند

.

مزایای پرینتر سه بعدی

 

اگر بخواهیم از مزایای دستگاه پرینتر سه بعدی صحبت کنیم، می توانیم بگوئیم که این تکنولوژی باعث ایجاد تغییرات زیادی در زندگی امروزی شده است و دلیل این تغییرات عملکرد بالای این دستگاه در تولید مدلهای سه بعدی پیچیده و کاهش بسیاری از هزینه های پیش تولید و بخصوص نمونه سازی است.

علاوه بر موارد فوق، استفاده از پرینتر سه بعدی در پروسه تولید کالاهای خاص و سفارشی، باعث صرفه جویی بسیار بالایی در هزینه هایی مانند ساخت قالب که پیش از این به صورت سنتی انجام می شد و بسیار پروسه زمان بری بود می شود. با توجه به نوع ماده مصرفی جهت تولید کالا، در برخی موارد مانند مواد سیلیکون می توان به کمک پرینتر سه بعدی قالب را پرینت سه بعدی نموده و مستقیماً از آن جهت قالب گیری مواد مختلف استفاده نمود.

همچنین استفاده از پرینتر سه بعدی به جای روشهای سنتی تولید، باعث کاهش دور ریز و یا ضایعات می شود که این موضوع علاوه بر محیط زیست، باعث کاهش هزینه های تولید نیز میگردد.در پرینترهای سه بعدی، پیچیده بودن یک مدل زیاد حائز اهمیت نیست و دستگاه پرینتر سه بعدی می تواند یک مدل سه بعدی با پیچیدگی بسیار زیاد را پرینت نموده و آماده استفاده نماید.

به عبارت دیگر قطعات پیچیده ای که پیش از امکان تولید آنها به روشهای سنتی وجود نداشت، امروزه به کمک پرینتر سه بعدی قابل تولید است و این باعث می شود تا پروسه تولید یک محصول به دلیل ترکیب شدن چندین قطعه در همدیگر و ایجاد یک قطعه پیچیده کوتاهتر شود

.

معایب پرینتر سه بعدی

 

هر دستگاهی در کنار مزایای خود دارای معیبی نیز هست و می توان گفت که دستگاه بی عیب نداریم. برخی از معایب و یا نقاط ضعف عبارتند از:

  • مقرون به صرفه نبودن تولید انبوه : دستگاه های پرینتر سه بعدی برای نمونه سازی و یا ساخت تعداد محدودی از
  • قطعات کارایی دارند. در صورتی که هدف تولید انبوه یک محصول و یا قطعه باشد، استفاده از پرینتر سه بعدی مقرون به صرفه نخواهد بود

.

  • کند بودن پروسه تولید: بطور کلی سرعت این دستگاه ها در مقایسه با سایر روشهای تولیدی مانند دستگاه تزریق پلاستیک کند است و به همین دلیل دستگاه مناسبی برای تولید انبوه نیستند.
  • مواد مصرفی محدود:  بر خلاف روشهای سنتی تولید که تنوع مواد اولیه آن بسیار بالا است، در پرینترهای سه

 

  • بعدی، تنوع مواد مصرفی محدود است و این موضوع در برخی موارد مانع از بکارگیری آن در تولید محصول
  • خاصی با مواد خاص می شود
  • محدودیت ابعادی: هر دستگاه دارای محدودیت ابعادی است و نمی توان قطعات بزرگتر از حجم پرینت دستگاه
  • پرینت نمود مگر آنکه آن را چندین تکه کرده و جداگانه پرینت شوند

 

 

 

کاربردهای پرینتر سه بعدی

 

مقالات بسیاری در مورد کاربردهای پرینتر سه بعدی نوشته و منتشر شده است که شما عزیزان می توانید جهت کسب اطلاعات دقیقتر در مورد کاربردهای این دستگاه به آنها مراجعه نمائید ولی بطور کلی می توان گفت که از این دستگاه می توان تقریباً در تمامی صنایع استفاده نمود. برخی از صنایعی که به وفور از آن استفاده می شود عبارتند از:

 

  • هوا و فضا
  • معماری و ماکت سازی
  • صنایع اتومبیل سازی
  • صنعت محصولات تجاری و کالاهای مصرفی
  • تجهیزات الکترونیکی
  • صنایع نظامی و انتظامی
  • پزشکی و دندانپزشکی
  • آموزش
  • قالب سازی

 

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *