پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند؟ پرینتر سه بعدی دستگاهی است که بدون نیاز به قالب سازی می تواند ساخت قطعات را انجام دهد. برای آنکه بهتر متوجه شوید که پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند، توجه شما را به مثال زیر جلب می کنیم:

یک چسب حرارتی تفنگی را تصور کنید یا اگر به آن دسترسی دارید می توانید عملکردی مشابه پرینتر سه بعدی را با آن انجام دهید. فرض کنید با فشردن اهرم چسب حرارت و حرکت دادن دست، یک دایره روی یک سطح صاف ترسیم کنیم و صبر کنیم تا کاملا سرد شود. سپس دایره دیگری بر روی آن رسم نماییم و این فرایند را آنقدر تکرار کنیم تا یک استوانه ایجاد شود. 

 

در واقع با قرار گرفتن حلقه های دایره ای شکل بر روی یکدیگر، یک استوانه تو خالی را ایجاد نموده ایم. پرینترهای سه بعدی نیز عملکردی کاملا مشابه دارند. با این تفاوت که در آنجا همه چیز تحت کنترل است. دمای تزریق، میزان تزریق، سرعت حرکت، میزان خنک شدن ماده و… و همه این ها سبب می شود که یک ساخت با کیفیت و دقیق حاصل شود.

پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند
پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

بنابراین در فرایند پرینت سه بعدی قطعات لایه لایه ساخته می شوند. پس از ایجاد یک لایه، لایه بعدی بر روی آن قرار گرفته و با ادامه یافتن این مسیر، فرایند چاپ تکمیل می شود. طبیعی است که نکات زیادی در این فناوری وجود دارد و با گذشت بیش از 2 دهه از اولین ظهور این فناوری در جهان، اکنون پیشرفت های قابل توجهی در این صنعت حاصل شده است.

هم اکنون بیش از 20 نوع فناوری پرینت سه بعدی وجود دارد که برخی برای پلیمرها، برخی برای سرامیک‌ها و برخی برای فلزات توسعه یافته اند.

 

یک سوال اساسی اینست که پرینتر سه بعدی چه شکلی را می سازد؟ دستگاه از کجا بفهمد که قطعات به چه شکل و با چه شرایطی باید ساخته شوند؟ مشخصاتی مثل سرعت، دمای چاپ، ضخامت لایه ها و میزان تزریق مواد چگونه برای دستگاه تعریف می شود؟ آیا متریال های مختلفی برای پرینترهای سه بعدی وجود دارند؟ قیمت متریال چقدر است؟ و ده ها سوال دیگر که در ادامه در همین مقاله که با عنوان ” پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند ” نگارش شده است، به همه آن ها خواهیم پرداخت.

شکل هندسی و شرایط ساخت چگونه تعیین می‌شوند؟

اگر از پرینترهای دو بعدی ساده (پرینت روی کاغذ) استفاده کرده باشید حتما با یک پنجره مواجه شده‌اید که در آن از شما خواسته می‌شود ابعاد کاغذ چاپ، تعداد دفعات چاپ و… مشخص شوند. اگر در بخش تنظیمات پیشرفته وارد شوید نیز با گزینه هایی مانند تنظیم میزان رنگ و مقدار پر رنگ بودن چاپ، حاشیه صفحات و موارد مختلف دیگر مواجه خواهید بود.

پرینترهای سه بعدی نیز برای ساخت قطعات نیاز به تنظیمات دارند. همانطور که در پرینت معمولی، چاپ یک تصویر یا متن انجام می‌شود و برای این کار باید عکس و طرح مورد نظر وجود داشته باشد، در پرینت سه بعدی نیز باید طرح سه بعدی مشخصی وجود داشته باشد.

خدمات طراحی سه بعدی

تصور کنید قصد دارید چهره یک شخص را با پرینتر سه بعدی بسازید. چهره واقعی یک شخص چیزی نیست که همه جزئیات آن در یک عکس معمولی مشخص باشد. مثلا شما اگر از روبرو به صورت شخص نگاه کنید، شکل بینی شخص کاملا مشخص نیست و در تصویر نیم رخ جزئیات دیگری را خواهید دید. از هر زاویه که به چهره شخص نگاه شود، جزئیات تصویر متفاوت خواهد بود.

برای آنکه همه این جزئیات وجود داشته باشد باید صدها تصویر تهیه نمود. تا هر تصویر از یک زاویه خاص به چهره شخص نگاه کند.اما این اصلا منطقی نیست که شما برای ساخت یک قطعه صدها تصویر تهیه کنید. شاید آن تصاویر نیز موردی را از قلم بیندازند و از واقعیت دور شوید. بنابراین طرح سه بعدی طرحیست که در نرم افزارهای کامپیوتری طراحی می شود و همانند واقعیت همه جزئیات چهره شخص یا هر قطعه صنعتی و تزئینی در آن لحاظ شده است.

با وارد نمودن طرح سه بعدی در نرم افزارهای پرینت سه بعدی، همه جزئیات طرح برای دستگاه تعریف می شوند. سپس می توان مشخص نمود که این طرح چگونه و با چه شرایطی ساخته شود. در ادامه در همین مقاله با عنوان “پرینتر سه بعدی چیست” به جزئیات قابل تنظیم خواهیم پرداخت.

نرم افزار پرینتر سه بعدی چیست

تا اینجا در مقاله پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند به تعریف مشخصی از پرینتر سه بعدی پرداختیم. در ادامه تصمیم داریم کلیاتی از روش کار با پرینتر سه بعدی را توضیح دهیم. در مقاله پرینتر سه بعدی چیست همراه ما باشید.

نرم افزار پرینتر سه بعدی همان نرم‌افزاریست که در آن تنظیمات چاپ انجام می‌شود. نرم افزارهای مختلفی به صورت تجاری برای این موضوع توسعه داده شده‌اند. نرم افزارهای Simplify3d، Cura، Repetier از جمله محبوب ترین ها هستند. این نرم افزارها ابتدا مدل سه بعدی را به صورت اسلایس شده در می‌آورند و تنظیمات مختلف شامل میزان پر شدن لایه ها، سرعت چاپ، دمای چاپ و… در آن‌ها تنظیم می‌شود.

پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

در ادامه مقاله “پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند” تصمیم داریم به برخی از انواع فناوری های پرینت سه بعدی اشاره نماییم.

انواع فناوری های پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

فناوری پرینت سه بعدی FDM

پرینت سه بعدی FDM دقیقا همان روشی است که مثال آن را با چسب حرارتی ارائه نمودیم. در این فناوری ماده مصرفی که فیلامنت نامیده می شود شامل یک قرقره پلیمری نازک است که توسط سیستم تزریق دستگاه ذوب و تزریق می‌شود. با حرکت سیستم تزریق، چاپ مواد بر روی میز دستگاه انجام می‌شود و قطعات به شکل تنظیم شده در برنامه ساخته می‌شوند.

خدمات پرینت سه بعدی در دامغان

برای اطلاع دقیقتر از جزئیات این فناوری اینجا کلیک کنید.

فناوری پرینت سه بعدی LDM

در این فناوری ماده مصرفی دیگر محدود به فیلامنت نیست. چاپگرهای سه بعدی LDM می‌توانند مواد غیر فیلامنتی مانند پلاستیک‌های خرد شده یا پلیمرهای ژلاتینی باشند. در این نوع از پرینترهای سه بعدی مخزنی بر روی دستگاه وجود دارد که مواد در درون آن قرار گرفته و با فشار هوا یا فشار پیستون از نازل آن خارج می‌شود. این نوع از پرینترهای سه بعدی هرچند با محدودیت کمتری از مواد اولیه مواجه هستند اما کاربری آن ها عمدتا در امور آزمایشگاهی و تحقیقاتی می‌باشد.

فناوری پرینت سه بعدی رزینی (LCD، DLP، SLA)

ماده مصرفی در این فناوری رزین‌های پرینت سه بعدی است که با رزین‌های معمولی متفاوت است این رزین‌ها با تابش نور UV خشک می‌شوند. در این روش پرینتر سه بعدی رزینی با خشک کردن رزین به صورت لایه لایه، ساخت قطعات را انجام می‌دهند. کیفیت ساخت در این روش بالاست اما گران بودن رزین یک محدودیت در ساخت قطعات  تجاری محسوب می‌شود. در ادامه مقاله پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند به دیگر فناوری های پرینت سه بعدی می پردازیم.

چاپگر سه بعدی رزینی

فناوری پرینت سه بعدی SLS

این فناوری که از آن تحت عنوان تف جوشی انتخابی نیز یاد می‌شود یکی دیگر از روش‌های پرینت سه بعدی است که دقت بالایی نیز دارد. این فناوری می‌تواند در ساخت قطعات عملکردی و صنعتی نیز بکار گرفته شود. البته با توجه به قیمت متریال، کاربرد این فناوری در هر جایی بصرفه نیست و عمدتا در صنایع خاص دارای کاربرد است. ماده مصرفی در این روش پودر پلیمر با سایز دقیق و مشخص است. پودر پلیمر توسط یک لیزر به مواد مجاور خود متصل شده و از طریق حرکت لیزر، قطعات بصورت لایه لایه ساخته می‌شوند.

فناوری پرینت سه بعدی SLS

فناوری پرینت سه بعدی SLM

فناوری SLM شباهت زیادی به فناوری SLS دارد اما کاربرد آن در ساخت قطعات فلزی است. بنابراین این فناوری به عنوان پرینت سه بعدی فلزات نیز شناخته می‌شود. در فناوری SLM پودرهای فلز با روش مشابه فناوری SLS به روش تف جوشی انتخابی به یکدیگر متصل شده و ساخت قطعات از این طریق صورت می پذیرد. 

فلزات ساخته شده در این روش عمدتا فلزات آلیاژی هستند که در صنایعی مانند هوافضا کاربرد دارند. فلزاتی مانند فولادهای آلیاژ شده با تیتانیوم، استیل 316 و بسیاری از فولادهای نیکل-کروم. بنابراین این روش به گونه ای نیست که تصور کنید برای یک قطعه آهنی ساده کاربرد دارد. بلکه در ساخت قطعات مانند پره‌های توربین گازی خاص با کاربرد در صنایع هوافضا می تواند توجیه اقتصادی و فنی قابل قبولی را به همراه داشته باشد.

مراحل کار با پرینتر سه بعدی چیست

کار با پرینتر سه بعدی همانند هر دستگاه دیگر دارای مراحل مختص خود است. در مقال پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند به این مراحل می پردازیم:

طرح سه بعدی 

همانطور که ذکر شد اولین مرحله در کار با پرینتر سه بعدی داشتن طرح سه بعدی است. برای داشتن طرح سه بعدی می‌توانید از نرم افزارهای طراحی سه بعدی استفاده کنید. همینطور می توانید از سایتهای ارائه دهنده طرح سه بعدی رایگان مانند وب سایت cults نیز استفاده نمایید. و اگر نه فرصت طراحی دارید و نه طرح مورد نظرتان قابل دانلود است، می‌توانید از خدمات طراحی سه بعدی سوبا استفاده نمایید.

جیکدگیری در پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

دومین مرحله از فرایند پرینت سه بعدی مرحله جیکدگیری است که با نرم افزار پرینتر سه بعدی انجام می‌شود. در این مرحله با هر یک از نرم افزارهای پرینتر سه بعدی که متناسب با نوع چاپگر سه بعدی باشند، می‌توان فرایند جیکدگیری را انجام داد. مناسب‌ترین نرم‌افزار برای شروع کار با یک پرینتر سه بعدی FDM، نرم افزار Simplify3d است. 

این نرم افزار می‌تواند قعطات را اسلایس نموده و شرایط چاپ در هر اسلایس را مشخص نماید. دمای چاپ در هر اسلایس، دمای میز دستگاه، سرعت فن خنک کننده، سرعت حرکت نازل، نرخ تزریق و دیگر موارد همگی در این مرحله تنظیم شده و یک جیکد آماده می‌شود. با ذخیره جیکد در یک کارت حافظه یا ارسال مستقیم آن به دستگاه، فرایند چاپ آغاز می‌شود.

جمع بندی

در مقاله پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می‌کند تلاش نمودیم تا در خصوص این فناوری و مهمترین روش‌های آن مطالبی را بصورت شفاف ارائه دهیم. اما این همه آن چیزی نیست که در خصوص پرینترهای سه بعدی وجود دارد. روش FDM به عنوان فراگیرترین روش در چاپ سه بعدی دارای نکات مختلفیست که از خلاقیت کاربران بدست آمده است. توصیه می‌کنیم با مراجعه به بخش پرینتر سه بعدی در مجله سوبا، دیگر مقالات جذاب این فناوری را مطالعه نمایید.

فهرست مطالب

پایان مقاله پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند.

 

# پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند

آخرین نوشته ها
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.