با پیشرفت روز افزون علم و تکنولوژی، فناوری پرینت سه بعدی در میان صنایع مختلف پدید آمد و خلاقان، طراحان و تولید کنندگان استقبال شایسته‌ای از فناوری پرینت سه بعدی کردند. شرکت سوبا یکی از فعال‌ترین مجموعه‌ها در حوزه پرینت سه بعدی با ارائه خدمات و تولید دستگاه‌های پرینتر سه بعدی با کیفیت، توانسته است رضایت مشتریان خود در این حوزه را کسب کند.
تاریخچه فناوری پرینت سه بعدی با ارائه یک گزارش مهم درمورد سیستم نمونه سازی کاربردی توسط هایدا کداما در سال 1981 از مجموعه صنعتی شهری ناگویا آغاز شد. مدل چاپ شده بصورت جامد و لایه‌ای ساخته شده بود. با گذشت 3 سال چارلز هال در یک اختراع توانست مدل های سه بعدی را با داده‌های دیجیتال تولید کند. بطوری که با نور فرابنفش و یک پلیمر حساس به UV (فوتوپلیمر) یک مدل سه بعدی ساخته می‌شد. در نهایت در سال 1988 و 1992 به ترتیب مدل سازی FDM و تولید دستگاه چاپ سه بعدی با روش SLA رواج پیدا کرد و در حال حاضر استفاده زیادی در صنایع مختلفی دارد.
با پیشرفت علم در صنعت پرینت و پرینتر سه بعدی، چاپگرهای سه بعدی مختلفی با تکنولوژیهای متفاوت برای تولید محصولات در این روش توسعه یافته و این چاپگرها بسته به نوع فناوریشان به انواع مختلفی دسته بندی شده‌اند. همچنان با رشد روز افزون در فناوری پرینت سه بعدی، تکنولوژی و فرآیندهای نوینی در حال اضافه شدن به این دسته بندی هستند. در ادامه به تشریح برخی از فناوری‌های ساخت افزایشی پرداخته‌ایم.
1- فناوری پرینت سه بعدی رزینی (SLA و DLP)
2- فناوری پرینت سه بعدی SLS
3-فناوری پرینت سه بعدی SLM
4- فناوری پرینت سه بعدی FDM
5- فناوری پرینت سه بعدی زیستی (Bio Printing)
در سال 1988 میلادی فناوری پرینت سه بعدی SLA توسط آقای چارلز هال به همگان معرفی شد. که در این روش با قطعات را با استفاده از رزین فوتوپلیمر تولید می‌کردند. رزین فوتوپلیمر ماده‌ایست که در اثر تابش نور فرابنفش از سیال به جامد تبدیل می‌شود.
فناوری پرینت سه بعدی رزینی عمدتا بر دو نوع LCD و SLA شناخته‌شود. در نوع SLA، تابش لیزر فرابنفش از طریق یک گالوانومر و یک آینه، به مخزن رزین منعکس می‌شود. با حرکت گالوانومر، محل تابش عوض شده و بنابراین مطابق جیکد، رزین‌های هر مقطع خشک می‌شوند و به صفحه كار دستگاه می‌چسبند. سپس لایه‌های بعد به همین روش ساخته می‌شوند.
در روش LCD اما منبع نور دیگر به شکل یک لیزر نیست. بلکه منبع گسترده نور به یک فوتوماسک دیجیتال تابیده می‌شود. فوتوماسک مطابق جیکد، اجازه عبور نور از بخش‌هایی را می‌دهد و رزین در آن بخش‌ها خشک می‌شود. در این روش یک مقطع از قطعه به طور همزمان ساخته می‌شود و لذا دستگاه هیچ حرکتی در راستای X , y ندارد.
1- دقت بالا، صافی سطح مناسب
2-مورد استفاده برای تولید قطعات شفاف
3- مورد استفاده در تولید قطعات صنعتی ( مستقیم و غیر مستقیم)
1- رزین‌ها در همه موارد مقرون به صرفه نیستند.
2-برای محکم شدن قطعه باید چندین ساعت در برابر نور فرابنفش قرار گیرد.
3-پروسه ساخت به سختی قابل مشاهده است و لذا در صورت بروز اشکال در ساخت، ممکن است اپراتور تا پایان کار دستگاه متوجه مشکل نشود.
ساخت قطعات در این فناوری بر پایه ماده‌ای پودری شکل صورت می‌پذیرد. در این روش سیستم های مختلفی چون سیستم لیزر حرارتی، سیستم گردش گاز بی اثر، سیستم تغذیه و لایه نشان پودر، واحد کنترل و… برای ساخت یک محصول به کار گرفته می‌شود. پودر مصرفی این دستگاه‌ها پودرهای پلیمری هستند که در اثر تابش لیزر به یکدیگ متصل می‌شوند.
در این فناوری پس از شناسایی فایل CAD قطعه توسط دستگاه، ساخت قطعه بصورت لایه لایه و از پایین‌ترین قسمت قطعه در صفحه X-Y آغاز می‌شود. ابتدا یک لایه پودر بر روی پلتفرم ساخت لایه نشانی شده و مقطع مورد نظر مطابق جیکد، توسط لیزر دستگاه به روش تف جوشی انتخابی تشکیل می‌شود. قسمتهای لیزر خورده جامد شده و سایر قسمت‌هابه شکل پودر باقی می‌مانند.
فرایند ساخت در لایه‌های بعد به شکل مشابه دنبال می‌شود و در نهایت قطعه نهایی از درون پودرها قابل استخراج است. دلیل استفاده از گاز بی اثر در این روش، جلوگیری از واکنش پلیمر با گازهای محیط است.
1- استحکام بالای قطعات
2-تولید قطعات کاربردی
3-کیفیت بالا در ساخت بدون نیاز به ساپورت‌گذاری قطعات
1-هزینه بالای تولید
2- مواد اولیه گران قیمت
3-عدم امکان ایجاد قطعات با Infill پایین
ذوب انتخابی لیزر یا فناوری چاپ سه بعدی SLM به عنوان یک روش تولید دیگر در ساخت افزایشی شناخته می‌شود. این روش برای پرینت سه بعدی آلیاژهای فلزی توسعه یافته اختصاص داده شده است. برای تولید قطعه‌ای همگن پودر فلز توسط لیزر بطور کامل ذوب می‌شود همانند فناوری SLS قطعه بصورت لایه لایه طبق مدل سه بعدی ساخته می‌شود. در نهایت پس از پایان قطعه فلزی باید خنک شود و بعد اضافات پودری از دور قطعه خارج می‌شوند.
1- تولید قطعه با کیفیت بالا
2- تولید قطعات پیچیده و سخت
3- ساخت قطعات آلیاژی
1- هزینه زیاد در فرآیند تولید
2-محدودیت در محل نگهداری
3- محدودیت در آلیاژها
این فناوری یکی از مناسب‌ترین روش‌های نمونه سازی سریع و چاپ سه بعدی است که فیلامینت هایی از پلیمر با قطر 1.75 میلیمتری را برای تولید قطعه اکسترود می‌کند.
برای آشنایی کامل با فناوری FDM به مقاله پرینتر سه بعدی چیست در همین سایت (sooba3d.com) سربزنید.
1- قیمت پایین مواد و دستگاه
2-تولید قطعات در ابعاد بزرگ
3- اپراتوری آسان
4- در دسترس بودن مواد اولیه
1-دقت و صافی سطح متوسط
2- محدودیت در تولید قطعات عملکردی
3-عدم امکان استفاده از مواد غیر پلیمری
فناوری پرینت سه بعدی زیستی یک فناور جذاب در حوزه پزشکی و مهندسی بافت است. این فناوری ممکن است ترکیبی از فناوری‌های ذکر شده در بالا یا فناوری‌های دیگر باشد. در این فناوری امکان پرینت سه بعدی سلول‌های زنده و ایجاد بافت وجود دارد. همچنین امکان پرینت پلیمرهای زیستی، فوتوپلیمرها، پلیمرهای ترموپلاستیک و هیدروژل‌ها در این فناوری وجود دارد.
چاپگر سه بعدی زیستی می‌تواند در تولید داربست‌ها مهندسی بافت، تولید بافت زنده و قابل جایگزین شدن با بافت انسان و همچنین کاربردهای متعدد تجاری و تحقیقاتی مورد استفاده قرار گیرد. شرکت دانش بنیان سوبا ، تولید کننده پیشرو در حوزه ماشین‌آلات هوشمند و ماشین‌هاي ساخت افزايشي، به عنوان يكي از معدود توليد كنندگان اين چاپگرهاي سه بعدی پيشرفته در جهان، افتخار خدمت‌رسانی به پژوهشگران حوزه پزشکی کشور در این حوزه را دارد.
برای مشاهده این محصول از سوبا اینجا کلیک کنید و برای مطالعه خبری از محققین سوبا در این حوزه اینجا را بخوانید.
فناوری ساخت افزایشی یک فناوری مبتنی بر ساخت قطعات به صورت لایه لایه است. هدف از استفاده از این فناوری، افزایش سرعت نمونه سازی، فراهم شدن امکان ساخت قطعات پیچیده، صرفه اقتصادی در تولیدات کم تیراژ و سایر مواردیست که در نقاط قوت هر فناوری به آن اشاره شد. شرکت دانشبنیان سوبا مصمم است با حمایت شما همراهان گرامی به ترویج این فناوری در کشور بپردازد. در مقالات بعد همراه ما باشید.
