پرینتر سه بعدی چیست ؟ نحوه کار پرینتر سه بعدی چگونه است؟

ممکن است با شنیدن نام پرینتر سه بعدی با خودتان بگوئید پرینتر سه بعدی چیست ؟ و بعد از آن این سؤال در ذهنتان ایجاد شود که پرینتر سه بعدی چگونه کار می‌کند؟

پرینتر سه بعدی دستگاهی است که با دریافت طرح سه بعدی جسم مورد نظر، می‌تواند آن جسم را بسازد. آن‌ها می‌توانند مدل‌هایی را که دارای سه بعد و حجم ‌باشند را تولید کنند.

اگر بخواهید با استفاده از خلاقیت خود یک جسم جدید را بسازید کافی است آن جسم را طراحی کرده و طرح را به پرینتر سه بعدی دهید تا دستگاه با استفاده از مواد مصرفی موجود در خود مانند فیلامنت های ایکستروژن ، شروع به ساخت جسم مورد نظر ‌کند، به‌گونه‌ای که مواد را به‌صورت لایه به لایه طبق طرح سه بعدی، روی هم می‌ریزد تا در پایان جسم تولید شود.

تاریخچه پرینتر سه بعدی چیست ؟

تکنولوژی پرینتر سه بعدی در دهه ۸۰ شروع شد. اولین بار چارلز چاک هال پرینتر سه بعدی را در سال ۱۹۸۳ اختراع کرد. او اولین پرینتر سه بعدی را با نام استریولیتوگرافی به نام خود ثبت کرد. او اجسام جامد را با استریو لیتوگرافی، از طریق لایه‌ریزی مواد تولید کرد و برای سفت کردن لایه‌ها از اشعه ماورای بنفش استفاده نمود.

نحوه کار پرینترهای سه بعدی

در فرایند تولید مدل با استفاده از پرینتر سه بعدی مراحل زیر باید انجام شود:

۱)طراحی مدل:

اولین مرحله، طراحی سه بعدی مدل است که توسط طراحان با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص انجام می‌شود.

طراحی‌های انجام شده با فرمت CAD می‌باشند که باید به فرمتی تبدیل شوند که برای پرینترهای سه بعدی قابل خواندن باشند. فرمت STL فرمتی است که قابل خواندن برای دستگاه پرینتر سه بعدی می‌باشد.

بعد از اینکه فایل اس تی ال ساخته شد باید درون برنامه slicer قرار گیرد، در این برنامه لایه گذاری فایل‌ها انجام می‌شود و فایل STL به G_code تبدیل می‌شود. G_code زبان برنامه‌نویسی دستگاه‌های پرینتر سه بعدی است.

۲)چاپ مدل:

در این مرحله دستگاه پس از دریافت فایل طراحی با استفاده از مواد مصرفی شروع به چاپ مدل می‌کند، این عمل به‌صورت لایه‌لایه انجام می‌شود.

۳)جدا کردن قطعه چاپ‌شده:

بعد از اتمام چاپ قطعه مورد نظر، باید قطعه را از دستگاه جدا کرد. در بعضی از پرینترهای سه بعدی، جدا کردن قطعه‌های ساخته شده آسان و به راحتی است اما در بعضی از دستگاه‌ها نیاز به مهارت دارد.

۴)پس پردازش:

در بعضی از موارد باید قطعه چاپ‌شده زیر اشعه فرابنفش قرار گیرد تا سفت و خشک شود. همچنین اگر دارای ناهمواری‌هایی باشد، باید با استفاده از سمباده صیقل داده شود.

مزایای پرینتر سه بعدی چیست ؟

حال در مورد این که پرینتر سه بعدی چیست و نحوه کار پرینتر سه بعدی صحبت کردیم، می‌خواهیم به برخی از مزایای پرینتر سه بعدی بپردازیم.

تولیدکنندگان قبلاً برای ساخت برخی قطعه‌ها مجبور به استفاده از قالب‌ها بودند و ابتدا باید قالب‌ها را تولید می‌کردند که یک پروسه زمان‌بر بود اما حال با پرینترهای سه بعدی زمان تولید و ساخت یک قطعه بسیار کاهش یافته است.

در پرینترهای سه بعدی دورریز و ضایعات کاهش چشمگیری داشته که علاوه بر صرفه‌جویی در مواد و کاهش هزینه‌ها، تأثیر بسزایی در سلامت محیط زیست داشته است. همچنین مدل‌های بسیار پیچیده نیز در پرینترهای سه بعدی با دقت بالا به راحتی قابل تولید هستند.

امکان تولید هر قطعه سفارشی با هر خلاقیتی در چاپ مدل‌ها در پرینتر سه بعدی وجود دارد.

معایب پرینتر سه بعدی چیست ؟

همان گونه که پرینترهای سه بعدی دارای مزیت‌هایی هستند معایبی نیز دارند.

1. سرعت تولید هر قطعه بسیار کم است و برای تولید هر مدل باید زمان زیادی را صرف کنید .
2. اجسام و قطعات بزرگ را نمی‌توان با پرینتر سه بعدی تولید کرد مگر اینکه قطعه را جداجدا تولید کرد سپس قطعه‌ها را به هم متصل نمود.
3. به‌صرفه نبودن تولید با تعداد قطعه زیاد
4. مواد مصرفی در پرینترهای سه بعدی محدود است و نمی‌توان از همه جنس مواد مصرفی استفاده کرد.
5. هزینه تهیه دستگاه پرینتر سه بعدی بالاست.
6. قیمت مواد مصرفی پرینترهای سه بعدی مانند فیلامنت‌ها بالا است.

کاربردهای پرینتر سه بعدی

با به وجود آمدن تکنولوژی پرینتر سه بعدی، توجه بسیاری از افراد و محققان را به سمت خود جلب کرد. آن‌ها می‌توانستند از پرینتر سه بعدی برای مدل‌سازی استفاده کنند. همچنین برای ساخت قطعات یدکی و اندام‌های مصنوعی در پزشکی می‌توان از پرینتر سه بعدی استفاده کرد.

پرینتر سه بعدی این امکان را برای مهندسان و طراحان فراهم کرده تا مدل‌های اولیه خود را با سرعت و دقت بالا و هزینه و زمان کم تولید کنند و متوجه ایرادات مدل‌های خود شوند و درصدد رفع مشکلات و ایرادات برآیند.

پرینتر سه بعدی در حوزه‌های گوناگون مانند :

• هوافضا (در ساخت موشک)
• معماری( ساخت سریع مدل‌های ساختمانی)
• تجهیزات پزشکی (تولید اندام‌های مصنوعی)
• خودروسازی( تولید قطعات با حجم کم)
• صنعت رباتیک (جهت ساخت قطعات پیچیده)

کاربرد فراوانی دارد.

انواع پرینترهای سه بعدی

• ساخت اشیا چندلایه (LOM)
• ذوب لیزر انتخابی (SLM)
• ذوب پرتو دیجیتال(EBM)
• لیزر انتخابی (SLS)
• پردازش نور دیجیتال(DLP)
• استریولیتوگرافی (SLA)
• مدل‌سازی رسوب ذوب شده(FDM)

ساخت اشیا چندلایه (LOM)

لایه‌های کاغذی و ورقه‌های پلاستیکی را با اعمال گرما و فشار ذوب می‌کنند و به عنوان مواد اولیه دستگاه پرینتر سه بعدی مورد استفاده قرار می‌دهند.

ذوب لیزر انتخابی(SLM)

پودر آلیاژها و فلزات با استفاده از لیزر ذوب می‌شوند و پرینتر سه بعدی با مواد ذوب شده مدل مورد نظر را تولید می‌کند.

ذوب پرتو دیجیتال(EBM)

در این نوع تکنولوژی قطعات فلزی از انواع آلیاژهای مختلف ساخته می‌شود، قطعات بسیار دقیق و پیچیده با این روش به راحتی ساخته می‌شوند.

لیزر انتخابی(SLS)

این دستگاه به جای رزین مایع از مواد پودری برای چاپ استفاده می‌کند. از لیزر به عنوان منبع تغذیه برای پرینتر سه بعدی استفاده می‌شود تا بتواند مدل مورد نظر خود را بسازد.

پردازش نور دیجیتال(DLP)

در این فناوری ماده اصلی موردنیاز دستگاه مایع رزین پلاستیکی است که با استفاده از یک منبع نور، یک لایه از جسم تولید می‌شود و سپس آن لایه انتقال داده شده و دوباره لایه بعد ساخته می‌شود.

استریولیتوگرافی (SLA)

قطعات چاپ‌شده از پلاستیک، دارای سطح صافی هستند و هنگامی که یک لایه تولید شد، لایه بعدی ساخته می‌شود و بعد تکمیل ساخت، قطعه در اشعه فرابنفش قرار می‌گیرد تا مراحل ساخت کامل شود.

مدل‌سازی رسوب ذوب شده(FDM)

در این روش قطعات به وسیله‌ی ماده اولیه فیلامنت ها ساخته می‌شوند. فیلامنت یک قرقره از رشته‌های پلاستیک است که دستگاه پرینتر سه بعدی با ذوب کردن این فیلامنت ‌ها اجسام دلخواه را تولید می‌کند. امروزه این روش بیشتر از روش‌های قبلی گفته شده مورد استفاده قرار می‌گیرد و بیشتر مورد توجه است.

کلام پایانی

امیدواریم که در این مقاله تحت عنوان پرینتر سه بعدی چیست ؟ ، توانسته باشیم تمام مفاهیم پیرامون پرینترهای سه بعدی و نحوه کار آن‌ها را به شما کاربران عزیز توضیح داده باشیم.

اگر بعد از مطالعه این مقاله سؤال و یا دیدگاهی در رابطه با پرینترهای سه بعدی داشتید می‌توانید در پایین این مقاله با ما در میان گذارید. کارشناسان ما در اسرع وقت پاسخگوی نظرات و دیدگاه‌های شما هستند.