تکنولوژی های پرینت سه بعدی

تکنولوژی های پرینت سه بعدی

راه هاي مختلفي براي ساخت قطعات با تکنولوژی های پرینت سه بعدی وجود دارند که همه ي اين روش ها جزو روش هاي ساخت افزايشي مي باشند.
برخي از تکنولوژی های پرینت سه بعدی بر پايه ي ذوب متريال و اکسترود از ميان يک نازل مي باشند
.
برخي ديگر بر پايه ي پخت لايه لايه ي يک نوع رزين واکنش دهنده به نور يا اشعه UV است
.
دسته بندي کلي که مي توان براي انواع روش هاي پرينت سه بعدي ارايه داد به اين شکل است
:

Vat Photopolymerisation

پرينترهاي مورد استفاده در اين روش داراي مخزني حاوی رزین فتوپلیمرهستند و توسط اشعه يو وي بصورت لايه به لايه خشک مي شود.

این تکنولوژی شامل روش های زیر است:

(SLA(Stereolithography

یکی از روش های پرینت سه بعدی تکنولوژی SLA می باشد. در این روش از یک مخزن رزین فتوپلیمر و لیزر اشعه ی فرابنفش(UV) برای پخت و جامد ساختن رزین استفاده می شود. به این صورت که در هر لایه لیزر با تابش خود به جامد ساختن آن لایه از جسم می پردازد و در طی این فرایند هر لایه را به لایه ی قبلی متصل می کند.

روش SLA قابلیت ساخت قطعات بزرگ با دقت و صافی سطح بالایی را دارد. همچنین محدوده ی وسیعی از مواد قابلیت ساخت به این روش را دارند. هر چند روش SLA تنها روی فتوپلیمرهایی قابل انجام است که در طول زمان پایدار نیستند و خواص مکانیکی کاملا مشخصی ندارند.

قطعات تولید شده برای پخته شدن نهایی درون محفظه ی UV قرار می گیرند. و ساپورت ها بصورت دستی در انتها از قطعه جدا می شوند.

(DLP(Digital Light Pocessin

در این روش از یک منبع نوری و مخزنی از رزین حساس به نور استفاده می شود. با وجود شباهت های بسیار این روش و روش SLA تفاوت اساسی این دو روش در منبع نوری آن هاست. در روش DLP معمولا از منبع نوری همچون لامپ های arc استفاده می شود. در روش DLP از پروژکتور نوری دیجیتال برای تابش و خشک کردن تصویر مقطع قطعه استفاده می شود.در روش DLP از پروژکتور نوری دیجیتال برای تابش و خشک کردن تصویر مقطع قطعه استفاده می شود.

Material Jetting

در این روش هد پرینت جوهرافشان برای پاشش متریال مذاب روی پلتفرم ساخت استفاده می شود. متریال سرد شده و جامد می شود وهر لایه روی لایه ی قبلی شکل می گیرد.

این روش دقت و صافی سطحی بسیار خوبی ایجاد می کند؛ هر چند که متریال های قابل استفاده ی محدودی دارد که شامل متریال های وکس مانندی است. با توجه به نوع متریال استفاد شده قطعات ساخته شده خواص مکانیکی ضعیفی دارند. سرعت ساخت آهسته است و همچنین نیاز به ساپورت گذاری در ساخت این قطعات وجود دارد.

Binder Jetting

یکی دیگر از روش های پرینت سه بعدی روش بیندر جت می باشد. در این روش دو نوع متريال براي پرينت مورد استفاده قرار مي گيرد که يکي بر پايه پودر و ديگري مايعي است که عمليات چسباندن پودر را انجام مي دهد. با قرار دادن لايه به لايه پودر و افزودن چسب شکل قطعه تکامل مي يابد.

هد پرینت جوهرافشان مایع اتصال دهنده را روی لایه ی نازکی از پودر قرار می دهد. با چسبیدن ذرات توسط اتصال دهنده، قطعه بصورت لایه لایه شکل می گیرد. پلت فرم ساخت قطعه بعد از هر لایه کمی پایین رفته و لایه های بعدی روی آن قرار می گیرند.

این روش توسط هر نوع ماده ای که حالت پودری دارد قابل انجام است. بنابراین طیف وسیعی از مواد وجود دارند که میتوانند توسط این روش شکل بگیرند. همچنین این تکنولوژی روشی ارزان و سریع می باشد.

Material Extrusion

روش اکسترود متريال مذاب شده جزو رايج ترين روش هاي پرينت سه بعدي مورد استفاده است. روش FDM یا تکنولوژی اکستروژن متریال در پرینترهای سه بعدی روشی است که جریان پیوسته ای ازفیلامنت های ترموپلاستیک به عنوان متریال پایه قطعه را ایجاد می کند. به این ترتیب که متریال از میان نازلی با درجه حرارت بالا که سبب ذوب شدن آن می شود عبور میکند. با حرکت هد پرینتر که نازل جزوی از آن است و اکسترود متریال قطعه را بصورت لایه لایه تشکیل می دهد. لازم به ذکر است که هد پرینتر تحت کنترل کامپیوتر حرکت می کند. در سیستم مختصات کارتزین حداقل 3 محور برای حرکت هد ابزار نیاز است.

روش FDM قابلیت ساخت قطعات کاربردی با استفاده از متریال های استاندارد از قبیل ABS ،PLA ،PET را داراست.

قطعات ساخته شده به این روش دارای خواص مکانیکی خوبی هستند و در گذر زمان بادوام می باشند. از معایب قطعات ساخته شده به این روش ناهمسانگردی در راستای محور Z و لایه لایه بودن سطح جسم است.

همچنین جزییات بسیار ریز توسط این روش قابل تولید نیست.

Powder Bed Fusion

در اين روش روي بد با پودر پوشانده شده و لایه ی نازکی از پودر متریال بصورت انتخابی توسط لیزر ذوب می شود. در این روش قطعات بصورت لایه لایه روی صفحه ی حاوی پودر ساخته می شود.

پس از ذوب شدن و اتصال در هر لایه پلت فرم ساخت کمی به سمت پایین حرکت می کند و لایه ی بعدی پودر روی صفحه قرار می گیرد و لیزر لایه ی بعدی را شکل می دهد.روش پرینت sls زیرمجموعه ی این روش می باشد.

در این روش نیازی به ساپورت گذاری قطعات وجود ندارد. همچنین این روش با طیف وسیعی از مواد قابل انجام است. اما خواص قطعه ی نهایی ساخته شده دقیقا با قطعه ای از همان جنس که به روش تزریق پلاستیک ساخته شده یکسان نمی باشد.

قطعات ساخته شده به این روش دارای استحکام مکانیکی مناسبی می باشند.

Sheet Lamination

در این روش تولید افزایشی به برش لایه به لایه ورق هایی میپردازیم که هر کدام مقطعی از قطعه ی ساخته شده می باشند. نهایتا صفحات برش خورده روی هم قرار گرفته و مدل نهایی را تشکیل میدهند. صافی سطح بستگی به ضخامت ورق های مورد استفاده دارد که معمولا بین 50 تا 100 میکرون ضخامت دارند.

دیدگاهتان را بنویسید