کاربرد پرینترهای سه بعدی در #صنعت
نکات فنی و تخصصی تکنولوژی پرینترهای سه بعدی

ناشناخته بودن بازار پرینترهای سه بعدی و اطلاعات کم در مورد این تکنولوژی باعث شده است که فروشندگان و تولید کنندگان ادعاهایی را عنوان کنند (که شاید به فروش پرینترها کمک کند) که در حالت کاربردی این امکانات ادعایی کاربرد چندانی نداشته باشد و یا در هنگام خرید امکاناتی را بی ارزش جلوه دهند که بسیار کاربردی و مورد استفاده باشد .

در این قسمت سعی شده که پرسش ها و نیازهای کاربران را در قالب نکات فنی و تخصصی بر اساس منابع معتبر و استانداردهای موجود پاسخ داده شود تا از سردرگمی کاربران در هنگام خرید و یا استفاده از پرینترهای سه بعدی به حداقل ممکن برسد.

استفاده از ساپورت در پرینترهای سه بعدی

استفاده از ساپورت در پرينت سه بعدي اين امکان را فراهم مي نمايد که بتوان قطعاتي با پيش امدگي زياد را پرينت نمود و مانع از ريزش مواد در قسمتهاي پيش آمده شد. همانطور که اطلاع داريد پرينترهاي سه بعدي با تکنولوژي FFF و يا FDM از تکنولوژي ذوب مواد ترموپلاستيک و لايه گذاري آنها بر روي همديگر جهت پرينت سه بعدي استفاده مي نمايد. لايه گذاري بصورت پي در پي انجام مي پذيرد و هر لايه بر روي لايه قبلي پرينت مي گردد. در برخي موارد هيچ ماده اي در زير قسمت در حال پرينت وجود ندارد و اين باعث مي گردد که مواد در آن نقاط دچار ريزش شوند. اين موضوع در مواردي که شيب خيلي زياد مي باشد نيز مشاهده مي شود. در چنين مواردي مي بايست از ساپورت استفاده نمود.

ساپورت گذاري معمولاض به دو روش طراحي ساپورت در هنگام طراحي مدل سه بعدي و يا استفاده از گزينه هاي ساپورت گذاري نرم افزار دستگاه پرينتر انجام مي شود. در صورتي که ساپورتها به همراه مدل اصلي طراحي شده باشند به همراه مدل اصلي پرينت مي شوند و در نهايت مي بايست به روش مکانيکي ساپورت ها را از مدل اصلي جدا نمود. در صورتي که ساپورت براي مدل طراحي نشده باشد مي توان از گزينه موجود در نرم افزار جهت ساپورت گذاري استفاده نمود. با فعال نمودن اين گزينه کليه نقاطي که نياز به ساپورت دارند ساپورت گذاري خواهند شد و در آخر کار مي بايست اين ساپورت ها را از قطعه کار جدا نمود. در صورتي که دستگاه پرينتر سه بعدي دو نازله باشد مي توان ساپورت گذاري را با استفاده از مواد ساپورت گذاري انجام داد و سپس با استفاده از حلال هاي مخصوص آن ماده ساپورت را از قطعه اصلي جدا نمود.

بطور کلي مي توان گفت که مدل هاي سه بعدي که داراي قستمهايي با شيب بيشتر از 45 درجه مي باشند نيازمند ساپورت گذاري مي باشند و ان زوايه بعه پارامترهايي مانند نوع ماده مصرفي، اندازه مدل در حال پرينت، دماي پرينت و فاصله اکسترود (تزريق مواد) وابسته مي باشد و به مرور زمان کاربر مي تواند تشخيص دهد که آيا ساپورت گذاري لازم مي باشد يا نه؟. هر چند گزينه اي تحت عنوان Overhang در نرم افزارهاي اسلايس زني وجود دارد که قسمتهاي نيازمند ساپورت گذاري را مشخص مي نمايد.

فرمت مدلهای طراحی شده برای پرینترهای سه بعدی

تمامي پرينترهاي سه بعدي جهت کار نيازمند يک مدل سه بعدي مي باشند که مي بايست قابل شناسايي توسط نرم افزار مربوط به آن دستگاه باشد. مدل سه بعدي مي تواند در نرم افزار طراحي سه بعدي مانند Solidwork، Catia، Rhino، 3d Max و غيره طراحي شود. بطور کلي تمامي نرم افزار هاي دستگاه هاي پرينتر سه بعدي از سه فرمت .STL، .OBJ و .AMF پشتيباني مي کنند. لذا بعد از طراحي مدل در نرم افزار مي بايست آن مدل با يکي از فرمتهاي ذکر شده ذخيره شده و توسط نرم افزار مربوط به دستگاه براي پرينت سه بعدي شدن آماده گردد.

نکاتی در مورد انتخاب نوع پرینتر سه بعدی

پرينتر سه بعدي دستگاه و يا به اصطلاح ديگر ابزار بسيار جذاب و کارآمدي مي باشند که در صنايع مختلفي مورد استفاه قرار مي گيرند. با توجه به وسيع بودن دامنه کاربردهاي پرينتر سه بعدي، کاربران زيادي از اين دستگاه استفاده مي نمايند که تا بتوانند نيازهاي صنعتي، آموزشي و … خود را برآورده نمايند. با توجه به جديد بودن تکنولوژي پرينتر سه بعدي و همچنين وجود انواع مختلفي از پرينترهاي سه بعدي در بازار شناخت ويژگي هاي دقيق اين دستگاه ها و همچنين محدوديتهاي آنها باعث مي گردد تا کاربران به راحتي بتوانند انتخاب درستي داشته باشند. لذا در اين مقاله برخي از نکات مهم و مورد نياز براي يک انتخاب درست پرينتر سه بعدي آورده آورده شده است

در اين مطلب سعي مي کنيم نکاتي که لازم است به هنگام خريد چاپگر هاي سه بعدي (3D Printer) در نظر گرفته شوند را بررسي کنيم.

نکته اول: انتخاب نوع تکنولوژي مورد نياز

تکنولوژي هاي متفاوتي در پرينترهاي سه بعدي مورد استفاده قرار مي گيرد که عبارتند از:
1- تکنولوژي FDM و يا FFF
2- تکنولوژي SLA و يا DLP
3- تکنولوژي SLS و يا DLMS

هر يک از اين تکنولوژي ها براي کاربردهاي خاصي مورد استفاده قرار مي گيرد که همچنين نوع مواد مصرفي در اين تکنولوژي هاي متفاوت مي باشد. در تکنولوژي FDM و يا FFF از رولهاي مواد پلاستيک (فيلامنت) استفاده مي گردد که داراي قيمتهاي خيلي پائيني مي باشند و با توجه به پائين بودن قيمت مواد اوليه، اين تکنولوژي مورد توجه کاربران زيادي مي باشد. دقت پرينت اين نوع پرينترهاي سه بعدي در حدود 100 ميکرون (1/0 ميليمتر) مي باشد و بيشتر براي نمونه سازي مورد استفاده قرار مي کيرد. در تکنولوژي SLA و يا DLP از رزينهاي مايع استفاده مي شود و قيمت مواد اوليه مورد استفاده بسيار بالا بوده و همچنين از دقت بسيار خوبي برخوردار مي باشند و به همين دليل بيشتر در کارهاي بسيار دقيق مانند جواهد سازي و يا دندان پزشکي مورد استفاده قرار مي گيرد. دقت اين پرينترهاي سه بعدي در حدود 15 ميکرون (015/0 ميليمتر مي باشد. در تکنولوژي SLS و يا DLMS از پودر به عنوان ماده اوليه استفاده مي شود و مواد اوليه اين پرينترهاي سه بعدي در داخل کشور بسيار کمياب و گرانقيمت مي باشد. اين نوع پرينترهاي سه بعدي بيشتر در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرد و هزينه تهيه و راه اندازي آنها بسيار بالا مي باشد و همچنين داراي دقتي بسيار خوبي مي باشند.
لذا مي توان گفت يکي از پارامترهاي انتخاب نوع پرينتر دقت مورد نياز و همچنين قيمت مواد اوليه مي باشد که مي بايست مد نظر قرار گيرد. در صورتي که دقتي در حدود 100 ميکرون نياز داشته باشيد مي توانيد از پرينترهاي سه بعدي معمولي و يا همان پرينترهاي سه بعدي FDM استفاده نمائيد و در صورت نياز به دقت بالاتر مي بايست از پريترهاي سه بعدي با تکنولوژي SLA و يا DLP استفاده نمائيد.

نکته دوم: کاربرد قطعات پرينت سه بعدي شده

يکي ديگر از پارمترهايي که مي بايست در هنگام خريد پرينتر سه بعدي به آن توجه نمود کاربرد قطعات پرينت سه بعدي شده مي باشد. همانطور که قبلاً گفته شد قطعات پرينت سه بعدي شده در صنايع مختلفي مورد استفاده قرار مي گيرد و نوع مصرف قطعات پرينت شده بسيار مهم مي باشد. در صورتي که قطعات پرينت شده مي بايست در دستگاه هاي مکانيکي و رباتيک مورد استفاده قرار گيرد و يا مي خواهيد از پرينتر سه بعدي در کارهايي مانند مجسمه سازي و يا ماکت سازي استفاده گردد توصيه مي شود که حتماً از پرينترهاي سه بعدي با تکنولوژي FDM و يا FFF استفاده گردد چرا که مواد مصرفي اين نوع پرينترهاي سه بعدي بسيار ارزانتر از ديکر انواع پرينتر مي باشد و همچنين قيمت اين نوع دستگاه ها در مقايسه با ساير پرينترهاي سه بعدي بسيار پائين تر مي باشد و همچنين در اين دستگاه ها مي توان از مواد اوليه متفاوتي از قبيل ABS، PLA، PVA و ساير مواد ترموپلاستيک استفاده نمود و تنوع رنگ بسيار زيادي وجود دارد. لازم به ذکر مي باشد که استحکام قطعات پرينت سه بعدي شده با استفاده از اين تکنولوژي بسيار بالا بوده و مي توان از قطعات پرينت سه بعدي مستقيماً استفاده نمود.
در صورتي که قرار است قطعه پرينت سه بعدي شده به عنوان قالب مورد استفاده قرار گيرد توصيه مي شود از پرينترهاي سه بعدي با تکنولوژي SLA و يا DLP استفاده شود. در اين نوع پرينترهاي سه بعدي از مواد اوليه رزين استفاده مي شود که داراي قيمت بالاتري نسبت به پرينترهاي سه بعدي با تکنولوژي FDM و يا FFF مي باشند. علت استفاده از اين نوع پرينترها آن است که با تزريق مواد مذاب در قالب ساخته شده، قطعه پرينت شده با مواد رزين بخار شده و جاي آن را مواد مذاب پر مي کند.


منبع:وب سایت گروه صنعت گستر