جدیدتکنولوژی های پرینت سه بعدی: مقایسه سه تکنولوژی SLA، FDM و SLS
ساخت افزایشی توانسته است که هزینه‌ها را کاهش دهد، در زمان صرفه‌جویی کند و محدودیت‌های ساخت و تولید را به طور چشمگیری بکاهد. از مدل‌های مفهومی و نمونه‌های اولیه در نمونه‌سازی سریع گرفته تا مفصل‌ها و اتصال دهنده‌ها.
تکنولوژی های پرینت سه بعدی راه حل‌های بسیار زیادی را برای گستره‌ی متنوعی از محصولات ارائه می‌دهند. در سال‌های اخیر پرینترهای سه بعدی با رزولوشن بالا به صرفه‌تر و مطمئن‌تر شده‌اند و استفاده و کاربری آن‌ها هم آسانتر شده است. در نتیجه این تکنولوژی در کسب و کارهای بیشتری جای پای خود را باز کرده است. ناگفته نماند که پیشرفت تکنولوژی های پرینت سه بعدی و گسترش روش‌های متفاوت موجب شده که انتخاب پرینتر سه بعدی مناسب در بین گزینه‌های موجود کاری دشوار از آب درآید.
کدام تکنولوژی برای کاربرد خاص شما مناسب است؟ چه مواردی در دسترس هستند؟ شما چه تجهیزات و آموزشی برای شروع کار نیاز دارید؟ هزینه‌ها و بازگشت سرمایه چگونه است؟ در این مقاله، به سه تکنولوژی موجود برای پرینت سه بعدی پلاستیک خواهیم پرداخت:
- مدلسازی رسوبده (FDM)
- استریولیتوگرافی (SLA)
- تف جوشی لیزر انتخابی (SLS)
پرینتر سه بعدی FDM
FDM متداول‌ترین نوع پرینترهای سه بعدی است که اغلب مخاطبان آن در سطح مصرف‌کننده هستند. پرینترهای سه بعدی FDM قطعات را با ذوب کردن و اکسترود کردن فیلامنت‌های ترموپلاستیک انجام می‌دهند؛ به طوری که نازل در محدوده‌ی ساخت، لایه به لایه رسوب‌گذاری می‌کند.
پرینترهای FDM با بازه‌ای از ترموپلاستیک‌های استاندارد کار می‌کنند. از این ترموپلاستیک‌ها می‌توان به ABS ،PLA و ترکیب‌هایی از آن‌ها اشاره کرد. تکنیک پرینت سه بعدی FDM به خوبی برای تولید نمونه‌های اولیه و مدل‌های مفهومی تکامل پیدا کرده است. به عنوان مثال بسیاری از نمونه‌های اولیه‌ای که در گذشته با روش‌های ماشینکاری تولید می‌شدند، امروزه با این تکنولوژی با سرعت بالا و هزینه‌ی کمتر ساخته می‌شوند.
مقایسه سه تکنولوژی SLA ،FDM و SLS، پرینترهای سه بعدی FDM کمترین رزولوشن و دقت را دارند. همچنین اینگونه از پرینترها در مقایسه با دیگر تکنولوژی های پرینت سه بعدی انتخابی مناسب برای چاپ طرح‌های پیچیده نیستند.
در پرینترهای سه بعدی FDM پرداخت سطح بالا تنها به واسطه‌ی پولیش‌کاری‌های مکانیکی و شیمیایی به دست می‌آید. پرینترهای FDM صنعتی از بازه‌ی گسترده‌تری از ترموپلاستیک‌ها و همچنین از ساپورت‌های قابل انحلال استفاده می‌کنند تا مقداری از مشکلات پرداخت سطح بکاهند. اما قیمت تمام شده‌ی بالا در پرینترهای FDM صنعتی، خود مشکل مهم دیگری ایجاد می‌کند.
پرینتر سه بعدی SLA
استریولیتوگرافی اولین تکنولوژی پرینت سه بعدی ثبت شده در جهان است که در دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی پدید آمد و هم‌اکنون هم از محبوب‌ترین تکنولوژی های پرینت سه بعدی برای حرفه‌ای‌ها است. پرینتر SLA در سازوکاری که Photopolymerization نام دارد از یک لیزر برای پخت رزین مایع و تبدیل آن به پلاستیک سخت استفاده می‌شود.
قطعات تولید شده با پرینتر SLA دارای رزولوشن و دقت بالا، جزئیات واضح و پرداخت سطح خوب هستند. اما اصلی‌ترین مشخصه‌ی پرینتر سه بعدی SLA تطبیق‌پذیری و همه‌کاره بودن آن است. تولیدکننده‌های مواد اولیه رزین‌های متنوع و خلاقانه‌ای را برای پرینترهای SLA تولید می‌کنند تا بازه‌ی وسیعی از خواص ظاهری، مکانیکی و دمایی را برای قطعات تولید شده پوشش دهند.
پرینتر SLA برای نمونه‌های اولیه با جزئیات زیاد که نیاز به تلورانس کم و صافی سطح بالا دارند، انتخابی مناسب است. پرینتر سه بعدی SLA در بازه‌ی وسیعی از صنایع کاربرد دارد؛ از مهندسی و ساخت محصول تا دندان‌سازی، جواهرسازی و آموزش.
پرینتر سه بعدی SLS
در ادامه‌ی بررسی و مقایسه سه تکنولوژی SLA ،FDM و SLS، به بررسی پرینتر سه بعدی SLS می‌پردازیم.
SLS معمول‌ترین تکنولوژی ساخت افزایشی برای کاربردهای صنعتی است. پرینترهای SLS پلاستیک، از لیزرهای با توان بالا برای ذوب ذرات کوچک پودر پلیمر استفاده می‌کنند. پودرهای ذوب نشده نقش ساپورت را در فرآیند چاپ ایفا می‌کنند و نیاز به تولید ساپورت اختصاصی را از بین می‌برند. همین امر باعث می‌شود که SLS برای تولید هندسه‌های پیچیده(همچون اجزای درونی، ریزبرش‌ها، دیواره‌های نازک و شیب‌های منفی) ایده‌آل باشد.
قطعات ساخته شده با SLS دارای مشخصه‌های مکانیکی بسیار مطلوبی هستند؛ با مقاومتی همچون قطعات تولید شده با قالب تزریق پلاستیک.
معمول‌ترین ماده برای پرینترهای SLS، نایلون است. یک ترموپلاستیک محبوب مهندسی با خواص مکانیکی عالی. نایلون سبک وزن، محکم و انعطاف‌پذیر است و در برابر ضربه، مواد شیمیایی، گرما، نور UV و آب مقاومت بالایی دارد.
ترکیبی از هزینه‌های پایین برای هر قطعه، بهره‌وری بالا و مواد اولیه در دسترس، پرینترهای سه بعدی SLS پلاستیک را تبدیل به یک انتخاب محبوب در بین مهندسان کرده است.
اگر تمایل دارید با مفهوم «رزولوشن» در پرینترهای سه بعدی آشنا شوید، مطالعه مقاله‌ی «رزولوشن پرینتر سه بعدی دقیقاً چیست؟!» را به شما پیشنهاد می‌دهیم.
دیدگاه کاربران