انتخاب پرینتر سه بعدی مناسب

3D printerیک پرینتر سه بعدی از یک فرآیند تولید افزودنی استفاده می کند، یعنی با اضافه کردن مواد، جامد کردن مایع و ... میتواند لایه به لایه یک شیء را تولید کند. برخلاف ابزارهای معمولی که با حذف ماده از طریق ماشینکاری، قطعه ای را تولید می کنند، این فناوری با اضافه کردن لایه هایی از مواد ، شیء را ایجاد می کند. این کار زمان تولید را در مقایسه با فرآیندهای ماشینکاری معمولی کاهش می دهد و دقت بسیار بالایی در تولید اشکال پیچیده ارائه می دهد.

برخلاف تکنیک های قالب سازی، که به ساخت قالب قبل از ریختن مواد در آن نیاز دارند، چاپگرهای سه بعدی بطور مستقیم از یک فایل دیجیتالی استفاده می کنند که متناسب با هر لایه ماده به بخش های مختلف تقسیم می شود.

نمایش محصولات مشابه

در چاپ سه بعدی از چه موادی استفاده می شود؟

از مواد مختلفی برای انواع مختلف پرینترهای سه بعدی استفاده می شود. در ادامه لیستی از متداول ترین مواد ارایه شده است (فن آوری های ذکر شده در زیر در بخش بعدی شرح داده شده اند):

ظاهر قطعه نهایی	مشخصات متمایز	بازار	فناوری	نوع ماده	شکل ماده اصلی
ناهموار	مناسب برای صنایع غذایی خوب خواص مکانیکی بهتر از PLA مقاومت مکانیکی خوب	عموم حرفه ای	FDM FFF	PLA(پلیمر گیاهی) ABS(ترموپلاستیک) PET(پلی اتیلن ترفتالات)	رشته
	جزییات خوبی دارد مناسب برای صنایع غذایی خواص مکانیکی خوب	نمونه اولیه آزمایشگاه های تحقیقاتی طراحی نمونه اولیه نمونه اولیه حجم کم هوانوردی خودروسازی جواهرسازی	SLS SLS Binder Jetting DMLS EBM	پلی آمید سرامیک،شیشه آلومید(ترکیب آلومینیوم و پلی آمید) تیتانیوم،فولادضدزنگ، آلومینیوم، کبالت، آهن، برنز وغیره نقره، پلاتین، طلا وغیره	پودر
صاف است مستقیما بطور متمرکز رنگ شده	جزییات خوبی دارد شکننده است	جواهرسازی دندانپزشکی مدلسازی نمونه اولیه حجم کم پزشکی	SLA DLP PolyJet MJM	وکس پلیمر رزین	مایع

تحقیقات زیادی برای جایگزین کردن مواد فعلی در حال انجام است، مانند ABS، صنعت نفت و PLA کشاورزی با مواد سازگار با محیط زیست مانند گل رس، گل و لای، خمیر چوب، دانه محلی یا جلبک (SWF). در زمینه ساخت و ساز یا مهندسی عمران، چاپگرهای سه بعدی که می توانند از هاون های خاص استفاده کنند نیز در حال ظهور هستند.

تکنیک های اصلی چاپ سه بعدی چیست؟

نظرات	قاعده کلی	فناوری
چاپگرهای در نظر گرفته شده برای عموم. برای مثال می توانید از این فناوری برای نمونه سازی و ساخت قطعات واحد استفاده کنید، برای مثال برای خدمات پس از فروش.	پرینتر سه بعدی، رشته های (PLA، ABS، PET و غیره) را گرم می کند تا نرم شود و آن را به صورت لایه لایه روی یک سینی قرار می دهد.	مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده (FDM)
قطعات تولیدی ممکن است متناسب با چاپگر از دقت خوبی برخوردار باشند، اما در مورد قطعات پیچیده توصیه می کنیم به جای آن از فناوری SLS استفاده کنید.	هنگامی که قطعه دارای قسمت های شکننده است (برای مثال یک سینی روی پایه باریک)، باید مناطق پشتیبانی را در نظر بگیرید که پس از ساخت قطعه حذف می شوند.	مدل سازی لایه گذاری رشته ای (FFF)
قطعات وقتی از چاپگر بیرون می آیند ظاهر شنی مانند دارند و قبل از نهایی شدن باید صیقل داده شوند.قطعات چاپ شده با SLS خواص مکانیکی خوبی دارند	پرینتر سه بعدی از پرتو لیزری استفاده می کند که لایه ای از پودر (پلی آمید، سرامیک یا شیشه) را لایه لایه جامد می کند تا قطعاتی تولید کند که جزییات زیادی دارند.هنگام تولید قطعات پیچیده یا قطعاتی که بخش های شکننده دارند، نیازی به پشتیبانی نیست زیرا بخش های شکننده با پودر پشتیبانی می شوند.	ذوب لیزر انتخابی (SLS)
از این پرینترها در صنایعی نظیر هوانوردی و خودروسازی و پزشکی استفاده می شود. آنها به سرمایه گذاری اولیه قابل توجهی نیاز دارند و همچنین هزینه های تعمیر و نگهداری آنها بالاست، اما تولید قطعات بسیار پیچیده با خواص مکانیکی قابل مقایسه با قطعات به دست آمده به روش های سنتی مانند ماشینکاری یا ریخته گری را ممکن می سازند.	پرینتر سه بعدی از پرتو لیزری استفاده می کند که لایه ای از پودر (پلی آمید، سرامیک یا شیشه) را لایه لایه جامد می کند تا قطعاتی تولید کند که جزییات زیادی دارند.	(DMLS) ذوب لیزر فلز مستقیم
فرآیند تولید در خلاء انجام می شود و این امر از اکسیداسیون پودر سخت شده جلوگیری می کند. در نتیجه می تواند بلافاصله مورد استفاده مجدد قرار گیرد. این فناوری فقط برای مواد رسانا قابل استفاده است. سریعتر و کمی دقیق تر از فناوری لیزر (DMLS) است	پرینتر سه بعدی از پرتوی الکترونی استفاده می کند که یک لایه پودر (فولاد، کبالت کبالت، آلومینیوم، تیتانیوم و غیره) را به صورت لایه ای به صورت جامد تثبیت می کند تا قطعات بسیار پیچیده ای تولید شود که در غیر این صورت نمی توان تولید کرد.	ذوب با پرتو الکترونی (EBM)
قطعات بدست آمده بسیار دقیق هستند و سطح خوبی دارند. این روش به ویژه بخاطر سرعتش هم در نمونه سازی و هم برای ساخت قالب استفاده می شود.	این چاپگرهای سه بعدی از اشعه ماورای بنفش برای یکپارچه کردن رزین استفاده می کنند.	استریولیتوگرافی (SLA)
این فناوری از یک پروژکتور استفاده می کند و نیازی نیست افقی حرکت کند و سریعتر از SLA چاپ می کند.	این چاپگرهای سه بعدی از اشعه ماورای بنفش برای یکپارچه کردن رزین استفاده می کنند	پردازش دیجیتال نور (DLP)
این روش ترکیب مواد مختلفی که ممکن است متناسب با نیاز خواص مکانیکی متفاوت (سفت و سخت یا انعطاف پذیر) داشته باشند، را ممکن می کند. هم در ساخت اسباب بازی و هم در صنعت هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد.	این پرینترها انتشار نور ماوراء بنفش را با قطات بسیار کوچک مواد فوتوپلیمر (که در اثر نور ماوراء بنفش متراکم می شود) ترکیب می کنند.	PolyJet (پلی جت)
قطعات تولید شده بسیار دقیق هستند و بسته به تعداد هد چاپ می توانند از چندین ماده ساخته شوند. این فناوری به ویژه در ساخت جواهرات و ساخت قالب مورد استفاده قرار می گیرد. پرینترهای سه بعدی که برای ساختمان سازی یا مهندسی عمران استفاده می شوند نیز با افشانه کار می کنند	این پرینترها ماده مایعی را که سرد می شود، اسپری می کنند. آنها مجهز به چندین هد چاپ هستند که یکی از آنها برای تولید مواد (برای مثال موم) همزمان با قطعه استفاده می شود.	مدلسازی مولتی جت (MJM)
با این تکنیک می توان قطعات رنگی بسیار پیچیده ای تولید کرد. با این وجود لازم است پودر اضافی را با دمیدن یا مکش جارو برقی از بین ببرید.	این پرینترها یک مواد همبند را که می تواند رنگی باشد، روی پودری که لایه لایه قرار گرفته اسپری می کنند.	Binder Jetting Powder Bindin

کاربردهای اصلی چاپگرهای سه بعدی چیست؟

اولین چاپگرهای سه بعدی در صنعت برای نمونه سازی مورد استفاده قرار گرفتند، اما صنایع پزشکی و دندانپزشکی به سرعت به این فناوری بخاطر زیست چاپ (ساخت سازه های سلولی) و برای ساخت پروتزها علاقه مند شدند.

صنایع مرتبط با حمل و نقل مانند بخش های هوانوردی، هوا فضا، حمل و نقل و خودروسازی نیز به طور فزاینده ای از چاپ سه بعدی استفاده می کنند و توانسته اند قطعات سبک تری با همان ویژگی ها یا حتی ویژگی های بهبود یافته نسبت به گذشته تولید کنند.

این فناوری همچنین در معماری و مهندسی عمران برای تولید مدل ها و همچنین در ساخت مستقیم ساختمانها یا سازه هایی مانند پل ها مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای فناوری چاپ سه بعدی چیست؟

مزیت اصلی چاپ سه بعدی این است که می تواند مستقیماً از یک فایل CAD (یک پرونده سه بعدی تولید شده توسط یک دفتر طراحی) با استفاده از حداقل مقدار مواد، بر خلاف دستگاه های سنتی که تراشه های زیادی تولید می کنند و بعداً باید بازیافت شوند، کار کند. این نوع تولید نیز نیازی به روغن کاری ندارد، و خطر آلودگی را تا حد زیادی کاهش می دهد.

از دیگر مزایای چاپ سه بعدی، امکان تولید قطعات با اشکال بسیار پیچیده است که دستیابی به آنها با فرآیندهای سنتی (ماشینکاری، آهنگری یا ریخته گری) دشوار خواهد بود. علاوه بر این، چاپگرهای سه بعدی امکان تولید انبوه قطعات را فراهم می کنند. چاپ سه بعدی که اولین بار برای نمونه سازی در نظر گرفته شده بود، حالا امکان تولید قطعات با تفاوت های جزئی و همچنین تولید در مقیاس کوچک با قیمت های مناسب را فراهم کرده است. با چاپ سه بعدی پر سرعت، زمان تولید کاهش می یابد. این امر باعث می شود تولید سری های متوسط یا بزرگ در کوتاه مدت را بتوان مدنظر قرار داد.

جنبه بصری قطعات یکی از معدود مشکلات مربوط به چاپ سه بعدی است. اگر قرار است قطعات روی محصول نهایی قابل مشاهده باشند، ابتدا باید پولیشکاری شود. اما اگر مخفی باشند (برای مثال چرخ دنده)، به پولیشکاری نیاز نخواهند داشت و می توانند همانطور که هستند استفاده شوند.

مزایای استفاده از چاپ سه بعدی:

کاهش هزینه های تولید
کاهش زمان تولید
خطای کمتر
تولید در صورت تقاضا

تازه ترین تحولات بازار چیست؟

تولید چاپ سه بعدی در بازار در حال تحول و پیشرفت است. اولین چاپگرهای سه بعدی محدود به استفاده از یک ماده محدود میباشند و برای تولید اشیاء بسیار کوچک طراحی شده بودند. قطعات تولید شده ویژگی های مکانیکی قوی نداشتند. امروزه شاهد ظهور چاپگرهایی هستیم که از چند ماده استفاده می کنند و می توانند اشیاء بسیار بزرگی تولید کنند. چه در زمینه پزشکی، چه در زمینه صنعتی و چه معماری، می توانیم انتظار داشته باشیم این دستگاه ها به زودی ساختار کاملی را برای تولید محصولات پیونده داده شده آماده کنند که به طور مستقیم کاربرد دارند. یکی از بازارهای نویدبخش برای چاپ سه بعدی، بازار تعمیر و پشتیبانی است. تولید کنندگان عمده لوازم خانگی قطعات یدکی ساخته شده با این روش را عرضه می کنند.

دستگاه های ترکیبی نیز در حال ظهور هستند که هدهای چاپ سه بعدی را روی دستگاه های کنترل عددی ترکیب می کنند که برای مثال از فرایند WAAM (تولید افزایشی به کمک جوش) استفاده می کنند، که یک فرآیند نشست جوش است که به طور خاص برای تولید قطعات تیتانیوم استفاده می شود.
بازار مصرف به سرعت در حال رشد است و سهم قابل توجهی برای تولید کنندگان دارد. این امکان وجود دارد که در طولانی مدت با (Fab Lab) رقابت کنند که خدمات و مشاوره برای کارهای چاپ سه بعدی عرضه می کنند.

در سطح صنعتی، چاپگرهایی در حال ظهور هستند که امکان کار با مواد فنی را فراهم می کنند و قادر به تولید قطعات بزرگ هستند. از این پس، تولید کنندگان علاوه بر فروش ماشین آلات، خدمات چاپ سه بعدی را ارائه می دهند. مراکز چاپ آنها استفاده از روشهای مختلف چاپ را بدون نیاز به هزینه سرمایه گذاری در دستگاه ها امکان پذیر می سازند.

قیمت چاپگر سه بعدی چقدر است؟

برای مقایسه قیمت پرینترهای سه بعدی، باید بین دستگاه های در نظر گرفته شده برای عموم و دستگاه های صنعتی تفاوت قائل شویم. چاپگرهای سه بعدی صنعتی و مصرفی با توجه به حجم چاپ، دقت، سرعت چاپ، میزان صدا و موادی که می توانند از آنها استفاده کنند، متمایز می شوند.

در بازار مصرف، چاپگرهای FDM که در تک فیلامنت PLA با حداکثر حجم 200×200×200×200 میلی متر و با دقت 100 میکرون چاپ می کنند، 300 یورو به بالا هستند.
در بازار حرفه ای، چاپگرهای FDM که در PLA یا ABS دو فیلامنت با حداکثر حجم 200×200×300 میلی متر و با دقت 50 میکرون چاپ می کنند، از 4000 یورو شروع می شوند.
برای پرینترهای استریولیتوگرافی می توانید قیمتی بین 10000 تا 150000 یورو را انتظار داشته باشید.

برای چاپگرهایی که به شما این امکان را می دهند قطعات فلزی بسازید، قیمت بالای 100 هزار یورو را انتظار داشته باشید.