پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی یکی از دستگاه هایی است که به لطف پیشرفت تکنولوژی پدید آمد. با وجود این پرینترهای پیشرفته، صنعت چاپ دچار انقلاب اساسی شده و در سال های آینده کاربردهای پرینتر سه بعدی را بیشتر خواهیم دید. در حال حاضر این پرینترها با تکنولوژی های مخصوصی کار می کنند و تا کنون بیش از 25 تکنیک برای چاپ سه بعدی طراحی شده است. در این بخش تیم ایویز شما را با بهترین پرینتر سه بعدی و تکنولوژی های آن آشنا می کند. همراه ما باشید.

پرینتر سه بعدی چیست؟!

از آنجایی که فناوری چاپ 3D به تازگی در جهان زمزمه کرده، ابتدا باید ببینیم اصلا پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند. همان طور که از نام این پرینترها پیداست، خروجی، محصولی سه بعدی است. در واقع یک چاپگر سه بعدی می تواند تصویر دو بعدی موجود روی کامپیوتر را به شکل سه بعدی و دارای حجم چاپ کند.

هر کدام از تکنیک ها و فناوری های به کار رفته در این پرینترها به گونه ای خاص تصاویر دو بعدی را به ماکتی سه بعدی تبدیل می کنند که در ادامه با آنها بیشتر آشنا می شویم.

به طور کلی بهترین پرینتر سه بعدی برای ساخت انواع ماکت و مجسمه در حوزه های مختلف به کار می رود. به دلیل سرعت بالا و روند ساخت بدون دردسر، این چاپگرها می توانند مقرون به صرفه تر عمل کنند.

چرا پرینترهای سه بعدی برای آینده مهم هستند؟

انعطاف پذیری، دقت و سرعت پرینترهای سه بعدی، آنها را به ابزاری امیدوارکننده برای آینده تولید تبدیل کرده است. امروزه بسیاری از پرینترهای سه بعدی برای آنچه که نمونه سازی سریع نامیده می شود استفاده می شود.

شرکت‌ها در سرتاسر جهان از پرینترهای سه‌بعدی استفاده می‌کنند تا نمونه‌های اولیه خود را در عرض چند ساعت بسازند. در واقع، برخی از کسب و کارها ادعا می کنند که چاپگرهای سه بعدی فرآیند نمونه سازی را 10 برابر سریعتر و پنج برابر ارزانتر از فرآیندهای معمول R&D می کنند.

پرینترهای سه بعدی تقریباً در هر صنعتی می توانند نقشی را ایفا کنند. آنها فقط برای نمونه سازی استفاده نمی شوند. بسیاری از پرینترهای سه بعدی وظیفه چاپ محصولات نهایی را بر عهده دارند. صنعت ساختمان در واقع از این روش چاپ آینده نگر برای چاپ خانه های کامل استفاده می کند. مدارس سراسر جهان از چاپگرهای سه بعدی استفاده می کنند تا با چاپ استخوان های دایناسور سه بعدی و قطعات روباتیک، یادگیری عملی را به کلاس درس بیاورند.

چه چیزی را می توانید چاپ سه بعدی کنید؟

پرینترهای سه بعدی انعطاف پذیری بالایی برای آنچه می توان با آنها چاپ کرد، دارند. برخی از پرینترهای سه بعدی حتی توانایی چاپ با فیبر کربن و پودرهای فلزی را برای محصولات صنعتی بسیار قوی دارند. در اینجا چند مورد از کاربردهای رایج پرینت سه بعدی برای آنها آورده شده است.

نمونه سازی و ساخت سریع

پرینت سه بعدی روشی کم خطر، کم هزینه و سریع برای تولید نمونه های اولیه را در اختیار شرکت ها قرار می دهد که به آنها امکان می دهد کارایی محصول جدید را آزمایش کنند و بدون نیاز به مدل های گران‌قیمت یا ابزارهای اختصاصی، توسعه را افزایش دهند. با برداشتن یک قدم فراتر، شرکت‌ها در بسیاری از صنایع از پرینت سه بعدی برای تولید سریع استفاده می‌کنند و به آنها اجازه می‌دهد هنگام تولید دسته‌های کوچک یا دوره‌های کوتاه تولید سفارشی، در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنند.

قطعات کاربردی

پرینت سه بعدی با گذشت زمان کاربردی تر و دقیق تر شده است و امکان ایجاد و به دست آوردن قطعات اختصاصی یا غیرقابل دسترس را فراهم می کند تا محصولی بتواند طبق برنامه تولید شود. علاوه بر این، ماشین‌ها و دستگاه‌ها در طول زمان فرسوده می‌شوند و ممکن است نیاز به تعمیر سریع داشته باشند، که چاپ سه بعدی راه‌حلی کارآمد برای آن ایجاد می‌کند.

ابزار

مانند قطعات کاربردی، ابزارها نیز با گذشت زمان فرسوده می شوند و ممکن است غیر قابل دسترس، منسوخ یا گران‌قیمت شوند. پرینت سه بعدی به ابزارها اجازه می دهد تا به راحتی برای کاربردهای متعدد با دوام و قابلیت استفاده مجدد بالا تولید و جایگزین شوند.

مدل ها

در حالی که چاپ سه بعدی ممکن است نتواند جایگزین همه اشکال تولید شود، اما راه حلی ارزان برای تولید مدل هایی برای تجسم مفاهیم به صورت سه بعدی ارائه می دهد. از تجسم محصولات مصرفی گرفته تا مدل های معماری، مدل های پزشکی و ابزارهای آموزشی. از آنجایی که هزینه های چاپ سه بعدی کاهش می یابد و همچنان در دسترس تر می شود، چاپ سه بعدی درهای جدیدی را برای برنامه های مدل سازی باز می کند.

انواع فناوری های موجود در پرینتر سه بعدی

روش های چاپ 3D در دنیا بسیار زیاده بوده و با پیشرفت تکنولوژی تعداد این تکنیک ها بیشتر هم می شود. در حال حاضر بیش از 25 روش چاپ سه بعدی وجود دارد که از میان آنها 10 تکنیک به صورت رسمی در بازارها و صنایع مختلف استفاده می شود.

رایج ترین تکنیک های چاپ سه بعدی شامل SLS، SLA، FDM، DLP، DDM، LOM، Polyjet، FusionJet و BinderJetting می شود. در ادامه به بررسی این تکنیک ها می پردازیم.

چاپگر سه بعدی SLS

پرینتر SLS بر پایه پودر کار می کند. این دستگاه ماده اولیه پودری شکل را به صورت محصول سه بعدی چاپ می کند. پرینترهای SLS بخش های مختلفی دارند و برای چاپ لازم است فایل CAD لایه لایه شده را بشناسند.

در واقع چاپگر SLS یک جسم سه بعدی را لایه لایه کرده و به کانتورهای دو بعدی تبدیل می کند. بعد از ایجاد کانتورها، ماکت ساخته می شود.

پرینتر سه بعدی SLS می تواند قطعات مستحکمی را چاپ کند و سرعت بالای تولید قطعات از مزایای این دستگاه است. با این حال هزینه بالا، دقت متوسط نسبت به سایر فناوری ها و عدم تولید قطعات توخالی از نقطه ضعف های این چاپگر سه بعدی است.

چاپگر سه بعدی SLA

فناوری SLA (Setereo Lithography Aparatus) یا دستگاه لیتوگرافی سه بعدی، ابتدایی ترین روشی است که برای چاپ سه بعدی در سال 1988 طراحی شد. بهترین پرینتر سه بعدی SLA با استفاده از رزین فوتوپلیمر، قطعات سه بعدی را ایجاد می کند. در این چاپگرها قطعه به صورت لایه لایه روی هم ساخته شده و بالا می آید.

دقت ابعاد این چاپگرها بالاست و می توان از آنها برای تولید قطعات شفاف استفاده کرد. با این حال برای چاپ نیاز به ساپورت در زیر قطعه دارند و نمی توان از قطعات تولید شده توسط این پرینتر به عنوان قطعه نهایی استفاده کرد. بعد از تولید قطعه هم به چند ساعت تابش فرابنفش نیاز است تا قطعه کاملا سفت شود.

پرینتر سه بعدی FDM

فناوری Fused Deposition Modeling یا مدلسازی ته نشینی گداخته یکی دیگر از روش های پرینت سه بعدی است. پرینترهای FDM از رایج ترین دستگاه های موجود در بازار هستند که هم قیمت مناسبی دارند و هم مواد اولیه آنها در دسترس است.

البته دقت، سرعت و کیفیت این پرینترها با توجه به قیمت کمترشان نسبت به پرینترهای دیگر پایین تر است. این پرینتر با ذوب کردن پلاستیک و اکسترود آن، قطعه را به شکل لایه های برش خورده افقی تولید می کند. از این پرینترها معمولا در مقیاس های بزرگ استفاده می شود.

چاپگر سه بعدی DLP

بهترین پرینتر سه بعدی Digital Light Processing یا پردازش دیجیتالی نوری، برای طراحی قطعات ظریف استفاده می شود. فناوری این پرینتر به SLA شباهت دارد، با این تفاوت که پرتوهای UV در این دستگاه از ویدیو پروژکتور تابیده می شود. در پرینترهای SLA پرتوهای UV با لیزر تابیده می شدند.

دقت و سرعت عمل پرینترهای DLP بالاست و بزرگ ترین مزیت آنها سادگی اجزایی است که در خود دارند. در نتیجه هزینه نگهداری و تعمیر آنها به صرفه تر است.

از این پرینترها بیشتر در صنایع پزشکی و دندانپزشکی استفاده می کنند. به عنوان مثال ارتودنسی های شفاف را با این دسته از پرینترها تولید می کنند. در صنعت ریخته گری و طلا و جواهر نیز از این پرینترها به دلیل دقت بالایی که دارند، استفاده می کنند.

بهترین قلم نوری چه ویژگی هایی دارد؟!

پرینترهای HP با فناوری Multi Jet Fusion

فناوری Multi Jet Fusion به صورت انحصاری توسط کمپانی بزرگ HP در سال 2015 معرفی شد. این فناوری تا حد زیادی مشابه تکنیک SLS است؛ با این حال به جای این که از لیزر برای جوش دادن ذرات پودری استفاده شود، از هیترهای تابشی استفاده می شود.

سرعت بهترین پرینتر سه بعدی اچ پی 10 برابر پرینترهای قدیمی تر بوده و از بین رقبای موجود، پرچم دار سرعت در دنیای چاپگرهای سه بعدی است. پرینتر HP برای پرینت سه بعدی قطعات از ماده اولیه مشابه جوهر استفاده می کند. پیش بینی بسیاری از کارشناسان این است که در آینده نه چندان دور بسیاری از پرینترها کنار گذاشته شده و تکنیک Multi Jet Fusion بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

بهترین برندهای پرینتر سه بعدی کدامند؟

علاوه بر تکنیک های مختلف چاپ سه بعدی در پرینترهایی که معرفی کردیم، تکنیک های دیگری هم هستند که در صنایع مختلف استفاده می شوند. با این حال ما رایج ترین آنها را برای شما شرح دادیم. بعد از بررسی انواع تکنیک ها به بهترین برندهای تولید کننده چاپگرهای سه بعدی می رسیم.

جالب است بدانید که ایران نیز یکی از مدعیان تولید چاپگرهای باکیفیت در دنیاست و برند «جهان» یکی از برترین برندهای ایرانی فعال در زمینه تولید بهترین پرینتر سه بعدی محسوب می شود.

برند Form 2 برترین برند جهانی در حوزه طراحی و تولید پرینترهای سه بعدی SLA بوده و از بین پرینترهای موجود در بازار، این برند محبوبیت چشمگیری دارد.

برندهای Phrozen، Flashforge، کمپانی Uniz، Asiga، Kudo3D، هرمس، اکس وای زی، فلیکس، سی زان، هایپر، کیوب و غیره نیز از برترین برندهایی هستند که پرینترهای سه بعدی باکیفیتی طراحی و تولید می کنند.

بهترین لپ تاپ های گیمینگ ۲۰۲۱