پرینتر سه بعدی بایندرجت تکنولوژی پاشش مواد چسب

BJ)  Binder Jetting)

نحوه عملکرد

در پرینترهای سه بعدی BJ)  Binder Jetting) مواد (معمولا چسب مخصوص و یا حلال ) از طریق هد بر روی پودر های روی صفحه پاشیده شده و شکل یک لایه را پدید می آورند(جنس لایه با توجه به نوع تکنیک پرینت میتواند مواد پلی اورتان ، شن ، پلیمر پلاستیک و.. باشد.)  و سپس عملیات لایه ریزی مجددا صورت گرفته و لایه بعدی چاپ می شود ، این روند تا زمانی که قطعه به طور کامل ساخنه شود ادامه می یابد.

در این تکنیک به علت اینه تمامی یه لایه با پودر پیشیده می شود ، نیازی به هیچگونه سازه ساپورت نداریم. در این تکنیک می توانیم در محفظه ساخت چندین قطعه مختلف را در کنار یکدیگر قرار دهیم.

این تکنیک می تواند تقریبا همه موادی که بصورت پودر موجود می باشد کار کند.

 ساپورت در پرینتر سه بعدی بایندر جت (Binder Jetting)

ساپورت در تکنولوژی بایندر جت Binder Jetting مانند تکنولوژی SLS برای تشکیل لایه ها از پودر استفاده می کند فقط با این تفاوت که در SLS پودرها توسط لیزر جوش خورده و به هم می چسبند ولی در BJ این کار توسط یک عامل گیرنده یا چسبناک که از نازل ها بیرون می آید انجام می شود و دقیقا مانند  SLS نیازی به ساپورت وجود ندارد زیرا همان پودر موجود در محفظه نقش ساپورت را برای لایه ها ایفا می کند و عملیات بعد از پرینت هم یک فرایند چند مرحله ای شامل پاک کردن پودر های جوش نخورده توسط یک دمنده است.

مشخصه های تکنولوژی

  • حداکثر فضای ساخت 1000 *  2000 * 4000 mm
  • تلورانس : +/- 0.13 mm
  • کمترین ضخامت لایه : 0.09 mm

موارد کاربرد

  • نمونه سازی
  • ساخت قطعاتی که با محیط زیست سازگاری دارند
  • ریخته گری
  • قالب های یک بار مصرف ریخته گری

تصویری از سیستم مکانیکی دستگاه VX5000  BINDER JET

تصویر از پاشش مواد چسب از دستگاه EXONE در تکنولوژی بایندر جت

نمونه ای از متریال های مصرفی چاپ (فلزات بصورت غیر مستقیم ) از (پودر فلزات) در تکنولوژی بایندر جت

 پرینتر سه بعدی Binder Jetting

تکنولوژی Binder Jetting را به طور کلی وخلاصه میتوان تکنولوژی پاشیدن چسب بر روی پورد شن یا فلز نام برد. این عملیات بدین صورت انجام می شود که پاشش چسب موجب کنار هم قراردادن ذرات ماسه یا فلز شده تا لایه دو بعدی را تشکیل دهد.

در واقع پرینتهای بایند جتینگ را تکنولوژی پرینت غیر مستقیم می نامند. چراکه قطعه یا قالب چاپ شده، پس از چاپ نیز نیاز به عملیاتی برای تکمیل شدن و در واقع قابل استفاده بودن دارد.

به عنوان مثال در حالت استفاده از پودر فلزات پس از چاپ اولیه، قطعه را در تنوری قرار میدهند سپس پودر فلزی مانند برنز را در کنار آن و در دستگاه مخصوص می گذارند تا به حالت مایع درآید و جذب قطعه شود و حفره های خالی آن را پر کند. بدین ترتیب جسم سه بعدی چاپ شده قابل استفاده میشود چراکه قبل از این مرحله بسیار شکننده بوده است.

“چاپگر سه بعدي قالب های ریختگری تک‌باره ماسه ای” در واقع نام فارسی یا توضیح فارسی این سیستم است. در حالت ساخت قالب های ماسه ای، پاشش چسب به لایه هایی از ماسه ها در دانه بندی های میکرونی صورت می گیرد. این عملیات در واقع با استفاده از مواد چسب و فیلر ماسه(صنعتی، طبیعی) عملیات چسب کاری را انجام داده و قالب های فوق پیچیده ماسه ای را با مقاومت حرارتی و سختی بالا در ریزلوشن dpi 600تولید میکند.

تکنولوژی چاپ قالب های ماسه ای در چند سال اخیر در دنیا مورد توجه بسیاری از صنعت گران قرار گرفته است. این سیستم در سال 2005 از طرف شرکت EX one به ثبت رسیده و اولین پرینتر سه بعدی تجاری در سال 2009 واردبازار شد.

این قالب های ماسه ای تولید شده با این چاپگرها برای ریختگری انواع فلزات آلمینیوم و حتی فولاد و آهن سیاه كاربرد گسترده ای دارد.

 مزایای دقیق پرینت سه بعدی با تکنولوژی Binder Jetting

در حال حاضر طراحی یک “قالب ریختگری تک باره” برای ساخت قطعات پیچیده مانند اجزاء موتورهای جت، یا اجزائی چون گرم کننده های سوخت و توربین ها، پروانه توربو شارژر های مکنده هوا و آب در کشتی سازی و توربین سازی و قطعات دیگر نیاز به یک قالب ریختگری دارد.

این نوع قالب ها دارای ابعاد دقیق و اشکال هندس یپیچیده ای هستند که پروسه ساخت را دشوار و زمان بر می کند، زیرا قالب ها می بایست با دقت طراحی و ساخته شوند.

لذا نرم افزارهای فراوانی امروزه این محاسبات را بسیار ساده انجام می دهند، اما متاسفانه فرآیند ساخت چنین قالب هایی برای عملیات ریختگری ( با دقت بالا ) هنوز هم بسیار زمان بر و پرهزینه است؛ به طوری که گاهی برای ساخت یک قالب باید قالب های دیگری نیز ساخته و گاهی باید از مجموعه چندین قالب برای ساخت فقط یک قالب استفاده شود. برای مثال برای ساخت آنچه که به عنوان ماهیچه از آن یاد می شود و می خواهیم از جنس ماسه باشد، از قالب های فلزی برای قالب گیری ماهیچه شنی استفاده می شود.

از همین رو، از پرینتر سه بعدی Binder Jetting ( نوع تولید قالب ماسه ای ) می توان با هدف تسهیل روش های تولید قالب های ریخته گری از طراحی تا ساخت استفاده کرد تا بتوان قالب های ماسه ای فوق دقیق و پیچیده ای تنها با روش چاپ دیجیتالی تولید کرد.

گروه مهندسی صنعتی انجیکو مفتخر به اولین سازنده دستگاه سه بعدی صنعتی با بهره گیری از تکنولوژی Binder Jetting و همچنین MJM یا پلی جت در ایران که از آن در جهان به عنوان تکنولوژی های High Speed یا فوق سرعت یاد می شود.

قالب تک باره ماسه تولید شده با تکنولوژی بایندر جتینگ

 قالب تک باره ماسه تولید شده با تکنولوژی بایندر جتینگ

آلیاژ تیتانیوم استیل  برنز  تولید شده با تکنولوژی بایندر جتینگ  (بعد از پس پردازش)

آلیاژ تیتانیوم استیل تولید شده با تکنولوژی بایندر جتینگ (قبل از پس پردازش)

در حال حاضر  ENGICO به فناوری فوق دست یافته و در حال توسعه و بومی سازی بایندرجت می باشد.

چاپگر سه بعدی بایندر جت جزو چاپگرهای Heavy industry صنایع سنگین در دنیا هستند.