روش ساخت یا تولید افزایشی چیست ؟

روش ساخت افزایشی روشی است که در آن بجای براده برداری و ماشین کاری متریال، از رو هم قرار دادن مواد اولیه یا متریال محصول تولید میشود، تمام پرینترهای سه بعدی چه در تکنولوژی های ابتدای مانند تکنولوژی های پرینتر سه بعدی fdm و fff و چه تکنولوژی های پیشرفته مانند پرینترهای سه بعدی npj و پرینترهای سه بعدی ebm و غیره همه و همه از قوانین ساخت افزایشی پیروی می کنند.

قوانین پرینت سه بعدی یا ساخت افزایشی چیست ؟

در مبحث ساخت افزاشی به نکته ای کلیدی اشاره داشتیم که گفته شد محصول یا اشیائ از رو هم قرار گرفتن  مواد ساخته میشود، بله درست است از رو هم قرار گرفتن مواد محصول دل خواه تولید میشود، اما نکته! چه موادی؟ به چی روشی؟ چگونه باعث تولید محصول مورد نظر ما میشوند؟ و اینجا است که اهمیت هر تکنولوژی مشخص میشود.

تقسیم بندی تکنولوژی های چاپگر سه بعدی تقریبا کار پیچیده ای محسوب می شود. چرا که هر روز میتوان شاهد روش ها و تکنولوژی های جدید با کاربردهای متفاوت آن ها بود. همچنین منابع مختلف، تکنولوژی های پرینت سه بعدی را گاها به صورت متفاوت تقسیم بندی کرده اند.

به هر حال تا این لحظه بر اساس آنچه که بیشتر میتوان به آن تکیه کرد، در این صفحه شرح داده شد است.

اگر مایل هستین این تکنولوژی ها را با دقت بیشتر مورد بررسی قرار دهید؟ پس حتما از کانال رسمی ما در آپارات  نیز دیدن فرمایید.

پرینترهای سه بعدی فیلامنتی (Material Extrusion)

• اطلاعات بیشتر در مورد پرینتر سه بعدی FFF و FDM یا Fused Deposition Modeling

این تکنولوژی از رایج ترین تکنولوژی پرینت سه بعدی در جهان است و در کشور ما نیز معرف پریت سه بعدی است.

1. حجم ساخت معمولا کوچک (نمونه های بزرگ از این تکنولوژی نیز در جهان طراحی شده است)
2. سرعت پرینت بسیار پایین (آهسته ترین تکنولوژی پرینت سه بعدی)

پرینترهای سه بعدی رزینی (Vat Photopolymerization)

• پرینتر سه بعدی SLA (فناوری لیزر قدیمی اما کاربردی)
• پرینتر سه بعدی DLP (متداول کاربردی)
• پرینتر سه بعدی CLIP و CDLP (نو ظهور – تکنولوژی چاپ پیوسته)
• پرینتر سه بعدیLIPS (نو ظهور – جایگزین تکنولوژی های SLA لیزر و DLP در جهان)

پرینترهای سه بعدی ذوب و جوش پودر (Powder bed Fusion)

• پرینتر سه بعدیMJF (نو ظهور  ساخت hp)
• پرینتر سه بعدی SLS (قدیمی کاربردی صنعتی لیزری)
• پرینتر سه بعدی DMLS (پرینت مستقیم فلزات)
• پرینتر سه بعدی SLM (پرینت مستقیم فلزات)
• پرینتر سه بعدی EBM (پرینت مستقیم فلزات)

پرینتر سه بعدی بایندر جت (Binder Jetting)

• اطلاعات بیشتر در مورد پرینتر سه بعدی بایندر جت Binder jetting

پرینتر های سه بعدی بایندر جت به سه دسته اصلی تقسیم بندی میشوند که هر کدام کاربرد تخصصی دارد .

دسته اول: پرینتر های بایندر جت که برای تولید قالب های شنی برای ریختگری فلزات کاربرد دارند.

1. ساخت قالبهای شنی فوق صنعتی
2. سرعت بالای پرینت بسیار بالا
3. حجم ساخت پرینت بسیار بالا

دسته دوم: پرینتر های بایندر جت که برای تولید غیر مستقیم محصولات فلزی کاربرد دارند.

1. حجم پرینت متوسط و کوچک
2. سرعت پرینت بسیار بالا

دسته سوم: پرینتر های بایندر جت که برای تولید مدل های تمام رنگی کاربرد دارند.

1. ابعاد چاپ متوسط
2. سرعت چاپ متوسط
3. سختی محصولات کم

از دیگر خصوصیات کلی پرینترهای بایندر جت میتوان به مشخصه های زیر اشاره داشت.

1. نمونه سازی تمام رنگی
2. ابعاد بالای چاپ متوسط و خیلی بزرگ
3. قالبهای ریختگری
4. پرینت فلزات غیر مستقیم
5. بی نیاز از ساپورت زنی

پرینترهای سه بعدی متریال جت (Material Jetting)

• تکنولوژی پرینتر سه بعدی material jetting یا poly jet (ابعاد کوچک  کاربرد صنعتی)

1. پرینت پلیمر تمام رنگی
2. پرینت فوق دقیق کیفیت سطح عالی
3. بی نیاز از ساپورت گذاری بر روی مدل( ساپورت گذاری دور تا دور مدل)
4. سرعت پرینت بالا (استفاده از هد های چند صد نازله)

• تکنولوژی پرینتر سه بعدی NPJ ،NanoParticle Jetting (بسیار نو ظهور)

1. پرینت مستقیم فلزات
2. بی نیاز از ساپورت گذاری
3. سرعت پرینت بالا (استفاده از هد های چند صد نازله)

• تکنولوژی پرینتر سه بعدی DOD یا Drop On Demand (منسوخ)

1. کاربرد فقط برای صنعت جواهر سازی دندان سازی و ساعت سازی تولید مدل از جنس موم (WAX) برای ریختگری
2. تولید مدل وکس
3. بی نیاز از ساپورت گذاری بر روی مدل( ساپورت گذاری دور تا دور مدل)
4. سرعت چاپ بسیار پایین

پرینترهای سه بعدی ذوب با انرژی مستقیم (Direct Energy Deposition)

• تکنولوژی پرینتر سه بعدی LENS (فقط صنایع سنگین)

1. دقت بسیار پایین
2. پرینت فلزات
3. سرعت چاپ کم
4. تولید قطعات بزرگ

• تکنولوژی پرینتر سه بعدی EBAM (فقط صنایع سنگین)

1. دقت بسیار پایین
2. پرینت فلزات
3. سرعت چاپ کم
4. تولید قطعات بزرگ

پرینترهای سه بعدی لایه های ورق ورق (Sheet Lamination)

• تکنولوژی پرینتر سه بعدی LOM (قدیمی اما کاربردی)

1. پر هزینه
2. تولید قطعات از صفحات لمینت (پلیمری)
3. تولید قطعات از صفحات فیبر کربن

ساپورت در پرینت سه بعدی ! … اجازه بدهید این موضوع را با ذکر مثال بیان کنیم.

فرض کنید شما دستور چاپ T لاتین را به ماشین پرینتر خود داده اید. این حرف  در حال چاپ شدن لایه به لایه ستون خود است تا اینکه به قسمت بالایی صلیبی شکل می رسد. در این وضعیت از آنجایی که لایه زیرینی یا پایه وجود ندارد تا طلیب تی شکل  را تکمیل کند لذا در صورت ادامه عملیات چاپ باعث ریزش مواد بر روی سطح چاپ میشود. بنابراین در این مرحله نقش ساپورت یا حمایت کننده مشخص می شود تا اجازه ندهد این اتفاق بیوفتد و موجب تکمیل عملیات چاپ شود.

تکنیک ساپورت زنی برای هر کدام از تکنولوژی های چاپ سه بعدی متفاوت است. مثلا در تکنولوژی FDM از چاپ پایه های کوچک برای این منظور استفاده میشود تا لایه های بالایی روی آن قرار بگیرد یا از یک هد و ماده دیگری ( پلمیر قابل حل شدن در آب ) جهت این امر استفاده میشود.

در تکنولوژی های SLM ، DMLS و EBM بحث ساپورت زنی بسیار مهم تلقی میشود. چراکه در این تکنولوژی ها از فلز و عملیات جوش کاری استفاده میشود لذا در کوچکترین قسمت ها از ساپورت استفاده میشود و در صورت عدم استفاده جسم در حال چاپ شکل اصلی خود را از دست می دهد.

در تکنولوژی پرینترهای سه بعدی رزینی چاپ ساپورت ها به مانند شاخه های درخت زیر و اطراف مدل قرار میگیرند.

در تکنولوژی های که با پودر هستند مانند Binder Jetting به علت وجود پودر در زیر هر لایه نیازی به ساپورت زنی نمی باشد.

اما این مبحث در تکنولوژی های MJM متفاوت است. در این تکنولوژی از هد ها و حداقل از دو هد استفاده میشود. هر هد میتواند یک مواد متفاوت را به عنوان ورودی بگیرید بنابراین یک هد عملیات ساپورت زنی را انجام میدهد و هد های بعدی عملیات چاپ مدل را بر عهده میگیرند.

روش ساپورت گذاری در پرینترهای FDM و FFF

انواع ساپورت در FDM

دو نوع ساپورت در FDM وجود دارد نوع اول و رایج تر آن نوع شبکه ای است که سازگاری بیشتری نیز با FDM دارد.نوع دوم به ساپورت درختی موسوم است که کمتر مورد توجه کاربران FDM است با این حال ساپورت های درختی بخاطر ارتباط کمی که با سطح قطعه دارند سطوح بهتری بدست می دهند.اوپراتور چاپگر بر اساس طرح سه بعدی و با در نظر گرفتن ظرافت های آن نوع ساپورت را انتخاب می کند.

روش ساپورت گذاری در پرینترهای SLA ، DLP ، LIPS و CDLP

در پرینترهای سه بعدیDLP و SLA و LIPS  چه زمانی به ساپورت نیاز داریم؟

میدانیم که تکنولوژی های فوق از دقیق ترین تکنیک های پرینت هستند که قابلیت چاپ حساسترین، کوچکترین و پیچیده ترین جزئیات را دارند و اگر عملیات پس از چاپ به درستی انجام شود ساپورت ها به کیفیت چاپ آسیبی وارد نمی کنند.

روش ساپورت گذاری در پرینترهای سه بعدی SLS

 ساختار ساپورت در تکنیک SLS چگونه است؟

در این تکنولوژی پودرهایی که در یک محفظه قرار دارند با استفاده از لیزر به هم جوش داده می شوند.در این تکنیک نیازی به ساپورت وجود ندارد.

روش ساپورت گذاری و تاثیر ساپورت در پرینتر های سه بعدیSLM و DMLS و EBM

چرا در چاپ فلزات مستقیم ساپورت اهمیت زیادی دارد؟

در تکنولوژی های پرینت فلزات در همه موارد از ساپورت به منظور نگهداشتن قطعه روی صفحه ساخت استفاده می شود.برآمدگی های شدید که زاویه آن بیشتر از35 درجه باشد را می توان چاپ کرد.زمانی که باید ساپورت هایی را …

روش ساپورت گذاری در پرینترهای سه بعدی پلی جت POLY JET

در تکنولوژی پرتاب مواد چه زمانی به ساپورت نیاز داریم؟

در این نوع چاپگرها در هر جایی که برآمدگی وجود دارد نیاز به ساختارهای ساپورت داریم پس از چاپ، ساپورت ها یا در آب حل می شوند یا با استفاده از انبردست،واترجت،سند بلاست یا حمام آلتراسانیک جدا می شوند.

روش ساپورت گذاری در پرینترهای سه بعدی بایندر جت binder jet

این تکنولوژی 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…