معرفی انواع پرینترهای سه بعدی صنعتی

انواع پرینترهای سه بعدی صنعتی
پرینترهای سه بعدی صنعتی، سیستم‌های پیشرفته ساخت افزودنی (ساخت قطعات فیزیکی با قرار دادن لایه‌به‌لایه‌ی مواد بر روی یکدیگر) هستند که برای  برای تولید در مقیاس بزرگ و دقت بالا برای مجموعه‌ای گسترده از مواد طراحی شده‌اند. در ادامه فهرستی از انواع پرینترهای صنعتی سه بعدی معرفی شده است که به طور معمول در صنایع مختلف استفاده می‌شوند:

پرینتر پودری: (Powder Bed Fusion)
پرینترهای بستر پودری  یا PBF از مواد پودری ریز مانند فلز یا پلاستیک استفاده می‌کنند که با استفاده از یک لیزر یا پرتو الکترونی انتخابی با هم ترکیب می‌شوند. این فرآیند شامل دو نوع اصلی است

(Selective Laser Sintering - SLS): پرینترهای SLS از یک لیزر با توان بالا برای ترکیب مواد پودری(معمولاً پلیمرها یا فلزات) به صورت لایه به لایه استفاده می‌کنند و اشیاء جامد و یکپارچه را می‌سازند.

(Selective Laser Melting - SLM): پرینترهای SLM با استفاده از یک پرتو لیزر، پودرهای فلزی را ذوب می‌کنند و امکان تولید قطعات فلزی با دقت بالا و چگالی کامل  را فراهم می‌کنند.



پرینتر متریال جت (Material Jetting)
پرینترهای متریال جت  اینگونه کار می‌کنند که  قطره‌های کوچک و ریز از مواد فوتوپلیمر را  بر روی یک پلتفرم ساخت، پرتاب می‌کنند. سپس این قطرات با استفاده از نور UV جامد می‌شوند. متریال جت‌ها قابلیت به کار گیری چندین ماده در یک چاپ را فراهم می‌کند و این امکان را به وجود می‌آورند تا اشیاء پیچیده و چند ماده با دقت بالا ساخته شوند.

پرینترهای بایندر جت (Binder Jetting)
پرینترهای بایندر جت از مواد پودری مانند فلزات یا سرامیک استفاده می کنند و با رسوب سازی انتخابی یک بایندر مایع (موادی مانند چسب) را روی بستر پودری قرار می دهند و بایندر لایه‌های چاپ شده را جامد می‌کند و این فرآیند لایه به لایه اجرا می‌شود تا شی کامل شود. بایندر جت‌ها برای تولیدات پیچیده و  قطعات یدکی پر جزئیات از جمله اجزای فلزی مناسب است.

پریتنرهای لایه نشانی با استفاده از توزیع مستقیم انرژی (DED)
پرینترهای DED  مواد ذوب شده (معمولا فلز) را با استفاده از یک نازل یا لیزر بر روی یک زیرساخت یا لایه‌های قبلی  ته نشین می‌کنند. این فرآیند اغلب برای تعمیر، روکش یا چاپ فلز در مقیاس‌های بزرگ به کار می‌رود. این پرینترها قادر به تولید قطعات فلزی نسبتاً بزرگ با ساختاری قوی هستند.

پرینترهای تولید پیوسته خط اتصال مایع (CLIP)
پرینترهای CLIP از یک یک مخزن حاوی  مایع فتوپلیمر رزین و ترکیبی از پرتاب‌های نور و غشاء‌های نفوذپذیر به اکسیژن استفاده می‌کنند تا رزین انتخابی سخت شود. این فرآیند امکان چاپ پیوسته بدون نیاز به ساخت لایه به لایه را فراهم می‌کند که منجر به چاپ سریع‌تر می‌شود.

ساخت فیلامنت ذوب شده (FFF) یا مدلسازی لایه گذاری ذوب شونده (FDM)
پرینترها FFF یا FDM با استفاده از یک نازل گرم، فیلامنت‌های ترموپلاستیک را فشرده کرده و مواد را لایه به لایه روی هم قرار می‌دهند تا یک شیء ساخته شود، این پرینترها  یکی از رایج‌ترین و قابل دسترس‌ترین انواع تکنولوژی‌های چاپ سه‌بعدی است که به طور گسترده در صنایع و کارهای مصرفی کاربرد دارند.

مدلسازی دیجیتالی لیزری (SLA)
پرینترهای  SLA از یک پلیمر مایع استفاده می‌کنند و با استفاده از لیزر   UV  انتخابی  مایع فتوپلیمر (رزین)  لایه لایه جامد می‌شوند تا شیء مورد نظر ساخته  شود. این نوع پرینترها برای چاپ با رزولوشن بالا و پرداخت سطح صیقلی پیشنهاد می‌شوند و اغلب کاربرد آن‌ها در کارهایی است که دقت و زیبایی اهمیت بالایی دارد.

مدل سازی با پردازش نور دیجیتال (DLP)
پرینترهای DLP مانند پرینترهای SLA هستند اما به جای استفاده از لیزر از پردازش نور دیجیتال برای انجماد مایع پلیمر(رزین) استفاده می‌کنند.  پرینترهای DLP سرعت ساخت بسیار بالاتری دارند و معمولاً در دندانپزشکی، جواهرات و نمونه سازی کاربرد دارند.

پرینتر‌های سه بعدی فرمت بزرگ
پرینترهای سه بعدی صنعتی در اندازه‌های بزرگ موجود هستند که توانایی چاپ اشیاء با ابعاد قابل توجه را دارند. این پرینترها برای تولید نمونه های اولیه در مقیاس بزرگ، مدل های معماری و قطعات کاربردی در صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا و ساخت و ساز استفاده می شوند.

پرینترهای ذوب با پرتو الکترونیکی (EBM)
پرینترهای EBM برای ذوب پودر فلز  انتخابی به صورت لایه به لایه از یک پرتو الکترونیکی استفاده  می‌کند. EBM   عمدتا برای تولید قطعات فلزی پیچیده با خواص مکانیکی بالا در اغلب کاربردهای هوافضا و پزشکی استفاده می‌شوند.

پرینترهای سه بعدی رنگی (Multi-Material )
بعضی از پرینترهای صنعتی سه‌بعدی  در یک چاپ واحد قادر به ساخت با استفاده از چندین ماده یا چندین رنگ هستند. این پرینترها امکان ساخت مدل های پیچیده و جذاب بصری، نمونه‌های اولیه کاربردی و قطعات مصرفی نهایی با خواص مواد متفاوت را فراهم می‌‌کنند.

چاپ در دماهای بالا 
برخی از پرینترهای سه‌بعدی  صنعتی طراحی شده‌اند برای کار با موادی با دمای بالا مانند پلیمرهای عملکرد بالا یا آلیاژهای فلزی که نقاط ذوب بالایی دارند. این پرینترها دارای محفظه‌های ساخت گرم و اکسترودرها یا لیزرهای ویژه‌ای هستند که دماهای بالا مورد نیاز برای چاپ این مواد را تامین می‌کنند.

چاپ سه بعدی کامپوزیت
چاپگرهای سه بعدی صنعتی می توانند الیاف تقویت کننده‌ی مانند فیبر کربن یا فایبرگلاس را در فرآیند چاپ به کار بگیرند و این باعث می شود استحکام، سختی و سبکی قطعات چاپ شده افزایش یابد. پرینت سه بعدی کامپوزیت معمولا در صنایع هوافضا، خودروسازی و کالاهای ورزشی استفاده می شود.

پرینترهای سه بعدی فلز 
پرینترهای سه‌بعدی صنعتی فلز قادر به چاپ مستقیم اشیا با آلیاژهای فلزی هستند و می‌توانند  قطعات فلزی کاربردی با هندسه‌های پیچیده تولید کنند. چاپ سه‌بعدی فلز به طور گسترده در صنایع هوا و فضا، خودروسازی، پزشکی و ابزارسازی استفاده می‌شود، در واقع جاهایی که قطعات فلزی سفارشی با مقاومت بالا، وزن سبک‌ مورد نیاز است.+

کاربرد و مزیت پرینترهای سه بعدی

نمونه سازی سریع 
پرینترهای سه بعدی صنعتی به طور گسترده برای نمونه سازی سریع استفاده می‌شود و به طراحان و مهندسین اجازه می‌دهد قبل از  ورود به تولید انبوه، به سرعت طرح‌های خود را تکثیر و آزمایش کنند. پرینترهای سه‌بعدی، نسبت به روش‌های سنتی ساخت نمونه، امکان تأیید سریع‌تر طرح، کاهش زمان تحویل و صرفه‌جویی در هزینه را فراهم می‌کنند.

ابزارها و الگوها
پرینترهای سه بعدی صنعتی برای ساخت ابزارهای سفارشی، الگوها و وسایل به کار رفته در فرآیندهای تولید  استفاده می‌شوند. این ابزارهای چاپی به ساده سازی تولید و  افزایش دقت  کمک می‌کنند  و هزینه‌های مرتبط با روش‌های سنتی ساخت ابزارها را کاهش دهند.

تولید قطعات یدکی 
پرینترهای سه‌بعدی صنعتی به‌طور فزاینده‌ای  برای تولید قطعات یدکی سفارشی  به کار گرفته می‌شوند. این امر به‌ویژه برای صنایعی کارآمد است که به قطعات قدیمی یا قطعات  کمیاب نیاز دارند. با استفاده از پرینتر سه‌بعدی دیگر نیاز راه‌اندازی خط تولید و تولید انبوه و انبارداری گسترده برای ابزارهای پرهزینه نیست.

سفارشی سازی و شخصی سازی 
پرینتر سه بعدی صنعتی با قابلیت تولید طراح‌های خاص و  متنوع،  امکان سفارشی سازی و شخصی سازی انبوه محصولات را با روش های مقرون به صرفه را فراهم می‌کنند پرینترهای سه بعدی برای تولیدات متناسب با نیازهای مشخص مشتری برای کالاهای مصرفی، مراقبت بهداشتی و جواهرات استفاده می‌شود.

کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی 
پرینت سه‌بعدی صنعتی نقش مهمی در حوزه‌های پزشکی و دندانپزشکی دارند. از آن‌ها برای تولید مدل‌های آناتومی متناسب با هر بیمار، راهنمایی‌های عمل جراحی، پروتزها، ایمپلنت‌های دندانی و وسایل ارتودنسی استفاده می‌شود. پرینت سه‌بعدی، راه حل‌های دقیق و سفارشی را فراهم می‌کند که باعث بهبود نتایج بیمار و کاهش خطرات جراحی می‌شود.

تولید پایدار
پرینت سه‌بعدی صنعتی می‌تواند، با امکان تولید براساس تقاضا، کاهش ضایعات مواد و بهینه‌سازی زنجیره تأمین در بهبود شیوه‌های تولید پایدار نقش مهمی ایفا کند، پرینت سه‌بعدی به کاهش اثرات زیست محیطی و اثر کربن در فرآیندهای تولید کمک می‌کند.

با پیشرفت تکنولوژی، پرینت سه‌بعدی صنعتی با افزایش سرعت چاپ، تنوع بسیار مواد و امکانات کلی بهبود یافته است. این پیشرفت‌ها امکانات جدیدی را برای صنایع مختلف فراهم می‌کند و طراحی‌های نوآورانه، تولید بهینه و افزایش کارایی را ممکن می‌سازد.

.