چاپگر های سه بعدی
اصطلاح 3D، فرآیند های متنوعی را پوشش می دهد که در آن مواد تحت کنترل کامپیوتری به نام کنترل کامپیوتری برای ایجاد یک شیء سه بعدی با هم ترکیب می شوند (مانند مولکول های مایع یا دانه های پودری که با یکدیگر ترکیب می شوند) بر حسب لایه. در دهه 1990، تکنیک های چاپ سه بعدی فقط برای تولید نمونه های کاربردی یا زیبایی شناختی مناسب بودند و یک واژه مناسب تر، نمونه سازی سریع بود.
امروزه دقت، تکرارپذیری و دامنه مواد به این نکته افزوده شده است که برخی از فرآیندهای چاپ سه بعدی به عنوان یک تکنولوژی تولید صنعتی در نظر گرفته می شوند و به همین ترتیب تولید مواد افزودنی می تواند به صورت مترادف با چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از مزایای کلیدی چاپ سه بعدی، توانایی تولید اشکال بسیار پیچیده یا هندسی است و پیش نیاز هر سهم چاپی 3D یک مدل دیجیتال 3D یا یک فایل CAD است.
فرایند چاپ سه بعدی که معمولا مورد استفاده قرار میگیرد تکنیک اکستروژن مواد به نام FDM است. ترکیب پلی اتیلن پودر فلزی به تازگی در طول استفاده های فراوان قطعات فلزی در صنعت چاپ سه بعدی به دست آورده است. در چاپ سه بعدی یک شیء سه بعدی از یک مدل طراحی کامپیوتری (CAD) ساخته شده است، معمولا این کار لایه به لایه انجام می شود یعنی دومین لایه روی اولین لایه و سومین لایه روی دومین لایه قرار می گیرد.
اصطلاح “چاپ سه بعدی” در ابتدا به یک فرآیند اشاره کرد که مواد باندینگ را روی یک بستر پودر قرار می دهد به تازگی، اصطلاح در زبان عامی محبوب مورد استفاده قرار گرفته است تا انواع مختلفی از تکنیک های تولید افزودنی را شامل شود. ایالات متحده و استانداردهای فنی جهانی از تولید مواد افزودنی رسمی برای این کار استفاده می کنند.
چاپگر های سه بعدی
واژه شناسی
تولید مواد افزودنی چتر (AM) در 2000s به دست آمد، با الهام از موضوع مواد ترکیبی (در هر یک از روش های مختلف) الهام گرفته شده است. در مقابل، تولید اصطلاح خرده فروشی به عنوان یک پیروی برای خانواده بزرگ پردازش ماشینکاری با حذف مواد به عنوان موضوع مشترک آنها ظاهر شد. اصطلاح 3D چاپ هنوز تنها به تکنولوژی های پلیمری در اکثر ذهن ها اشاره می کند و اصطلاح AM بیشتر در زمینه های متالوژی و استفاده از قطعات استفاده می شود .
در اوایل سال 2010، اصطلاحات چاپ 3D و تولید افزایشی، حسی را توسعه دادند که در آنها اصطلاحات چتر جایگزین برای فناوری های افزودنی بود، یکی از آنها در زبان های محبوب توسط جوامع تولید کننده مصرف کننده و رسانه ها استفاده شده بود، و دیگر به طور رسمی با استفاده از استفاده های صنعتی تولید کنندگان قطعات، تولید کنندگان ماشین آلات و سازمان های استاندارد جهانی شد.
پیتر زلینسکی، سردبیر مجله تولید افزودنی، در سال 2017 اشاره کرد که اصطلاحات هنوز هم اغلب مترادف در استفاده های گاه به گاه هستند، اما برخی از متخصصان صنعت در تلاش هستند تا تمایز ایجاد کنند که در آن افزودنی ها شامل چاپ های 3D و غیره فن آوری ها و سایر جنبه های یک فرآیند تولید باشد.
چاپ
قبل از چاپ مدل 3D از یک فایل STL، ابتدا باید خطاها مورد بررسی قرار گیرد. بیشتر برنامه های کاربردی CAD در فایل های خروجی STL، از انواع زیر تولید می شوند:
سوراخ؛
چهره های طبیعی خود تقاطع؛
پوسته سر و صدا؛
خطاهای منفرد.
یک گام در نسل STL شناخته شده به عنوان “تعمیر” اصلاح چنین مشکلات در مدل اصلی به طور کلی STL هایی که از یک مدل به دست آمده از طریق اسکن سه بعدی تولید می شوند، بیشتر از این خطاها هستند. این به این دلیل است که چگونه اسکن سه بعدی کار می کند – همانطور که اغلب از طریق نقطه به نقطه کسب می شود، بازسازی 3D در اغلب موارد شامل اشتباهات است.
چاپگر های سه بعدی
پس از تکمیل، فایل STL باید توسط یک قطعه نرم افزاری به نام “slicer” پردازش شود که این مدل را به یک سری لایه های نازک تبدیل می کند و یک فایل G-code حاوی دستورالعمل هایی که به یک نوع خاص چاپگر 3D (FDM چاپگرها. سپس این فایل G-code با نرم افزار سرویس دهنده چاپ 3D چاپ می شود (که G-code را بارگذاری می کند و از چاپ آن برای چاپ چاپگر 3D در طول فرآیند چاپ 3D استفاده می کند).
رزولوشن چاپگر ضخامت لایه و رزولوشن X-Y را در نقطه در اینچ (dpi) یا میکرومتر (μm) توصیف می کند. ضخامت لایه معمولی حدود 100 میکرومتر (250 نقطه در اینچ) است، اگرچه برخی از دستگاه ها می توانند لایه هایی با اندازه 16 میکرومتر (1600 DPI) نازک کنند. رزولوشن X-Y نسبت به پرینترهای لیزری قابل مقایسه است. ذرات (نقطه های 3D) در حدود 50 تا 100 میکرومتر (510 تا 250 نقطه در اینچ) در قطر هستند. [نیازمند منبع] برای این رزولوشن چاپگر، مشخص نمودن وضوح مش 0.01-0.03 میلی متر و طول وتر 0.015 میلی متر، یک STL مطلوب فایل خروجی برای یک فایل ورودی مدل داده شده. تعیین رزولوشن بالاتر در فایل های بزرگتر بدون افزایش کیفیت چاپ.
ساخت یک مدل با روش های معاصر می تواند از چندین ساعت تا چند روز، بسته به روش مورد استفاده و اندازه و پیچیدگی مدل باشد. سیستم های افزودنی به طور معمول می توانند این زمان را به چند ساعت کاهش دهند، هرچند که بسته به نوع ماشین مورد استفاده و اندازه و تعدادی از مدل های تولید شده به طور همزمان متفاوت است.
تکنیک های سنتی مانند قالب گیری تزریقی می توانند برای تولید محصولات پلیمری در مقادیر زیاد هزینه کمتری داشته باشند، اما تولید افزایشی می تواند سریع تر، انعطاف پذیرتر و کم هزینه تر در تولید مقادیر نسبتا کم قطعات باشد. چاپگرهای 3D به طراحان و تیم های توسعه مفهوم، توانایی تولید قطعات و مدل های مفهومی را با استفاده از یک چاپگر روی میز می دهند.
برای بازدید چاپگر های دیگر<<<<<کلیک شود
به پایان رساندن
اگرچه رزولوشن تولید شده چاپگر برای بسیاری از برنامه ها کافی است، با انجام چاپ یک نسخه به اندازه کافی بزرگ از شی مورد نظر در وضوح استاندارد، دقت بیشتری را به دست می آورید و سپس با استفاده از فرآیند تفکیک پذیری با وضوح بالاتر و دقت بیشتر انجام می شود.
ساختار لایه ای تمام فرآیندهای تولید افزودنی به طور ناگهانی منجر به یک اثر پیاپی بر روی سطوح جانبی می شود که بر روی پلت فرم ساختمان منحنی یا کج شده اند. اثرات به شدت به جهت گیری یک سطح جانبی در داخل فرایند ساختمان بستگی دارد.
بعضی از پلیمرهای چاپی مانند ABS، اجازه می دهند که با استفاده از فرایندهای بخار شیمیایی بر پایه ی استون یا حلال های مشابه، به پایان برسد. برخی از تکنیک های تولید افزودنی قادر به استفاده از مواد متعدد در طول ساخت قطعات هستند. این تکنیک ها می توانند همزمان به چندین رنگ و ترکیب رنگی چاپ شوند و لزوما نقاشی را نداشته باشند.
برخی از تکنیک های چاپ نیاز به پشتیبانی از داخلی برای ویژگی های overhanging در طول ساخت و ساز پس از اتمام چاپ، این پشتیبانی باید مکانیکی شود. تمام پرینترهای 3D فلزی تجاری شامل برش قطعات فلزی از بستر فلزی پس از رسوب است. یک فرایند جدید برای چاپ 3D GMAW اجازه می دهد تا تغییرات سطحی بستر را برای حذف آلومینیوم یا فولاد انجام دهیم.
