تبیان، دستیار زندگی

تبدیل ایده به محصول با استفاده از پرینتر سه بعدی - جلسه سوم

اصول کار تمام پرینترهای سه بعدی بر این است که جسم سه بعدی را به صورت تعدادی لایه نازک که به روی هم چیده شده در نظر می گیرد.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

عنوان جلسه:
تکنولوژی های پرینت سه بعدی
اصول کار تمام پرینترهای سه بعدی بر این است که جسم سه بعدی را به صورت تعدادی لایه­ نازک که به روی هم چیده شده در نظر می گیرد. سپس برای ساخت قطعه، هر لایه که دیگر نقش ه­ای دو بعدی است را مانند پرینت نقشی بر کاغذ، بر روی صفحه­ کار خود، پرینت می ­نماید. از روی هم قرار گرفتن این لایه­ ها، جسم سه بعدی حاصل می ­شود.

اما روش های بسیار زیادی برای انجام همین پرینت های لایه به لایه وجود دارد که به آن ها تکنولوژی پرینت گفته می­ شود. در ادامه به تشریح برخی از این تکنولوژی ها می ­پردازیم.

· تکنولوژی SA، SLA و DLP
در این تکنولوژی از این واقعیت استفاده می ­شود که مواد پلیمری وجود دارند که با تابش نور از حالت مایع به جامد تبدیل می شوند. به این مواد فتوپلیمر گفته می­ شود.
در این روش از یک منبع نور لیزر ماوراء بنفش، به سطح ظرفی حاوی یک فتوپلیمر مایع تابانده می­ شود و در آن سطح، پلیمرها سفت شده و یک لایه از جسم را شکل می­دهند.

به همین ترتیب لایه­ های مختلف تولید شده و نهایتاً جسم مورد نظر ساخته می­ شود.

· مزایا:
 استفاده از طیف گسترده­ی مواد.
 دقت بسیار عالی، سطح کامل و جزئیات.
 امکان ساخت قطعات بزرگ.

· معایب:
 فقط با فتوپلیمر کار می کند.
 خواص مکانیکی قطعات در طول زمان پایدار نیست.
 مواد، گران قیمت هستند.
 فرآیند ساخت کند است.

تبدیل ایده به محصول با استفاده از پرینتر سه بعدی - جلسه سوم


نمایش فیلم third_s_m_1.wmv


· تکنولوژی FDM
در این روش یک رشته پلاستیک وارد نازلی با دمای بالا شده، به صورت خمیری در آمده و بر روی یک صفحه خوابانده می ­شود. با کنار هم قرار گرفتن رشته های نازک پلاستیک، هر لایه شکل می­ گیرد و نهایتاً با ایجاد هر لایه بر لایه­ زیرین، جسم ایجاد می­ شود.

· مزایا:
 قطعات دارای خواص مکانیکی خوب هستند و در طول زمان، دوام خوبی دارند.
 می توان قطعات کاملا کاربردی را از پلاستیک های استاندارد ساخت.
 قطعات می توانند بعد از ساخت پرداخت و رنگ شوند.
 مواد و دستگاه ها نسبتاً ارزان هستند.

· معایب:
 ساختار پله ای در سطوح.
 امکان تحقق جزئیات دقیق وجود ندارد.
 فرایند ساخت کند است.

تبدیل ایده به محصول با استفاده از پرینتر سه بعدی - جلسه سوم

نمایش فیلم third_s_m_2.wmv


· تکنولوژی polyjet
در این روش هم از فتوپلیمر مایع استفاده می ­شود. اما ظرفی از این پلیمر وجود ندارد که مانند روش SLA لیزر بر سطح آن تابانده شود. بلکه مانند پرینترهای جوهرافشان، این فتوپلیمر از نازلهائی روی سطح پاشیده می­ شود و با تابیدن نور لیزر به حالت جامد در می­آید.

· مزایا:
مواد گوناگون را می توان با هم ترکیب کرد که قطعات چند ماده ای و چند رنگ ایجاد می­کند.
می ­توان دقت بالا و سطح خوبی را به دست آورد.

· معایب:
با مواد استاندارد کار نمی­ کند بلکه با فتوپلیمرهای فعالUV  کار می کندکه در طول زمان دوام زیادی ندارند.
قطعات خواص مکانیکی محدودی دارند.

تبدیل ایده به محصول با استفاده از پرینتر سه بعدی - جلسه سوم

نمایش فیلم third_s_m_3.wmv

· تکنولوژی های دیگر
برای پرینت سه بعدی با مواد مختلف دیگر نظیر فلزات و حتی بافت های زنده، تکنولوژی های مختلف دیگری وجود دارد که علاقمندان می ­توانند مطالب متنوع و مفیدی را در ارتباط با هر یک در اینترنت جستجو و مطالعه کنند، از جمله:

· تکنولوژی ذوب لیزری (LM, SLM, SLS) که در آن پودر فلز با اشعه­ لیزر ذوب می­شود.
· تکنولوژی ذوب توسط پرتوی الکترونی (EBM) که باز پودر فلز، اینبار توسط تابش پرتوی الکترونی ذوب می­شود.
· تکنولوژی بایندری (BJ) که پودری که یک لایه را تشکیل می دهد توسط چسب یا بایندر به هم اتصال پیدا می­کند.
· تکنولوژی پاشش مواد (MJ, DOD) که مواد مومی از طریق نازلهائی بر سطح پاشیده می­شود.

بطور خلاصه بر مبنای اینکه در هر تکنولوژی از چه موادی استفاده شده و ذرات مواد چگونه به یکدیگر می­ چسبند و مقایسه ای در مورد دوام، دقت سطحی، دقت ابعادی و کاربرد می­توان شکل زیر را ملاحظه نمود:
تبدیل ایده به محصول با استفاده از پرینتر سه بعدی - جلسه سوم


بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه: مینا رزقی - شایان فروزنده دل - تنظیم: زینب شاه مرادی