Ultrasonic Additive Manufacturing UAM
انواع تکنولوژی 3D پرینتر
انواع تکنولوژی 3D پرینتر
1.Fused Deposition Modeling FDM
اولین فناوری تکنولوژی پرینتر سه بعدی : ساخت رشته‌های مذاب، که با نام تجاری اف‌دی‌ام fused deposition modeling شناخته میشود، پرکاربردترین روش چاپ «اکستروژن ماده» است. چاپ سه‌بعدی از طریق ریختن ترموپلاستیک مذاب و تشکیل لایه‌ها آسان‌ترین و معمول‌ترین فناوری‌های چاپ سه‌بعدی است. سابقاً دستگاه‌های FDM مثل امروز پرکاربرد نبودند و شرکت Stratasys به تولید صنعتی آنها می‌پرداخت، ولی از سال ۲۰۰۹ میلادی دستگاه‌های خانگی و دست‌ساز ظهور کردند و هم‌اکنون با وسعت زیادی در حال پیشرفت هستند. روش کاری این دستگاه به‌نحوی است که یک رشتهٔ پلاستیک وارد دستگاه میشود و در دمای بالایی از نوک نازل به‌صورت ذوب‌شده بیرون می‌آید و هر لایه را با این مواد مذاب شکل می‌دهد، استحکام لایه‌ها به نحوهٔ سفت شدن آنها و میزان تماس با لایه‌ها قبلی بستگی دارد. این فناوری درهرصورت، برای چاپ قطعات دارای برآمدگی و فرورفتگی، به پایه‌های حمایتی نیاز دارد و بعد از اتمام چاپ نیز سطح آن باید پرداخت شود .
اکسترود کردن مایع اولیه
CARTESIAN / POLAR
DELTA / SCARA
انواع تکنولوژی 3D پرینتر
2. VAT Photopolymerization
دومین فناوری تکنولوژی پرینتر سه بعدی : فوتو پلیمر یزاسیون به فرایندی گفته میشود که نوری با طول موج خاص در معرض تابش با رزین حساس به نور قرار گیرد و سبب واکنش های شیمیایی و جامد شدن رزین شود. برخی از روش های پرینت سه بعدی از همین اصل برای تولید لایه‌لایه مواد جامد روی هم استفاده می‌کنند. فرایند Vat Photo-polymerization قطعات تولیدی با جزییات بسیار دقیق و سطح خارجی نرمی خواهد داشت. بنابراین مناسب کاربردهای همچون جواهرسازی، پزشکی و دندانپزشکی، تولید قالب تزریقی ضعیف و … خواهد بود. محدودیت اصلی این روش، ترد و شکننده بودن قطعات تولیدی است فرآیندهای Vat Polymerization در تولید قطعات با جزئیات کوچک عالی هستند و سطح نهایی آنها صاف و صیقلی است. این امر آنها را برای تولید جواهرات و کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی ایده آل می‌کند. محدودیت اصلی Vat Polymerization شکنندگی قطعات تولیدی، ابعاد کوچک ساخت و گرانی متریال است.
جامد کردن رزین مایع فتو پلیمر
انواع تکنولوژی 3D پرینتر
3. Powder Bed Fusion
سومین فناوری تکنولوژی پرینتر سه بعدی : Powder Bed Fusion یک فرآیند پرینت سه بعدی برای تولید اجسام جامد است که در آن با استفاده از یک منبع حرارتی، همجوشی بین ذرات پودر فلز ایجاد می شود و هر بار یک لایه را شکل می دهد. اکثر تکنولوژی های Powder Bed Fusion از مکانیسم هایی برای اضافه کردن پودر فلز در زمان ساخت جسم بهره می برند که در نتیجه جسم نهایی در بین پودر فلزات قرار می گیرد. تفاوت اصلی بین تکنولوژی های Powder Bed Fusion، در استفاده آنها از منابع انرژی مختلف مانند لیزر یا پرتو الکترون است. یکی از ویژگی‌های شاخص این دسته از پرینترهای سه بعدی این است که در فرآیند ساخت نیازی به استفاده از ساپورت ندارند. یعنی در یک پرینتر سه بعدی گداخت بستر پودر، پودرهای گداخته نشده‌ی موجود در لایه‌های قطعه که همچنان جزئی از قطعه نشدند، نقش ساپورت را در فرآیند ساخت ایفا می‌کنند.
ذوب کردن بستر
انواع تکنولوژی 3D پرینتر
4. Directive Energy Deposition
چهارمین فناوری تکنولوژی پرینتر سه بعدی : لایه نشانی با استفاده از توزیع مستقیم انرژی (DED) یک فرآیند پیچیده پرینت سه بعدی است و معمولاً برای تعمیر یا افزودن ماده‌ی اضافه به اجزای موجود مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این فناوری می توان قطعات را از ابتدا ساخت اما بیشتر برای کاربردهای صنعتی مانند تعمیر پره‌های توربین آسیب دیده استفاده می‌گردد. به طور مشابه با بعضی از روشهای ذوب لیزری مبتنی بر بستر پودر مثل SLM و EBM این روش نیز از یک منبع انرژی متمرکز مانند پرتو لیزر یا الکترون برای ذوب ماده استفاده می‌کند. اما ماده ذوب شده، به طور هم زمان بوسیله یک نازل نیز لایه نشانی می‌گردد. بطوریکه، این روش پیشرو روشهای ذوب لیزری مبتنی بر بستر پودر و اکستروژن ماده است. باید این نکته را مورد توجه قرار داد که این روش با اسامی دیگری نیز شناخته میشود مانند Laser Engineered Net Shaping (LENS), Direct Metal Deposition (DMD), Electron Beam Additive Manufacturing EBAM که بستگی به نوع کاربرد و روش خاص آن خواهد داشت. روش پرینت سه بعدی که در آن از انرژی حرارتی کانونی شده برای جوش دادن مواد استفاده می شود. مواد در این روش خود در حال پاشش بر روی سطح می باشد.
انتقال انرژی مستقیم
EBAM
MATERIAL JETTING
5. POLY JET
پنجمین فناوری تکنولوژی پرینتر سه بعدی (پلی جت): پرتاب چندگانه مواد فوتوپلیمری (رزین): شبیه به روش پرینترهای جوهرافشان کار می کند. بنام «فوتوپلیمر پلی جت ماتریکس» هم معروف است. در این روشب بجای مخزن رزین استریولیتوگرافی، چندین لایه فوتوپلیمر روی هم انباشته می شوند تا یک جسم جامد را بسازند. در واقع Print Head صدها قطره بسیار کوچک فتوپلیمر رزین را بیرون می دهد و سپس با استفاده از نور فرابنفش (UV) آنها را پرداخت کرده و استحکام می بخشد. پس از این که یک لایه انباشته و پرداخت شد، بستر چاپ به اندازه ضخامت یک لایه پایین می آید و همان فرآیند تکرار می شود تا زمانی که جسم سه بعدی ساخته شود.
GDP (Gel Dispensing Printing) / (Gel Based Printing) GBP: چاپ ژل توزیع شده یا چاپ ساختار ژلی نیز ترکیب فناوری استریولیتوگرافی (فوتوپلیمریزاسیون رزین مایع) و هدنازل پرینتر جوهر افشان میباشد. در این روش بر خلاف تکنیک استریولیتوگرافی، مخزن کم حجم رزینی وجود نداشته و بجایش متریال رزین پرغلظتی (ژل مانند) از سر نازل روی بستر ساخت ریزش می‌کند و سریعا توسط لامپ UV LED حین لایه گذاری جامد میشود. این ویژگی امکان ساخت قطعات بسیار بزرگ را در کمترین زمان فراهم کرده است.
جت کردن متریال
MJ
انواع تکنولوژی 3D پرینتر
6. BINDER JET
ششمین فناوری تکنولوژی پرینتر سه بعدی : تکنولوژی پرینتر سه بعدی بر اساس فرایند منحصر به فرد چسباندن دانه های بسیار ریز مواد اولیه عمل می کند که مراحل تحقیقات اصلی و پایه آن را دانشگاه معتبر MIT توسعه داده است. شرکت تولید پرینتر های سه بعدی صنعتی و قطعات پیچیده صنعتی ExOne با استفاده از تکنولوژی تولید افزایشی و پرینتر سه بعدی بایندر جت Binder Jet قطعات بسیار مهم صنعتی را با مواد صنعتی خاص منظوره، تولید سه بعدی می کند. 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.
بایندر جت
انواع تکنولوژی 3D پرینتر
7. SHEET LAMINATION
آخرین فناوری تکنولوژی پرینتر سه بعدی : ساخت اشیای فیزیکی از ورقهای کاغذ معمولی جالب به نظر میرسد؛ تکنیک Laminated Object Manufacturing نوعی ساخت لایه افزایشی و به معنی تولید سه بعدی شی لمینیت است و با علامت اختصاری LOM نشان داده میشود و یکی از روشهای پرینت سه بعدی است. این فن ابتدا توسط شرکت کالیفرنیایی Helisys Inc توسعه یافته است. در فرآیند LOM، لایه هایی از ورق پلاستیک یا کاغذ به وسیله گرما و فشار، ذوب یا لمینیت می شوند و سپس توسط یک لیزر یا یک تیغ متصل به کامپیوتر به اشکال دلخواه در می آیند. با این که امروزه LOM محبوبترین روش پرینت سه بعدی نیست، ولی در برخی اهداف خاص یکی از سریع ترین و مقرون به صرفه ترین روشها برای نمونه سازی سه بعدی میباشد. روش پرینت سه بعدی که در آن ورق های از ماده بر روی همدیگر قرار گرفته و به هم میچسبند و اطراف قطعات بریده می شوند تا قطعه نهایی را شکل دهند
اتصال با ورق
