انواع پرینترهای سه بعدی

در این مقاله فیلامنت 1001 به همراه تیم خود قصد دارد، انواع پرینترهای سه بعدی و فرآیند های رایج در این فناوری را برای شما توضیح داده و به بررسی آن بپردازد.

 پرینترهای سه بعدی چیست؟؟

پرینترهای سه بعدی همان تولیدهای افزودنی می باشند که، چندین فرآیند پرینت سه بعدی کاملاً متمایز را با استفاده از ماشین آلات و مواد کاملاً متفاوت پوشش می دهد.

فیلامنت 1001 در این مقاله قصد دارد انواع پرینتر های سه بعدی را در سراسر جهان بررسی کند.

امروزه در سراسر جهان از هفت نوع اصلی و بیش از 20 نوع فرعی در فناوری پرینت سه بعدی استفاده می شود.

 برای اعمال ساختار فناوری در سراسر جهان، سازمان استاندارد بین المللی (ISO)  آنها را به هفت نوع کلی تقسیم می کند:

اکستروژن مواد

پلیمریزاسیون VAT

فیوژن بستر پودری

جت کردن مواد

بایندر جتینگ

رسوب مستقیم انرژی

لمینیت ورق

اکستروژن مواد

مواد پرینت سه بعدی یا همان فیلامنت از طریق یک نازل اکسترود می شوند.

به طور معمول، این فیلامنت یک رشته پلاستیکی است و از طریق یک نازل ابتدا گرم می شود و سپس ذوب می شود.

پرینتر، فیلامنت را روی یک پلت فرم ساخت و ساز در مسیری که توسط نرم افزار آماده سازی ساخت تعیین شده است قرار می دهد ، سپس فیلامنت سرد شده و یک جسم جامد را تشکیل می دهد.

این فرآیند رایج ترین شکل پرینت سه بعدی و بسیار گسترده تر از موارد دیگر می باشد.

سوالی که ممکن است برای شما پیش آید این است که……

چرا اکستروژن مواد بسیار گسترده تر از انواع دیگر می باشد؟؟

با توجه به اینکه عملاً هیچ محدودیتی برای موادی که می‌توانید اکسترود کنید از جمله پلاستیک، خمیر فلز، بتن، بیوژل و طیف وسیعی از مواد غذایی وجود ندارد، این یک دسته بسیار گسترده می باشد.

انواع فرعی اکستروژن مواد

FDM

پرینت سه بعدی ساخت و ساز

مدل سازی رسوب ذوب شده

پرینت میکرو سه بعدی،پرینت سه بعدی زیستی

ویژگی و کاربردهای این دسته

مواد: پلاستیک، فلزات، مواد غذایی، بتن، و بسیاری دیگر

دقت ابعادی:± 0.5٪ (حد پایین 0.5 ± میلی متر)

کاربردهای رایج: نمونه‌های اولیه، محفظه‌های الکتریکی، آزمایش‌های فرم و تناسب، جک ها و وسایل، الگوهای ریخته‌گری سرمایه‌گذاری، خانه‌ها و…..

نقاط قوت: کم هزینه ترین روش پرینتر سه بعدی

نقاط ضعف: فناوری پرینت سه بعدی به روش FDM دقت کمتری را در مقایسه با سایر فناوری‌های پرینت سه بعدی دارد.

مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM)

FDM مانند تمام فناوری های پرینت سه بعدی، با یک مدل دیجیتال شروع می شود که سپس به دستورالعمل هایی برای پرینتر سه بعدی تبدیل می شود.

فناوری پرینتر سه بعدی از نوع FDM چگونه برای ما پرینت می کند؟؟

فیلامنت مورد نظر روی یک قرقره در پرینتر سه بعدی بارگذاری می شود و از طریق یک نازل پرینتر در سر اکستروژن تغذیه می شود. نازل پرینتر یا نازل ها تا دمای دلخواه گرم می شوند و باعث نرم شدن فیلامنت می شوند تا لایه های متوالی به هم بپیوندند و یک قسمت جامد ایجاد کنند.

همانطور که پرینتر هد اکستروژن را در امتداد مختصات مشخص شده در صفحه XY حرکت می دهد، لایه اول را روی هم می ریزد. سپس سر اکستروژن تا ارتفاع سطح بعدی یعنی صفحه Z بالا می رود و این فرآیند پرینت مقاطع تکرار می شود و لایه به لایه می سازیم تا جسم کاملاً شکل بگیرد.

پرینت زیستی سه بعدی

مواد مورد استفاده در این نوع پرینت چیست؟؟ دلیل نام گذاری این نوع پرینت به این نام چه می باشد؟

پرینت زیستی سه بعدی یا پرینت سه بعدی زیستی، یک فرآیند تولید افزودنی است که در آن مواد آلی یا بیولوژیکی، مانند سلول های زنده و مواد مغذی، برای ایجاد ساختارهای سه بعدی بافت مانند ترکیب می شوند.

پرینت زیستی نوعی پرینت سه بعدی است که به طور بالقوه می تواند هر چیزی از بافت استخوان و عروق خونی گرفته تا بافت های زنده را تولید کند.

فیلامنت 1001 بعد از تحقیق و بررسی هایی که انجام داد به این نتیجه رسید که…

این نوع پرینت برای تحقیقات و کاربردهای پزشکی مختلف، از جمله مهندسی بافت، آزمایش و توسعه دارو، و در درمان‌های نوآورانه پزشکی احیا کننده استفاده می‌شود.

فیلممم

آیا این نوع پرینتر با پرینت از نوع  FDM متفاوت است؟

طبق بررسی های انجام شده در فیلامنت 1001، پرینت زیستی سه بعدی مشابه پرینت سه بعدی FDM عمل می کند و در خانواده اکستروژن مواد قرار دارد اگرچه این فرآیند تنها روش پرینت زیستی نیست.

فناوری پرینتر سه بعدی زیستی چگونه برای ما پرینت می کند؟؟

پرینت زیستی سه بعدی از موادی که از سوزن تخلیه می شود برای ایجاد لایه ها استفاده می کند.

این مواد که به عنوان جوهر زیستی شناخته می شوند، عمدتاً از مواد زنده مانند کلاژن، ژلاتین، هیالورونان، ابریشم، آلژینات یا نانوسلولز تشکیل شده اند که به عنوان داربست مولکولی برای رشد ساختار و مواد مغذی عمل می کنند.

پرینت سه بعدی ساختمانی

پرینتر سه بعدی ساخت و ساز یک منطقه به سرعت در حال رشد اکستروژن مواد است.

این فناوری شامل استفاده از پرینترهای سه بعدی در مقیاس بسیار بزرگ است که اغلب با ارتفاع ده‌ها متر اندازه‌گیری می‌شوند تا مصالح ساختمانی مانند بتن را از یک نازل بیرون بکشند.

این ماشین‌ها عموماً به‌عنوان سیستم‌های بازوی دروازه‌ای یا روباتیک عرضه می‌شوند.

فناوری پرینتر سه بعدی ساخت و ساز امروزه برای خانه ها، ویژگی های معماری و پروژه های ساختمانی از چاه تا دیوار استفاده می شود.

طبق تحقیقات فیلامنت 1001 این نوع از پرینت سه بعدی این  پتانسیل را دارد که کل صنعت ساخت و ساز را به طور قابل توجهی مختل کند زیرا نیاز به نیروی کار را کاهش می دهد و زباله های ساختمانی را کاهش می دهد.

کلام آخر

اینکه در فناوری پرینت سه بعدی هفت نوع اصلی داریم و هر کدام از این دسته ها خود به تنهایی شامل انواع مختلفی می باشند که، فرآیند اکستروژن مواد رایج ترین شکل پرینت سه بعدی و بسیار گسترده تر از موارد دیگر می باشد.