انواع پرینتر سه بعدی را بشناسید! 8 نوع معروف و پرکاربرد

پرینتر سه‌بُعدی از جمله دستگاه‌های نو ظهوری به شمار می‌رود که با کمک متریال مخصوص می‌تواند اجسام گوناگون را به شکل سه‌بُعدی چاپ کند. پلاستیک ذوب‌شده، پودر و… از جمله این متریال به شمار می‌روند. پرینترهای سه‌بُعدی در مدل‌های گوناگون وجود دارند که در این مطلب قصد داریم به معرفی هشت مورد پرکاربرد بپردازیم. با بررسی این انواع پرینتر سه بعدی می‌توانید تصمیم بهتری هنگام خرید بگیرید؛ پس همراه ما باشید.

انواع پرینترهای سه بعدی

پرینترهای سه‌بُعدی می‌توانند جزئیات اجسام را به دقت بررسی کنند و آن را به صورت فیزیکی تحویل شما دهند. با کمک این دستگاه‌ها سرعت انجام پروژه به شکل چشمگیری افزایش پیدا می‌کند. از آنجایی‌ که این پرینترها در مدل‌های مختلفی وجود دارند، می‌توانید شاهد مزایا و معایب گوناگونی از هرکدام باشید. در این بخش هشت مدل را بررسی می‌کنیم و ویژگی‌های هر یک را با شما به اشتراک خواهیم گذاشت.

نوع پرینتر سه بعدی	نحوه کارکرد	مواد مصرفی	مزایا	معایب	کاربردهای اصلی
SLA (استریولیتوگرافی)	پخت رزین مایع با نور UV لایه به لایه	رزین‌های فوتوپلیمر	دقت بالا، سطح صاف، قیمت مناسب	شکنندگی، حساسیت به نور UV، حجم ساخت محدود	نمونه‌سازی، جواهرات، مدل‌های دندانپزشکی
DLP (پردازش نور دیجیتال)	پخت رزین با پروژکتور UV	رزین‌های فوتوپلیمر	دقت بالا، سرعت ساخت بالا، چسبندگی قوی لایه‌ها	نیاز به پس‌پردازش، انقباض در قطعات ظریف، محدودیت مواد	قالب‌سازی، ریخته‌گری، نمونه‌سازی
DMLS (سنتز مستقیم با لیزر فلزی)	ذوب پودر فلز با لیزر	پودر فلز	استحکام بالا، هندسه‌های پیچیده، حداقل پس‌پردازش	هزینه بالا، اندازه بزرگ دستگاه، مصرف انرژی زیاد	هوافضا، خودرو، ایمپلنت‌های پزشکی
FDM (مدل‌سازی رسوبی ذوب‌شده)	اکسترود کردن فیلامنت مذاب لایه به لایه	PLA، ABS و سایر ترموپلاستیک‌ها	مقرون‌به‌صرفه، همه کاره، آسان برای استفاده	دقت پایین، خطوط لایه قابل مشاهده، محدودیت مواد	نمونه‌سازی، آموزش، محصولات مصرفی
SLS (سنتز انتخابی با لیزر)	پخت پودر با لیزر	نایلون، پلیمرها، فلزات	محکم، بادوام، هندسه‌های پیچیده	هزینه بالا، اندازه بزرگ دستگاه، نیاز به پس‌پردازش	هوافضا، خودرو، پزشکی
SAF (فیوژن جذب انتخابی)	اتصال پودر با چسب	پودرهای پلی‌آمید	مقیاس‌پذیر، سرعت ساخت بالا	هزینه بالا، محدودیت مواد، فناوری نسبتاً جدید	تولید انبوه
EBM (ذوب پرتو الکترونی)	ذوب پودر فلز با پرتو الکترون	پودر فلز	استحکام بالا، هندسه‌های پیچیده، حداقل ضایعات	هزینه بالا، کیفیت ساخت نسبتاً پایین، محدودیت مواد	هوافضا، ایمپلنت‌های پزشکی
LOM (ساخت شیء لایه به لایه)	اتصال ورق‌های مواد با حرارت و فشار	کاغذ، پلاستیک	سرعت ساخت بالا، حجم ساخت بزرگ	استحکام پایین، محدودیت مواد	نمونه‌سازی، بسته‌بندی

پرینتر سه بعدی SLA

از انواع روش های پرینت سه بعدی می‌توانیم به استریولیتوگرافی اشاره کنیم. پرینترهای این روش به اختصاص SLA خوانده می‌شوند. برای ساخت قطعات فیزیکی با کمک این پرینترها به لیزر ماوراء بنفش نیاز است. در این پرینترها رزین به صورت لایه به لایه پخته شده و زمانی که نور به آن‌ها برخورد می‌کند، منجمد می‌شوند. ماده مصرفی که در این پرینترها وجود دارد، فوتورزین‌های مایع هستند. از مزایای پرینتر سه‌بعدی SLA می‌توانیم به دقت بالا، صافی سطح خوب و همچنین قیمت مناسب اشاره کنیم.

البته از معایب این پرینترها نیز نمی‌توانیم چشم‌پوشی کنیم. به‌عنوان‌مثال قطعاتی که توسط این دستگاه‌ها ساخته می‌شوند غالباً شکننده هستند؛ به همین علت نمی‌توان از آن‌ها برای تولید اجسامی که تحت فشار بار مکانیکی قرار می‌گیرند، استفاده کرد. همچنین اگر قطعات ساخته‌شده توسط روش استریولیتوگرافی در معرض نور خورشید قرار بگیرند، به مرور ضعیف شده و زیبایی اولیه خود را از دست می‌دهند.

اگر هنوز دقیق نمیدانید که پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار میکند، پیشنهاد میکنیم مطلب مربوط به آن را ابتدا بخوانید سپس به ادامه این مقاله بپردازید.

پرینتر سه بعدی DLP

از انواع پرینتر سه بعدی می‌توانیم به DLP اشاره کنیم که اساس کارکرد آن بر اساس پردازش نور دیجیتال است. این پرینترها دارای لایه‌های مقطعی پیکسلی هستند. پلیمریزاسیون در این روش با کمک نور فرا بنفش انجام می‌شود. منبع لیزر در این دستگاه‌ها پروژکتور است. با کمک پروژکتورها می‌توان نور را به مقاطع رزین تاباند و از این طریق فرایند جامدسازی را پشت سر گذاشت.

این پرینترها خود به دو دسته بالا به پایین و پایین به بالا تقسیم می‌شوند. پرینتر DLP در حوزه خود قدیمی هستند و اصلی‌ترین کاربرد پرینتر سه بعدی در ساخت قالب‌های ریخته‌گری و جواهرسازی است. از نقاط قوت پرینتر سه بعدی DLP می‌توانیم به دقت و ظرافت بالا، صافی سطح بالا، سرعت منحصربه‌فرد و اتصال قوی لایه‌ها اشاره کنیم. این پرینترها در کنار تمام امتیازاتی که دارند، نقاط ضعفی را نیز به خود اختصاص داده‌اند که شامل موارد زیر هستند:

1. نیاز به پس‌پردازش
2. انقباض در قطعات ظریف پرینت‌شده
3. وجود محدودیت در ابعاد
4. مواد اولیه سمی

سایت formlabs در تعریف این نوع پرینتر گفته است:

Digital light processing (DLP) 3D printing is a resin 3D printing process that uses a light projector rather than a laser to cure liquid resin one layer at a time. DLP printers’ light source is projected using a series of micromirror devices laid out in a matrix on a semiconductor chip.

پرینتر سه بعدی DMLS

از انواع پرینتر سه بعدی می‌توانیم به DMLS  اشاره کنیم. در این پرینترها برای ذوب پودر فلزات از یک منبع لیزر پرتوان بهره برده می‌شود. بعد از ذوب موضعی فلزات، مواد به یکدیگر متصل می‌شوند و یک قطعه سه‌بعدی جامد به وجود می‌آید. از کاربردهای صنعتی روش DMLS می‌توانیم به هوافضا، نیروگاه، پزشکی، خودروسازی و الکترونیک اشاره کنیم. این پرینترها توانسته‌اند نقاط قوت و ضعف متعددی را به خود اختصاص دهند که پیش از خرید باید به آن‌ها توجه داشت.

از امتیازات این پرینترها می‌توانیم به مشخصات فیزیکی عالی، امکان تولید اشکال پیچیده و نیاز به پس‌پردازش بسیار کم اشاره کنیم. همچنین این پرینترها خالی از عیب نیستند. محدودیت در مواد اولیه، ابعاد بزرگ دستگاه، مصرف انرژی بسیار زیاد و صافی سطح نامناسب از معایب این پرینترها به شمار می‌آیند. برای تولید و تعمیر قطعات کاربردی مورد نیاز در صنعت هوافضا این پرینترها مناسب‌ترین انتخاب هستند. همچنین ایجاد سازه‌های پیچیده با کمک این پرینترها امکان‌پذیر است.

پرینتر سه بعدی FDM

FDM از انواع پرینتر سه بعدی به شمار می‌آید که با کمک آن می‌توان نسبت به تولید اشیا سه‌بُعدی اقدام کرد. از مواد افزودنی این پرینترها می‌توانیم به PLA و ABS اشاره کنیم. این مواد با کمک نازل گرم به صورت کامل ذوب می‌شوند و سپس به صورت لایه لایه به یکدیگر می‌چسبند. نتیجه این کار تولید یک شی سه‌بُعدی است. در نمونه‌سازی‌های سریع استفاده از این پرینترها به شدت توصیه می‌شود.

بیشتر بخوانید: نازل پرینتر سه بعدی چیست؟

در حال حاضر از روش FDM به صورت گسترده استفاده می‌شود. این پرینترها قیمت مناسبی دارند و مواد اولیه آن‌ها نیز با هزینه مقرون‌به‌صرفه قابل تهیه است. این پرینترها در مدل‌های مختلف موجود هستند و هرکدام از آن‌ها ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند. شما باید باتوجه‌به نیازهای خود نسبت به خریداری مدل مربوطه اقدام کنید. کار آسان، مقرون‌به‌صرفه بودن، دوام بالا و… از جمله مزایای پرینترهای سه بعدی FDM هستند. دقت پایین، مشاهده خطاهایی همچون زیاد بودن وزن لایه‌های بالایی از معایب این پرینترها به شمار می‌آیند.

پرینتر سه بعدی SLS

در پرینتر سه‌بُعدی SLS از یک لیزر با توان بالا کمک گرفته می‌شود تا بتوان ذرات کوچک پلیمری را به یک ساختار جوش داد. مهندسان و تولیدکنندگان بسیاری برای سال‌های متمادی از این پرینترها برای تولید اشیا سه‌بُعدی بهره می‌بردند. بهره‌وری بالا و مقرون‌به‌صرفه بودن هزینه ساخت هر قطعه تنها بخشی از مزایای این پرینترها هستند.

مشاغل مختلفی می‌توانند از این پرینترها استفاده کنند که از جمله آن‌ها می‌توانیم به حوزه مهندسی، حوزه تولید و مراقبت‌های بهداشتی اشاره کنیم. همچنین از پایداری خوب قطعات، دامنه وسیع مواد اولیه و نیاز به پس‌پردازش کم پرینترهای سه‌بُعدی نمی‌توان چشم‌پوشی کرد. در کنار تمامی این مزایا یک سری مشکلات نیز به چشم می‌خورند که بد نیست با آن‌ها آشنا شوید. ابعاد بزرگ دستگاه و مصرف بالای انرژی از جمله این معایب هستند.

پرینتر سه بعدی SَAF

از انواع پرینتر سه بعدی می‌توانیم به SAF اشاره کنیم که به معنای فناوری ذوب جذب شونده انتخابی است. ساخت قطعات توسط این پرینترها مبتنی بر پودر پلاستیک‌های صنعتی است که از آن‌ها تحت عنوان پلی‌آمید نیز یاد می‌شود. با کمک این پرینترها می‌توان قطعات زیادی را در کوتاه‌ترین زمان ممکن تولید کرد. در واقع مقیاس‌پذیری زیاد از جمله مزایای این پرینترها به شمار می‌آیند. هزینه بالا و ناشناخته بودن فناوری از معایب این پرینترها هستند. همچنین این پرینترها فقط با کمک پلیمر قادر به تولید اجسام سه‌بُعدی هستند که این موضوع نیز محدودیت‌های بسیاری را منجر خواهد شد.

پرینتر سه بعدی EBM

از روش های پرینت سه بعدی می‌توانیم EBM را نام ببریم که به ذوب پرتو الکترونی اشاره دارد. از این پرینتر می‌توان در صنایع هوافضا، خودروسازی، پزشکی و مهندسی بهره برد. کاهش ضایعات مواد، امکان تولید قطعات پیچیده، استفاده مجدد از پسماند، سرعت تولید بالا و… از مزایای این پرینترهای سه‌بُعدی هستند. هزینه بالا دستگاه و تولید و کیفیت نسبتاً پایین از اساسی‌ترین مشکلات این پرینترها به شمار می‌آیند که باید به این موضوع توجه داشت. طبق گفته سایت markforged در این مورد:

Electron Beam Melting (EBM) is a 3D manufacturing process in which a powdered metal is melted by a high-energy beam of electrons. An electron beam produces a stream of electrons that is guided by a magnetic field, melting layer upon layer of powdered metal to create an object matching the precise specifications defined by a CAD model. Production takes place in a vacuum chamber to guard against oxidation that can compromise highly reactive materials. Electron Beam Melting is similar to Selective Laser Melting (SLM), as they both print from a powder from the 3D printer’s powder bed, but EBM uses an electron beam instead of a laser.

پرینتر سه بعدی LOM

از بهترین پرینتر سه بعدی می‌توانیم به LOM اشاره کنیم. با کمک این پرینترها می‌توان انواع اشیای حجم‌دار را تولید کرد و مورد استفاده قرار داد. برای اینکه لایه‌های کاغذی یا ورق‌های پلاستیکی به خاصیت شکل‌پذیری دست پیدا کنند، نیازمند اعمال حرارت و فشار ذوب‌شده هستند.

گستره وسیع مواد، زمان سریع ساخت، دقت بالا و… تنها بخشی از مزایای این دستگاه‌ها هستند. این دستگاه‌ها برای اینکه بتوانند بهترین عملکرد را نشان دهند، نیازمند تنظیم دقیق توان هستند و شاید همین موضوع اصلی‌ترین عیب به شمار بیاید؛ زیرا کار را سخت و پیچیده می‌کند. استحکام پایین یکی دیگر از معایب این دستگاه‌ها است.

سخن آخر

پرینترهای سه‌بعدی را می‌توان تحولی عظیم در صنعت به شمار می‌آورد که امکان تولید اشیا حجم‌دار را در اختیار افراد و شرکت‌ها قرار می‌دهد. این پرینترها در مدل‌های مختلفی موجود هستند و هر کدام مزایا و معایب گوناگونی را به خود اختصاص داده‌اند. در این مطلب شما را با انواع پرینتر سه بعدی آشنا کردیم و ویژگی هر کدام را به اشتراک گذاشتیم. فروشگاه هگزاگون به عنوان بهترین فروشگاه برای خرید پرینتر سه بعدی از برترین تامین‌کننده پرینترهای سه‌بعدی در کشور است. برای کسب اطلاعات بیشتر از طریق راه‌های ارتباطی با کارشناسان تماس بگیرید.

 

سوالات متداول

1- انواع پرینتر سه بعدی کدامند؟

پرینتر سه بعدی SLA، پرینتر سه بعدی DLP، پرینتر سه بعدی DMLS، پرینتر سه بعدی FDM، پرینتر سه بعدی SLS، پرینتر سه بعدی SَAF، پرینتر سه بعدی EBM و پرینتر سه بعدی LOM از انواع مختلف پرینتر های سه بعدی هستند.

2- کاربرد انواع پرینتر سه بعدی چیست؟

مهم ترین کاربرد پرینترهای سه بعدی در صنایع مختلف همچون صنعت کفش، صنعت پوشاک، پرینتر سه بعدی پزشکی و دندانپزشکی، ساخت ایمپلنت و پروتز، ساخت مجسمه، صنعت ماشین‌سازی، هوافضا و .. است. پرینت سه بعدی می‌تواند برای تولید قطعات در تعداد پایین به کار گرفته شود.