با پیشرفت تکنولوژی، مهندسان توانستند پرینتری برای چاپ سهبعدی قطعات طراحی کنند که توانسته است خدمت بزرگی به انواع صنایع کند. حالا پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟ یکی از انواع این پرینترهای سهبعدی، پرینتر رزینی است که به کمک رزین مایع و اشعه UV، قطعاتی با دقت و جزییات بسیار بالا چاپ میکند. بهدلیل کیفیت بالا، این پرینترها محبوبیت زیادی در میان پزشکان، جواهرسازان و دیگر اقشار جامعه پیدا کردهاند. در این مقاله، به بررسی انواع پرینتر سهبعدی رزینی و کاربردهای آن میپردازیم.
پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟
پرینتر سهبعدی رزینی (Resin 3D Printer)، پرینتری است که با استفاده از رزین پرینتر سه بعدی، اجسام سهبعدی تولید میکند. احتمالا کنجکاو شوید که چگونه این کار را انجام میدهد؟ پرینتر رزینی پس از بررسی طرحی که به آن دادهاید، رزین مایع را با استفاده از نور ماوراءبنفش (UV)، به همان شکل بهصورت جامد درمیآورد. این کار بهصورت لایهلایه انجام میشود و دستگاه از طول موج نور بین ۳۸۰ تا ۴۰۵ نانومتر برای سفتکردن رزین استفاده میکند. در این پرینتر، از فناوری فوتوپلیمریزاسیون استفاده شدهاست. سایت treatstock در تعریف این نوع پرینتر سه بعدی گفته است:
Resin 3D printing is an umbrella term for the family of additive manufacturing technologies that cure liquid photopolymers layer-by-layer into a solid object. Resin printing is not an official title for the whole group but since these machines work with resin materials, it’s a simpler way to describe them all.
ویژگیهای پرینتر سهبعدی رزینی
برای دادن پاسخی کامل به پرسش پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟ باید به ویژگیهای منحصربهفرد این دستگاه نیز بپردازیم. در ادامه، به ویژگیهای اصلی رزین پرینتر (مثبت و منفی) اشاره خواهیم کرد.
- دقت بالا (حتی در جزییات): پرینتر رزینی میتواند اجسام را با دقت بالایی چاپ کند و حتی در کوچکترین جزییات قطعه، ابعاد و اندازهها را کاملا رعایت میکند.
- سطح صاف: قطعاتی که پرینتر رزینی چاپ میکند همواره نسبت به قطعات چاپشده توسط دیگر فناوریها سطح صیقلیتر و صافتری دارند.
- سرعت بالا در چاپ: با استفاده از فناوری فوتوپلیمریزاسیون در این پرینتر، لایهها سریعتر سفت میشوند که موجب بالارفتن سرعت چاپ میشود.
- پردازش قطعات پس از چاپ: پرینتر سهبعدی رزینی، پس از چاپ قطعات نیاز دارد که آنها را پردازش کند. در این پردازش، دستگاه، قطعات را شستوشو میدهد، نور بیشتری به آنها میتاباند و خشکشان میکند. البته این عملیات میتواند کمی وقتگیر باشد.
- مقاوم در برابر آب: باتوجهبه مواد مصرفی مخصوصی که این پرینتر استفاده میکند، قطعاتی که توسط آن چاپ میشوند در برابر آب مقاوم هستند.
- محدودیت در اندازه چاپ: پرینتر رزین محدودیت بیشتری در اندازه قطعات نسبت به دیگر فناوریهای موجود دارد. همین موضوع موجب میشود که نتواند قطعات خیلی بزرگی چاپ کند، اما در چاپ قطعات دقت و جزییات بالایی دارد.
- امکان پخش دود سمی: این نوع پرینتر در حین انجام فرایند چاپ، دود سمی خطرناکی تولید میکند؛ البته میتوانید با رعایت اصول امنیتی و بهداشتی و تهویه مناسب آن، از آسیب به خود جلوگیری کنید.
انواع پرینتر سهبعدی رزینی
حالا که با نحوه کار این پرینتر آشنا شدید، شاید دوست داشته باشید بدانید که انواع پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟ پرینترهای سهبعدی رزینی را میتوانیم به سه گروه اصلی پرینتر سه بعدی DLP و LCD SLA،تقسیم کنیم. که در ادامه توضیحاتی دربارهی هر کدام خواهیم داد.
مقایسه فناوریهای پرینتر سهبعدی رزینی
| ویژگیها | SLA (استریولیتوگرافی) | DLP (پردازش نور دیجیتال) | LCD (نمایشگر کریستال مایع) |
|---|---|---|---|
| روش کار | لیزر UV بهصورت نقطهای رزین مایع را سفت میکند. | پروژکتور دیجیتال هر لایه را بهصورت کامل سفت میکند. | صفحه LCD، نور ساطعشده را ماسک میکند تا رزین سفت شود. |
| دقت و جزئیات چاپ | فوقالعاده بالا، مناسب برای مدلهای کوچک و پیچیده. | بسیار خوب، مناسب برای قطعات بزرگتر با جزئیات مناسب. | خوب، دقت وابسته به رزولوشن LCD و کیفیت منبع نور است. |
| سرعت چاپ | نسبتاً پایین به دلیل نقطهای بودن فرآیند. | بالا، چاپ لایهها بهصورت همزمان انجام میشود. | متوسط، شبیه به DLP اما با رزولوشن متفاوت. |
| هزینه دستگاه | بالاترین هزینه به دلیل استفاده از لیزر دقیق و اپتیک پیشرفته. | هزینه متوسط به دلیل پروژکتورهای مقرونبهصرفهتر. | کمترین هزینه، مناسب برای کاربران خانگی و کوچک. |
| کیفیت سطح قطعه | بسیار صاف و یکنواخت، نیاز به پسپردازش کمتر. | صاف با خطوط لایهای کمتر؛ مناسب برای استفاده صنعتی. | قابل قبول، نیاز به پسپردازش بیشتر در قطعات پیچیده. |
| محدودیت اندازه چاپ | کوچکتر به دلیل ابعاد لیزر و مخزن رزین محدود. | مناسب برای قطعات بزرگتر با حفظ دقت مناسب. | محدود به ابعاد متوسط LCD و نوع مخزن رزین. |
| مقاومت قطعات چاپی | بالا در برابر حرارت و آب، مناسب برای صنایع پزشکی و جواهرسازی. | مناسب برای قطعات کاربردی در الکترونیک و مهندسی. | مناسب برای مدلهای عمومی و آموزشی. |
| کاربردها | جواهرسازی، پزشکی، ساخت نمونههای ظریف و کوچک. | صنایع خودروسازی، معماری، قطعات صنعتی. | مدلسازی عمومی، آموزشی، پروژههای خانگی. |
| مزایای برجسته | دقت بالا، سطوح صاف، مناسب برای جزییات بسیار دقیق. | سرعت بالا، مناسب برای قطعات بزرگتر. | اقتصادی، دسترسی آسان و مناسب برای کاربران تازهکار. |
| معایب اصلی | هزینه بالا، سرعت پایینتر. | کیفیت کمتر نسبت به SLA در جزییات ظریف. | عمر مفید کمتر LCD، نیاز به تعویض قطعات بیشتر. |
-
پرینتر سهبعدی SLA (Stereolithography Apparatus)
در این نوع پرینترهای رزینی، لیزری دقیق با تاباندن نور بهصورت نقطهای، رزین مایع را سخت و جسم موردنظر را تولید میکند. بهدلیل نقطهای عملکردن لیزر، اجسامی که تولید میکند دارای دقت و جزییات بیشتری هستند؛ بنابراین، این دستگاه برای تولید اجسام کوچکی که جزییات بیشتری دارند، بهتر عمل میکند. این عملکرد موجب شدهاست که اجسام تولیدی این پرینتر از سطوح صافی برخوردار باشند و خطوط قابلتشخیصی روی آنها نباشد.
-
پرینتر سهبعدی DLP (Digital Light Processing)
پرینتر سهبعدی DLP با استفاده از یک پروژکتور بهعنوان منبع نور، قطعات را بهصورت لایهلایه سفت میکند؛ برای شکلدادن به این لایهها نیز از یک صفحه نمایش LCD استفاده میکند؛ بههمیندلیل، در ساخت اجسام سرعت بیشتری نسبت به پرینتر سهبعدی SLA دارد و برای ساخت قطعات بزرگتر از آن استفاده میکنند. این پرینتر دقت خوبی دارد و جزییات را نیز حفظ میکند؛ اما قطعا به دقت دستگاه SLA نخواهند بود. این امکان نیز وجود دارد که در آخر خطوطی قابلتشخیص روی قطعات باقی بمانند.
-
پرینتر سهبعدی LCD (Liquid Crystal Display)
این نوع پرینتر ازنظر نوع کارکرد شباهت زیادی به پرینتر DLP دارد. این پرینتر نیز از یک صفحه نمایش کریستال مایع (LCD) استفاده میکند؛ اما تفاوت آن دو در نحوه ایجاد تصویر است. گفتیم که در پرینتر رزین DLP یک پروکتور بهکار میرود که این پروژکتور تصویر مشخصشده را روی رزین مایع میاندازد؛ اما در پرینتر LCD تنها یک منبع نور وجود دارد که شکل خاصی ندارد و صفحه نمایش LCD بهعنوان یک ماسک به این نور شکل موردنظر را میدهد. بهدلیل قیمت کمتر پرینتر LCD سهبعدی رزین نسبت به انواع دیگر آن، این پرینتر مورد استقبال بسیار از ایرانیان قرار گرفتهاست.
به نقل از سایت nexa3d.com پرینتر سه بعدی رزینی را اینگونه تعریف کده است:
Resin 3D printing is a type of additive manufacturing technology that uses liquid resins to craft objects. This 3D printing type is also known as vat photopolymerization: the process uses short wavelength light to solidify liquid resin into 3D pieces.
In most resin 3D printers, the process starts with a build platform filled with liquid resin. The 3D printer then emits light to create each object layer. As the light passes through the vat and curing layer, it solidifies or cures the liquid resin into solid pieces. This process continues until all layers have been printed.
چاپ سهبعدی با رزین یک نوع فناوری ساخت افزایشی است که از رزینهای مایع برای ساخت اشیاء استفاده میکند. این نوع چاپ سهبعدی همچنین به عنوان فتوپلیمرسازی حوضچهای شناخته میشود: در این فرآیند از نور با طولموج کوتاه برای جامد کردن رزین مایع به قطعات سهبعدی استفاده میشود.
در بیشتر چاپگرهای سهبعدی رزین، فرآیند با یک پلتفرم ساخت پر از رزین مایع آغاز میشود. سپس چاپگر سهبعدی نور را ساطع میکند تا هر لایه از شیء را ایجاد کند. همانطور که نور از حوضچه عبور میکند و لایه پخت را میسوزاند، رزین مایع به قطعات جامد تبدیل میشود. این فرآیند ادامه مییابد تا تمام لایهها چاپ شوند.
بخشهای مختلف پرینتر سهبعدی رزینی
شاید برای شما این پرسش ایجاد شود که بخشهای مختلف پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟ در این قسمت، به معرفی و بررسی اصلیترین بخشهای مختلف این دستگاه میپردازیم.
از اصلیترین بخشهای هر پرینتر سهبعدی رزینی میتوانیم به مخزن رزین، پلتفرم ساخت و منبع نور اشاره کنیم که هر کدام وظیفهای منحصربهفرد دارند. همانطورکه میتوانید از اسم آن متوجه شوید، در مخزن رزین، رزین مایع موردنیاز دستگاه نگهداری میشود؛ بنابراین، این مخزن باید از مواد مقاوم به اشعه UV ساخته شده باشد. پلتفرم ساخت نیز مکانی است که قطعه در آن شکل میگیرد و ساخته میشود؛ این پلتفرم باید قابلیت جابهجایی بهسمت بالا و پایین داشته باشد.
منبع نور پرینترها میتواند یک لیزر یا پروژکتور UV باشد که در انواع پرینترهای رزینی میتواند متفاوت باشد؛ بهعنوان مثال، برای یک پرینتر SLA از لیزر و برای DLP از پروژکتور استفاده میشود. این منبع نور به دستگاه کمک میکند تا رزین مایع را سفت کند و قطعه موردنظر را بسازد.
دیگر بخشهای یک پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟ این بخشها شامل سیستم تابش نور، سیستم حرکت، کنترلر، منبع تامین برق، سیستم تهویه و فیلم FEP میشوند. سیستم تابش نور، به لنزها و آینههایی میگویند که کار هدایت دقیق نور UV به نقاط موردنظر را انجام میدهند. همانطورکه گفتیم، پلتفرم ساخت به جابهجایی در محور عمودی نیاز دارد تا بتواند کار خود را بهدرستی انجام دهد؛ برای این جابهجایی از موتورها و مکانیزمهایی در دستگاه استفاده میشود که به آنها سیستم حرکت میگویند.
کنترلر، مغز متفکر این دستگاه بهشمار میرود. وظیفه این قسمت از پرینتر، مدیریت و هدایت کامل حرکات دستگاه است و از بخشهای سختافزاری و نرمافزاری تشکیل میشود. همانطورکه میدانید، پرینتر سهبعدی رزینی نیز مانند دیگر دستگاههای الکترونیک، به یک منبع برق برای تامین انرژی مصرفی خود نیاز دارد.
اگر درباره ویژگیهای پرینتر رزین در بخش بالایی مطالعه کرده باشید، میدانید که در برخی مواقع این دستگاه دود ناسالم و خطرناکی تولید میکند. سیستم تهویه برای هدایت این بو به بیرون و جلوگیری از آسیب احتمالی تعبیه شدهاست. فیلم FEP نیز یکی دیگر از بخشهای این پرینتر است که برای جداکردن مخزن رزین از پلتفرم ساخت، از آن استفاده میشود. این فیلم به بهبود کیفیت چاپ و افزایش طول عمر مخزن رزین نیز کمک میکند.
بیشتر بخوانید: راهنمای خرید پرینتر سه بعدی
به نقل از سایت additive-x.com نحوه کار پرینتر رزینی سه بعدی به شکل زیر است:
Resin is a UV-curing liquid plastic that dries with UV light. The printer holds a vat of this photosensitive resin, and individual layers are hardened by a UV laser, fed by instructions in G-code produced by slicing software.
رزین یک پلاستیک مایع حساس به اشعه ماوراءبنفش (UV) است که با نور UV خشک میشود. پرینتر شامل یک مخزن از این رزین حساس به نور است و لایههای جداگانه با استفاده از لیزر UV که دستورالعملهای آن از طریق کدهای G-code تولید شده توسط نرمافزار برش داده میشود، سفت میشوند.
کاربرد پرینتر سهبعدی رزینی
باتوجه به وسعت مدلهای پرینتر سهبعدی رزینی و دقت آنها در چاپ، این دستگاه کاربردهای زیادی نیز در انواع صنایع پیدا میکند. در این مقاله، در کنار پاسخ به سوال پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟ به ۶ مورد از کاربردهای آن در صنایع اشاره میکنیم و در ادامه توضیحاتی نیز درباره هر کدام میدهیم.
-
پزشکی و دندانپزشکی
میتوانیم بگوییم که پرینتر رزینی یکی از بیشترین استفادهها را بهدلیل دقت بالا در ساخت در صنایع پزشکی و دندانپزشکی دارد. ساخت پروتز، ایمپلنت، مدلهای تشریحی و دندان مصنوعی، میتواند با این دستگاه انجام شود؛ همچنین، برای ساخت مدل دقیق دندان در داندانپزشکی نیز از این پرینتر استفاده میکنند.
-
موارد صنعتی و مهندسی
از این پرینتر در صنایع مرتبط به مهندسی ازجمله در صنایع خودروسازی، هوافضا و الکترونیک، استفاده میشود. رزین پرینتر قابلیت ساخت قطعات پیچیده صنعتی و ابزارهای کمکی را نیز دارد و به ساخت پروتوتایپ (نمونه آزمایشی) یک محصول کمک میکند.
-
معماری و طراحی صنعتی
در معماری، از رزین پرینتر برای چاپ مدلهای ساختمانی، نماها و طراحیهای پیچیده استفاده میکنند؛ اینگونه میتوانند مدل خود را پیش از ساخت بررسی کنند و به رفع نقصهای آن بپردازند.
-
آموزش
دانشجویان و دانشآموزان میتوانند با ساخت مدلهای آموزشی با مفاهیم پیچیده آشنا شوند و درک بهتری از مسئله داشته باشند. این دستگاه میتواند بهخصوص در رشتههای مهندسی، علومپزشکی، طراحی و معماری، بسیار مفید واقع شود.
-
ساخت جواهرات
باتوجهبه کیفیت بالای پرینتر رزین و دقت آن در جزییات، این پرینتر کمک شایانی به سازندگان ساعت و جواهرات میکند. در این پرینتر، شما امکان استفاده از پودر فلزاتی مانند طلا یا نقره را نیز دارید.
-
هنر
پرینتر سهبعدی رزینی امکان خلق آثار هنری پیچیده و دقیقی را فراهم میکند که ساختشان با دیگر فناوریها دشوار است.
سخن پایانی
در این مقاله، پاسخی کامل برای پرسش پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟ ارائه کردیم و به معرفی این پرینترهای سهبعدی پرداخیتم. پرینتر رزین که در سه نوع SLA، DLP و LCD عرضه میشود یکی از کاربردیترین دستگاهها در صنایع مختلف بهشمار میرود. این پرینتر با عملکرد سریع و کیفیت بالای خود، محبوبیت زیادی در جامعهی امروز پیدا کردهاست. اگر میخواهید هزینه کمتری برای خرید یک پرینتر سهبعدی رزینی بپردازید، پرینتر سهبعدی LCD میتواند برای شما مناسب باشد.
سوالات متداول
1- پرینتر سه بعدی رزینی چیست؟
پرینتر سهبعدی رزینی (Resin 3D Printer)، پرینتری است که با استفاده از رزین مایع، اجسام سهبعدی تولید میکند.
2- بهترین پرینترهای سه بعدی رزینی کدامند؟
پرینتر سه بعدی SLA ، پرینتر سهبعدی DLP و پرینتر سهبعدی LCD از بهترین پرینترهای سه بعدی رزینی محسوب می شود.
سلام! مقاله خیلی مفیدی بود، ممنون از توضیحات کامل در مورد پرینتر سهبعدی رزینی. برای کسانی که تازه میخواهند وارد این حوزه بشوند، توضیحات شما خیلی روشن و کاربردی بود. به نظر شما برای چاپ مدلهای پیچیده معماری، کدوم نوع پرینتر (SLA، DLP یا LCD) بهترین گزینه هست؟ من به دقت و جزئیات چاپ اهمیت زیادی میدهم و میخواهم مطمئن بشوم که مدلها به خوبی و با کیفیت بالا چاپ میشوند. آیا در ایران پرینترهای SLA و DLP به راحتی پیدا میشن؟ ممنون میشم اگر تجربههاتون رو به اشتراک بذارید!
بسیار عالی بود! من همیشه علاقهمند به تکنولوژیهای جدید هستم و پرینترهای سهبعدی رزینی بهخصوص برای کاربردهای پزشکی و دندانپزشکی خیلی جالب به نظر میاد. آیا این پرینترها در پزشکی فقط برای ساخت مدلهای تشریحی و پروتزها استفاده میشن یا کاربردهای دیگهای هم دارن؟ همچنین، به نظرتون پرینترهای رزینی نسبت به پرینترهای دیگر از لحاظ هزینه و کیفیت چاپ چطور مقایسه میشن؟ امیدوارم اطلاعات بیشتری توی این زمینه به اشتراک بذارید.
سلام وقتتون بخیر و ممنون بابت مقاله کامل و کاربردی شما. من در حوزه طراحی صنعتی فعالیت میکنم و میخواستم بدانم که کدام نوع پرینتر سهبعدی رزینی (SLA، DLP یا LCD) برای تولید نمونههای اولیه صنعتی مناسبتر است؟ با توجه به محدودیتهایی که در مقاله به آنها اشاره کردید، آیا امکان دارد پرینتر DLP با سرعت بالاتر، برای پروژههای صنعتی بزرگ انتخاب بهتری باشد؟ همچنین، برای چاپ قطعات مقاوم در برابر آب و فشار، از چه نوع رزینی باید استفاده کنم؟ موضوع دیگری که اهمیت دارد، مدیریت دود سمی تولیدشده توسط این پرینترها است. آیا سیستم تهویه خاصی برای این دستگاهها پیشنهاد میکنید؟ اگر امکان دارد، برندهای معتبر پرینترهای رزینی را معرفی کنید. واقعاً ممنونم از اطلاعات مفیدی که در مقاله قرار دادید. امیدوارم به سوالاتم پاسخ دهید.