انتخاب یک پرینتر سه بعدی صنعتی می‌تواند سرمایه‌گذاری استراتژیک باشد. این پرینترها دیگر صرفاً برای تفریح و ساخت اسباب بازی و یا تولید مجسمه‌های تزیینی نیستند، بلکه می‌توانند قطعات کاملا مهندسی شده را تولید کنند. شما می‌توانید با خرید پرینتر سه بعدی صنعتی یک مرکز تخصصی خدمات فنی و مهندسی راه اندازی کرده و قطعات بسیار زیادی را بر انواع صنایع تولید کنید. به شرط آنکه پرینتر سه بعدی صنعتی دقیقاً مناسب با اهداف و نوع پروژه‌های تخصصی خود را تهیه کنید.
برای خرید پرینتر سه بعدی صنعتی باید نوع کاربری نهایی را ارزیابی کرده و درباره ماده اولیه مورد نیاز صنایع هدف تحقیق کنید. از طرفی باید دقت ابعادی و کیفیت سطح پرنیت سه بعدی را در نظر بگیرید و برای انتخاب بهترین تکنولوژی مناسب اهداف خودتان دست به کار شوید. در این مقاله قصد داریم تا به جزئیات کامل راهنمای انتخاب پرینتر سه بعدی صنعتی بپردازیم.
با چه چالش‌های فنی و مهندسی روبرو هستید؟
انتخاب دستگاه پرینتر سه بعدی صنعتی در واقع وارد شدن به یکی از مدرن‌ترین تکنولوژی‌های روز دنیا است و هم اکنون افراد خبره بسیار کمی در ایران با این نوع دستگاهها آشنا هستند. کافی است کوچکترین نکات فنی و عملیاتی را در نظر نگرفته باشید تا دستگاهی را تهیه کنید که مناسب پروژه‌های صنعتی شما نباشد. در هنگام انتخاب انواع پرینتر سه بعدی صنعتی با چندین چالش فنی و مهندسی روبرو هستید. موضوعاتی مانند:
- دستگاه را دقیقاً برای تولید چه نوع قطعات صنعتی می‌خواهید؟
- به چه نوع مواد اولیه برای تولید قطعات صنعتی نیاز دارید؟
- دقت ابعادی و کیفیت سطح مورد نظر قطعات شما چه مقدار است؟
- به کدام تکنولوژی پرینتر سه بعدی نیاز دارید؟
- در هنگام انتخاب باید به چه آیتم‌ها و مشخصات فنی دستگاه توجه کنید؟
- بودجه شما چه مقدار است؟ آیا هزینه‌های جانبی و پشتیبانی از دستگاه را پیش بینی کرده‌اید؟
اگر قصد خرید پرینتر سه بعدی صنعتی دارید، باید به تک تک این سوالات پاسخ بدهید. البته بهتر است تا برای مشاوره تخصصی با کارشناسان وی پلاس تماس بگیرید. در وی پلاس با جزئیات کامل نوع نیاز شما به تولید قطعات صنعتی را ارزیابی کرده و بهترین نوع دستگاه را پیشنهاد می‌کنیم. اما اگر به اطلاعات کامل و دسته‌بندی شده نیاز دارید، ادامه این مطلب را از دست ندهید.
انتخاب پرینتر سه بعدی صنعتی در ۴ فاز
پرینتر سه بعدی صنعتی دستگاهی نیست که در یک نگاه آن را انتخاب کرده و خریداری کنید. باید به نکات بسیار زیادی توجه کرده باشید. راهنمای انتخاب پرینتر سه بعدی صنعتی را در چهار فاز بررسی می‌کنیم.
فاز اول: برای تولید چه نوع قطعاتی به دستگاه پرینتر سه بعدی صنعتی نیاز دارید؟
اولین قدم مهم‌ترین مرحله تحقیق و جستجوی شما است که اتفاقاً از قلب کارگاه صنعتی شما بیرون می‌آید. هنگام انتخاب دستگاه پرینتر سه بعدی صنعتی باید دقیقاً بدانید که قرار است چه نوع قطعاتی را تولید کنید. برای بررسی هر قطعه حداقل به چهار شرط کلی نیاز دارید:
شرط اول: کاربرد نهایی قطعه چیست؟
نوع کاربری قطعه نهایی فاکتور تعیین کننده خرید پرینتر سه بعدی صنعتی است. باید با جزئیات بررسی کنید که آیا قطعات شما کاربردی هستند؟ و یا برای ساخت قالب‌های سیلیکونی، فیبر کربن و موارد اینچنینی به دستگاه پرینتر نیاز دارید؟ اگر قطعات کاربردی است، آیا تحت فشار یا دمای بالا و حتی سایش قرار می‌گیرند؟ و یا قطعه‌های مورد نظر شما از نوع نمونه سازی است و قرار است جایگزین یک قطعه مشابه معیوب شوند؟ و یا به دستگاه برای تولید سری ده‌ها و شاید هزار نمونه قطعه مشابه نیاز دارید؟
شرط دوم: ماده اولیه قطعه چه باشد؟
پرینترهای سه بعدی صنعتی برای کار با مواد اولیه مختلف طراحی شده‌اند. قاعدتاً نمی‌توانید قطعه‌ای با مواد اولیه تخصصی را در یک دستگاه ناسازگار با آن ماده اولیه تهیه کنید. برای بررسی ماده اولیه هر قطعه هدف نیز به فاکتورهای فنی زیادی مانند خواص مکانیکی، استحکام کششی، مقاومت ضربه‌ای، انعطاف پذیری، پایداری حرارتی و حتی مقاومت شیمیایی مورد نظر قطعه نیاز دارید. از طرفی لازم است تمام استانداردهای مربوط به کسب و کار صنعتی خود را در نظر بگیرید. تازه بعد از بررسی متریال مناسب قطعه است که می‌توانید درباره نوع تکنولوژی و قابلیت‌های مورد نیاز پرینتر سه بعدی صنعتی تصمیم‌گیری کنید.
شرط سوم: دقت ابعادی و کیفیت سطح قطعه چه مقدار است؟
تقریباً تمام قطعات صنعتی باید با دقت ابعادی بسیار بالایی تولید شوند. اما حد تلرانس در صنایع مختلف و اهداف صنعتی گوناگون است. دقت ابعادی را با درصد خطا محاسبه می‌کنند که بین ۰.۱ الی ۰.۵ میلیمتر بسته به تکنولوژی پرینتر و نوع ماده متفاوت است. از طرفی قطعاً حساسیت بالایی برای تولید قطعات با سطوح صاف و پرداخت شده وجود دارد. در این صورت باید به جزئیاتی مانند پرداخت کاری پس از پرینت و موارد اینچنینی نیز توجه کنید.
شرط چهارم: ابعاد قطعه، بهره‌وری و سرعت ساخت
اگر قصد شما تولید قطعات خاص مثلاً قطعه یدکی یک دستگاه است، چندان به سرعت عمل دستگاه فکر نمی‌کنید. اما برای اتوماسیون کردن و تولید سری هزاران قطعه قطعاً به سرعت ساخت بالای پرینتر نیاز دارید. در عین حال ابعاد قطعه مورد نظر شما فاکتور بسیار کلیدی انتخاب پرینتر سه بعدی صنعتی است. باید از قبل درباره بزرگترین قطعه‌ای که احتمال دارد به چاپ آن نیاز دارید، فکر کرده باشید تا دستگاهی با ظرفیت ساخت کافی ابعاد آن قطعه را تهیه کنید.
فاز دوم: انتخاب تکنولوژی دستگاه پرینتر سه بعدی صنعتی
پس از بررسی نیازمندی‌ها وارد مرحله اصلی پروژه خرید پرینتر سه بعدی صنعتی می‌شوید. در این مرحله باید دستگاهی با تکنولوژی مناسب حوزه صنعتی خود را انتخاب کنید. اما آیا تمام تکنولوژی‌های پرینتر سه بعدی صنعتی و زمینه‌های کاربردی تا قابلیت‌های هر کدام از آنها را می‌شناسید؟ در جدول زیر انواع تکنولوژی‌های پرینتر سه بعدی صنعتی را با یکدیگر مقایسه کرده‌ایم.
| نام تکنولوژی | مواد رایج | توضیحات |
| FDM/FFF مدل سازی ذوبی | انواع ترموپلاستیک‌های مهندسی شده مانند ABS، ASA، NYLON، PC و… | مزایا
– استحکام مکانیکی عالی – قابلیت کار با طیف وسیع از مواد – هزینه نسبتاً پایین نگهداری معایب – سرعت چاپ کم – عدم توانایی چاپ با سطوح کاملاً یکدست – نیاز به ساپورت هنگام چاپ |
| SLA استریولیتوگرافی | انواع رزین‌های سخت، استاندارد، انعطاف پذیر، ریخته‌گری، دما بالا، دندانسازی و… | مزایا
– دقت بالا و سطوح چاپ صاف – قابلیت چاپ با جزئیات بالا – سرعت خوب برای چاپ قطعات کوچک و پیچیده معایب – مواد شکننده حساس به نور و تخریب تدریجی – حجم ساخت محدود – هزینه تامین ماده بالا |
| SLS سیندرلیزر | پودر نایلون انواع کامپوزیت‌ها از قبیل نایلون با فایبرگلاس، نایلون با کربن | مزایا
– استحکام عالی و ایزوتروپیک – بدون نیاز به ساختار پشتیبانی – امکان چاپ قطعات متحرک – چاپ با بافت سطحی خوب معایب – هزینه اولیه بالا – چاپ با سطح کمی زبر و متخلخل – فرایند پسا پرداخت طولانی – محدودیت در رنگ |
| DMLS/SLM متالورژی لیزری | آلیاژ‌های فلزی فولاد ضد زنگ آلومینیوم آلیاژ تیتانیوم آلیاژ اینکویل یا کبالت و کروم | مزایا
– قابلیت چاپ قطعات فلزی با استحکام بالا – چاپ قطعات با مقاومت حرارتی و شیمیایی بالا – توانایی چاپ قطعات فلزی با هندسه پیچیده معایب – هزینه خرید و متریال ساخت بالا – نیاز به پست پراسینگ تخصصی – سرعت چاپ پایین – نیاز به محیط گاز بی‌اثر |
از هر تکنولوژی در چه صنعتی استفاده می‌کنند؟
قطعاً فرایند چاپ قطعات انعطاف پذیر پلیمری با قطعات فلزی تیتانیومی یکسان نیست. پس نمی‌توانید از دستگاه مشترکی برای این فضاهای صنعتی مختلف استفاده کنید. کاربرد تکنولوژی‌های گوناگون پرینتر سه بعدی صنعتی به قرار زیر است:
کاربردهای پرینتر FDM/FFF
از این پرینترها برای چاپ قطعات صنعتی ساده، پلیمری و نه چندان تحت فشار یا سایش استفاده می‌کنند. برای تولید قطعات کارکردی، قالب‌های نمونه و محفظه‌های الکترونیکی کارایی دارند.
کاربردهای پرینتر SLA
از پرینترهای مدرن SLA برای تولید نمونه‌های دقیق مهندسی و قطعه سازی، قطعات دندانپزشکی و پروتزهای اندامی، مدل‌های بصری به همراه قالب‌های ریخته‌گری استفاده می‌کنند.
کاربردهای پرینتر SLS
این پرینترها آنقدر پیچیده و توانمند هستند که برای چاپ قطعات کارکردی پیچیده، انواع محفظه‌ها و کانکتورها و قطعات پلیمری اما تحت فشار بالا و اکثر قطعات مکانیکی کارایی دارند.
کاربردهای پرینتر DMLS/SLM
تکنولوژی سه بعدی برای چاپ قطعات فلزی است. برای هر نوع قطعه سازی فلزی از چرخ دنده یک دستگاه گرفته تا ابزارهای قالب‌گیری تزریق پلاستیک و یا قطعات هواپیما و حتی پروتزهای فلزی برای بدن باید از این نوع پرینترها استفاده کنید. البته همین پرینترهای صنعتی چاپ سه بعدی فلزی خود یک خانواده از انواع دستگاهها با تکنولوژی‌های چاپ گوناگون هستند.
فاز سوم: ارزیابی مشخصات فنی دستگاه
پس از بررسی تکنوژی‌ها و نوع دستگاه پرینتر حالا وقت آن است که از میان انواع دستگاه‌های تولید شده با یک تکنولوژی مشترک، مدل مناسب خود را انتخاب کنید. در این صورت باید مشخصات فنی دستگاه‌های مختلف را ارزیابی کنید. ولی کدام مشخصات فنی از همه مهمتر هستند؟
بررسی پارامترهای سیستم حرکتی پرینتر
در هنگام خرید پرینتر سه بعدی صنعتی قبل از هر چیز پارامترهای سیستم حرکتی آن را بررسی کنید. به عنوان مثال برای انواع پرینترها از سیستم‌های حرکت بال اسکرو یا رولر-هایپواید استفاده می‌کنند که بر دقت، سرعت و طول عمر دستگاه تاثیر مستقیم دارد. در کل پرینترهای ساخته شده با سیستم حرکتی هایپواید قابلیت‌های صنعتی تر و ساختار مقاوم‌تری دارند. همچنین به نوع موتورهای دستگاه توجه کنید که از نوع استپر و یا سروو هستند؟ برای پروژه‌های بسیار دقیق، تکرار پذیر و پرسرعت بهتر است مدل‌های ساخته شده با سرووموتورها را تهیه کنید.
بررسی منبع حرارتی دستگاه
در گام بعدی اطلاعات کامل درباره منبع حرارتی دستگاه پرینتر سه بعدی صنعتی را بررسی کنید. به اطلاعاتی مانند موارد زیر نیاز دارید:
- حداکثر دمای مجاز نازل دستگاه چقدر است؟
- حداکثر دمای بستر برای دستگاه پرینتر چه مقدار است؟ آیا دستگاه قابلیت دمای بستر کافی چاپ مواد مهندسی شده را دارد؟
- جنس نازل چیست؟ نازل‌ها ساخته شده از متریال‌ها مانند استیل سخت‌کاری شده و یا تنگستن کارباید مناسب اهداف صنعتی هستند.
اطلاعات فنی دستگاه درباره محیط ساخت قطعات
برخورداری از محفظه بسته برای تمام پرینترهای صنعتی الزامی است تا از هر نوع نوسانات دما و گرد و غبار جلوگیری شود. همچنین دستگاه باید از قابلیت کنترل دمای محفظه (Chamber Temperature control) برخوردار باشد تا شرایط گرم شدن یکنواخت برای جلوگیری از ترک خوردن و جدا شدن لایه‌ها را فراهم نماید.
اطلاعات فنی کامل درباره اکسترودر (Extrusion system) را بررسی کنید
اکسترودر قلب پرینتر سه بعدی صنعتی است که باید با رویکرد چاپ سه بعدی ساخته شده باشد. این قطعه باید تمام قابلیت‌های صنعتی را در اختیار داشته و دقیقاً با هدف چاپ سه بعدی صنعتی طراحی شود. در این باره به اطلاعات نیاز دارید:
- مقدار دیامتر نازل (Nozzle Diameter)
اندازه استاندارد دیامتر صنعتی ۰.۴ میلیمتر است. اما اگر به چاپ سریع نیاز دارید، حتماً نازل با دیامتر بزرگتر مثلاً ۰.۶ میلیمتر را تهیه کنید. اما برای چاپ جزئیات بیشتر و دقت بهتر باید از دیامتر باریک‌تری در اندازه ۰.۲۵ میلیمتر را تهیه کنید.
- نوع اکسترود
در شرایط عادی و برای تولید قطعات صنعتی با سرعت متوسط اکسترودهای Direct Drive مناسب هستند. اما اگر قرار است فرایند چاپ سریع برای تولید قطعات فنی و صنعتی زیادی را تجربه کنید، اکسترود از نوع Bowden را تهیه نمایید.
فاز چهارم: بودجه شما چه مقدار است؟
برای خرید پرینتر سه بعدی صنعتی باید هزینه کنید و این دستگاهها اصلاً ارزان قیمت نیستند. از طرفی قرار نیست تا برای دستگاهی هزینه کنید که به کار شما نمی‌آید. در هنگام انتخاب پرینتر سه بعدی صنعتی صرفاً فقط با هزینه خرید دستگاه مواجه نیستید. قیمت پرینتر سه بعدی صنعتی به فاکتورهای زیادی بستگی دارد. اما باید درباره قیمت مواد مصرفی از قبیل فیلامنت، رزین و یا پودر فلز نیز تحقیق کنید. همچنین به اطلاعات دیگری نیز نیاز دارید:
- درباره پشتیبانی و خدمات پس از فروش دستگاه از قبیل گارانتی و موارد پوشش گارانتی تحقیق کنید.
- اطلاعات کامل درباره دسترسی خدمات فنی از قبیل نمایندگی و یا سرویس کار تعمیر دستگاه را بررسی کنید.
- درباره اطلاعات آموزش و مستندات تهیه شده دستگاه پرسجو کنید.
- آیا قطعات یدکی دستگاه در ایران به راحتی تامین می‌شود؟ هزینه تامین قطعات یدکی چه مقدار است؟
تمامی این اطلاعات از بحث‌های فنی، تکنولوژی، متریال و هزینه به شما کمک می‌کنند تا هنگام انتخاب پرینتر سه بعدی صنعتی دیدگاه فنی قوی‌تر و نگاه عملیاتی‌تری داشته باشید. البته آنچه در این مقاله گفتیم صرفاً فهرستی از اطلاعات کلیدی است که به همگی آنها نیاز دارید. اما دامنه این اطلاعات بسیار گسترده است. جهت مشاوره خرید پرینتر سه بعدی صنعتی با کارشناسان وی پلاس تماس بگیرید. در وی پلاس می‌توانید برای هر مرحله از انتخاب تا بررسی محصولات و مقایسه قیمت پرینتر سه بعدی صنعتی اقدام کرده تا در نهایت بهترین دستگاه مناسب اهداف خود را تهیه کنید.
