پرینتر سه بعدی رزینی

پرینت سه بعدی رزین یک اصطلاح کلی است که برای توصیف فناوری‌های تولید افزودنی استفاده می‌شود که قطعاتی را از یک رزین فتوپلیمر مایع می‌سازند که هنگام قرار گرفتن در معرض منبع نور سفت یا “سخت می‌شوند”.

برعکس، چاپگرهای مبتنی بر رشته مانند FDM یک قرقره از مواد اولیه فیلامنت پلاستیکی را ذوب می کنند تا قطعات را لایه به لایه ایجاد کنند، در حالی که چاپگرهای مبتنی بر پودر (SLS و MJF) ذرات پودر را با استفاده از لیزر، عوامل ذوب یا سایر منابع حرارتی ذوب می کنند.

ما به زودی جزئیات مربوط به فرآیندهای مختلف مبتنی بر رزین را بررسی خواهیم کرد، اما همه ویژگی‌های مشترکی دارند. رزولوشن بالاتر و جزئیات قطعات ریزتر در مقایسه با پرینترهای فیلامنتی یا پودری، با «پله پله» کمتری که در پرینت سه بعدی رایج است، از مهمترین آنهاست. 

این به دلیل کنترل دقیق منبع نور و توانایی ایجاد لایه‌های نازک‌تر است، بنابراین پوشش‌های صاف‌تری نسبت به گزینه‌های جایگزین باقی می‌ماند. علاوه بر این، این قطعات به پس پردازش کمتری نسبت به آنهایی که از طریق روش های دیگر ساخته شده اند، نیاز دارند که هزینه قطعه را کاهش داده و دقت را بهبود می بخشد.

به همین دلیل، پرینت سه بعدی مبتنی بر رزین اغلب روش ترجیحی برای قطعات با طرح های پیچیده، و همچنین قطعات کوچک یا مینیاتوری و آنهایی که ویژگی های ظریف دارند، است. برخی از نمونه های اولیه و موارد استفاده کم حجم برای استریولیتوگرافی عبارتند از:

• راهنمای جراحی خاص بیمار
• تراز کننده های دندانی
• قالب و الگوهای جواهرات
• دستگیره و روکش برای مصارف خودرو
• محفظه های الکترونیکی

چاپگرهای سه بعدی رزینی مختلف چگونه کار می کنند؟

علیرغم کاربردها و کاربردهای فراوان آن، درک مکانیک پشت انواع مختلف پرینت سه بعدی مبتنی بر رزین بسیار مهم است. در اینجا خلاصه‌ای از فناوری‌های موجود، و به دنبال آن برخی ملاحظات برای هر یک آمده است:

استریولیتوگرافی (SLA)

پدربزرگ تولید مواد افزودنی، SLA در طول 40 سال گذشته بر روی پرینت سه بعدی خود ننشسته است و ماشین‌های امروزی بسیار سریع‌تر و دقیق‌تر از مدل‌های قبلی خود هستند. گفته می شود، همه به لیزر فرابنفش (UV) برای ردیابی طرح کلی و درونی هر لایه تکیه می کنند، و رزین مایع را در حین کار سخت می کند. 

هنگامی که هر “برش” کامل شد، پلتفرم ساخت کمی افت می کند، رزین تازه روی سطح پخت کشیده می شود و این روند تا زمانی که ساخت کامل شود تکرار می شود. باز هم، جزئیات بسیار دقیق امکان پذیر است، البته با سرعت کمتری نسبت به سایر فرآیندهای مبتنی بر رزین.

کربن DLS (سنتز نور دیجیتال)

در جایی که لیزر در یک چاپگر SLA تمام جزئیات هر لایه را با پرتو مداد مانندی ردیابی می کند، فناوری DLS کربن از اپتیک های تراوا به اکسیژن و یک پروژکتور نور دیجیتال برای فلش زدن مجموعه ای از تصاویر مقطعی از قطعه کار بر روی رزین استفاده می کند.

برخلاف پخش یک فیلم در صفحه بزرگ. از آنجایی که تمام لایه‌ها را در یک لحظه درمان می‌کند، چاپ DLS تقریباً پیوسته است و در نتیجه سرعت ساخت بسیار سریع‌تری نسبت به SLA بدون پله‌رفتن دارد.

پلی جت

یک چاپگر جوهر افشان را تصور کنید که به جای جوهر، رزین فتوپلیمر مایع را روی یک سینی ساختمانی قرار می دهد. و با تکمیل هر لایه، یک نور UV از بالای سر عبور می کند و رزین را پخت می کند. PolyJet یکی از معدود فن‌آوری‌های AM است که از چندین نوع ماده در یک ساختار واحد پشتیبانی می‌کند، از جمله یک ماده پشتیبانی موم مانند که پس از خروج از محفظه ساخت، از قطعه کار نهایی شسته می‌شود. 

این قابلیت به طراحان اجازه می دهد تا نمونه های اولیه ای را ایجاد کنند که دو رنگ یا دوام تر (سختی) را با هم ترکیب می کند و آن را برای قطعات انعطاف پذیر مانند واشر و مهر و موم ایده آل می کند.

چهار نوع اصلی رزین برای کاربردهای مهندسی

1. استحکام بالا با تغییر شکل کم در هنگام شکست:

 معمولاً به عنوان “Tough” یا “Rigid” شناخته می شود. اینها رزین هایی با رفتار کشسانی مشابه با رزین های استاندارد، اما با مدول بالاتر و در نتیجه استحکام بالاتر هستند. آنها معمولاً دارای مقادیر کم تغییر شکل در هنگام شکست و مقاومت کم در برابر ضربه هستند. خاصیت اصلی آنها انعطاف پذیری است. آنها به طور کلی با ثبات ابعادی خوب و پرداخت خوب مشخص می شوند.

2. تغییر شکل متوسط ​​در هنگام شکست و مقاومت خوب در برابر ضربه:

 به اصطلاح رزین های ABS یا ضربه بالا هستند. اینها رزین هایی با خاصیت ارتجاعی بالاتر نسبت به رزین های قبلی و تغییر شکل بیشتر در هنگام شکست هستند. خاصیت اصلی آنها چقرمگی است، بنابراین رفتار ضربه ای آنها معمولا خوب است.

3. انعطاف پذیر/الاستیک:

 رزین هایی با رفتار انعطاف پذیر و الاستیک. به طور کلی، هر دو ویژگی وجود دارد، اما در رزین های انعطاف پذیر، انعطاف پذیری غالب است، در حالی که در رزین های الاستیک، خاصیت ارتجاعی غالب است.

4. دمای بالا:

 رزین هایی که قادر به تحمل دمای بالا بدون تغییر شکل هستند. تنوع زیادی بین تولید کنندگان وجود دارد، به طوری که در حالی که یک رزین با دمای بالا می تواند تا 80 درجه سانتیگراد را تحمل کند، بقیه می توانند بیش از 120 درجه سانتیگراد باشند. به همین دلیل باید به مشخصات سازنده در مورد حداکثر دمای کاری توجه شود.

مواد مورد استفاده در پرینت سه بعدی رزین

این چاپگرها همچنین می‌توانند رزین‌هایی را پردازش کنند که خواص متنوعی از خود نشان می‌دهند و به آنها اجازه می‌دهد در طیف وسیعی از کاربردها استفاده شوند. 

از جمله این مواد می‌توان به مواد سیلیکونی‌مانند نرم و لطیف، رزین‌هایی که در هنگام پخت مانند سرامیک سخت و مقاوم در برابر حرارت می‌شوند، رزین‌های کار همه‌منظوره که از ABS یا پلی‌پروپیلن (PP) تقلید می‌کنند، و رزین‌های پلی کربنات‌مانند که قطعات شفاف یا شفاف را ارائه می‌کنند. 

سفتی بالا در مقایسه، چاپگرهای SLS و MJF غیر رزینی عمدتاً به نایلون و PP محدود می‌شوند، در حالی که FDM می‌تواند انواع مختلفی از مواد گرمانرم را چاپ کند، البته به دقت یا سرعت رقبای خود.

توجه به این نکته مهم است که رزین ها به نگهداری دقیق نیاز دارند، معمولاً دور از نور و در دماهای کنترل شده. و از آنجایی که آنها حاوی ترکیبات آلی فرار (VOCs) هستند، باید در مناطقی با تهویه مناسب استفاده شوند و همچنین باید از تماس با پوست انسان خودداری شود.

رزین ها معمولاً گران تر از فیلامنت و پودر هستند و اغلب انحصاری سازنده چاپگرهای سه بعدی هستند. اما با توجه به تنوع مواد موجود و ویژگی های فیزیکی قوی، دلتای هزینه اغلب به عملکرد محصول ثانویه است.

مقایسه پرینترهای سه بعدی رزین صنعتی و رومیزی

کسانی که این را می خوانند ممکن است به هزینه نسبتا پایین چاپگرهای رومیزی نگاه کنند و تعجب کنند: چرا کنترل سرنوشت نمونه سازی خود را در دست نگیریم و دستگاه خود را خریداری نکنیم؟ این مطمئناً ممکن است و برخی از شرکت‌ها دقیقاً این کار را انجام داده‌اند، اگرچه بسیاری از آنها به سرعت متوجه شده‌اند که چاپگرهای درجه صنعتی معمولاً دقت بالاتر و پرداخت‌های صاف‌تری را ارائه می‌کنند، و البته سرعت و حجم ساخت بسیار بالاتری را ذکر نکنیم.

چاپگرهای صنعتی نیز انتخاب مواد جامع تری را نسبت به دستگاه های رومیزی ارائه می دهند. این احتمالاً تمایز بزرگی برای کار نمونه اولیه اولیه نیست، اما در مورد آزمایش عملکردی، نزدیک شدن به مواد مصرف نهایی تا حد امکان بسیار مهم است. و دوباره، هر رزینی که استفاده می شود باید به درستی ذخیره شود و در مدت زمان ماندگاری محدود مصرف شود.

اما شاید بزرگترین دلیل برای “صنعتی شدن” تجربه باشد. یکی از نمونه‌های آن مربوط به یک معلم آموزش ویژه‌ای است که با کودکان نابینا و کم‌بینا کار می‌کند، که در انتقال طرح Braille Doodle خود از کاغذ به نمونه اولیه با مشکلاتی مواجه شد. 

پس از سرمایه گذاری در چندین تکرار که دقت دستگاه یا الزامات پرداخت سطح را برآورده نمی کرد، او برای کمک به یک سایا مراجعه کرد. تیم چاپ سه بعدی از SLA صنعتی برای تولید سه جزء اصلی نمونه اولیه از پلاستیک شبیه ABS استفاده کرد که برخی از آنها دارای ویژگی هایی به اندازه 0.002 اینچ (0.0508 میلی متر) هستند.

پس پردازش برای پرینت های سه بعدی رزین

فناوری های پرینت سه بعدی مبتنی بر رزین چندین اشتراک دیگر را به اشتراک می گذارند. مهمترین آنها نیاز به پایه های ساخت است که پس از چاپ باید حذف شوند. همانطور که قبلاً پیشنهاد شد، حذف ساپورت با فرآیند PolyJet می تواند بسیار ساده باشد – فقط قطعات را بشویید – در حالی که قطعات DLS و SLA به تلاش بیشتری نیاز دارند، یعنی جدا کردن ساپورت ها و استفاده از کمی کاغذ سنباده برای صاف کردن نوک حاصل.

سایر گزینه‌های بالقوه پس از پردازش عبارتند از صاف کردن بخار، رنگرزی، سنگ‌زدایی، رنگ‌آمیزی، و بافت، که همگی با سایر خدمات چاپ سه بعدی پلیمری Protolabs در دسترس هستند. 

توجه داشته باشید که همه این گزینه های تکمیل برای هر فرآیند چاپ در دسترس نیستند. نکته دیگری که باید بدانید این است که قطعات DLS پس از ساخت نیاز به پخت حرارتی اضافی دارند، اگرچه این مرحله از نظر زمان با توجه به سرعت بیشتر کربن ناچیز است.

خدمات پرینت سه بعدی در تهران

وی پلاس تمامی خدمات پرینت سه بعدی رزینی، فروش محصولات پرینترهای سه بعدی، پرینتر سه بعدی فلزات و پرینترهای سه بعدی صنعتی بزرگ را به شما مشتریان گرامی ارائه می دهد. شما میتوانید برای قیمت پرینترهای سه بعدی رزینی و اطلاع از قیمت پرینترهای سه بعدی رزینی با سایت ما سر بزنید. 

نتیجه

به طور خلاصه، هر یک از این فرآیندهای پرینت سه بعدی مبتنی بر رزین، قطعات با کیفیت بالا را با جزئیات دقیق و دقت برتر ارائه می‌دهند – تصمیم گیری در مورد اینکه کدام یک برای کاربرد شما مناسب‌تر است به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله اندازه قطعه، کمیت، در دسترس بودن مواد. و چندین ملاحظات دیگر که بهتر است با یکی از کارشناسان چاپ سه بعدی ما بررسی شوند. به سایت ما سر بزنید و یا با شماره تلفن های ما تماس حاصل فرمایید.