پرینتر سه بعدی که امروزه نام آن را زیاد شنیده اید روز به روز در حال توسعه است. اما برای اینکه بدانید پرینتر سه بعدی چیست و چگونه کار می کند این مطلب را تا پایان دنبال کنید. ما موارد استفاده از این تکنولوژی فوق پیشرفته را به شما توضیح می دهیم.

پرینتر 3 بعدی چیست؟

دستگاه پرینتر سه بعدی در واقع دستگاهی شبیه به دستگاه های سی ان سی است که می تواند یک فایل سه بعدی طراحی شده با استفاده از نرم افزارهای سه بعدی و یا اسکنر سه بعدی را به یک شیء فیزیکی قابل لمس تبدیل کند.

کاربرد پرینتر سه بعدی - پرینتر سه بعدی نحوه کار پرینترهای سه بعدی بدین صورت است که فایل سه بعدی بعد از اسلایس شدن و اعمال تنظیمات نحوه پرینت و انتقال آن به دستگاه  و بارگذاری مواد مصرفی و یا همان فیلامنت، دستگاه شروع به کار نموده و مدل فیزیکی را بصورت لایه به لایه پرینت نموده و می سازد.یکی از کاربردهای پرینترهای سه بعدی، مدلسازی های اولیه و در پاره ای از موارد ساخت محصول نهایی است.

بطور کلی می توان گفت که مهمترین کاربرد این دستگاه، نمونه سازی اولیه محصول جهت کنترل و ایراد یابی محصول طراحی شده و رفع ایرادهای احتمالی و در نهایت تولید انبوه محصول توسط روشهای تولید دیگر مانند ریخته گری و یا تزریق پلاستیک است.

بیشتر بخوانید: 15 گیاه آپارتمانی سایه دوست و مقاوم به نور کم با نگهداری آسان

تاریخچه

در سال 1987 انقلابی در تکنولوژی توسط شخصی به نام چاک هال شکل گرفت. چاک هال خودش بنیان گذار سیستم های سه بعدی بود. این شخص در شرکتی کار میکرد که روکش های فوتوپلیمری برای میز و صندلی ها تولید میکردند.

فوتوپلیمرها یکی از انواع مختلف پلیمرها هستند که با تابش نور فرابنفش این پلیمرها به حالت جامد در می آیند. او به این فکر میکرد که میشود چندلایه را به صورت جامد درآورد و به یک طرح سه بعدی رسید.

او ایده خودش را با مدیران در میان گذاشت و آنها سعی کردند تا جایی که امکان دارد دست چاک هال را در اجرای ایده باز بگذارند و امکاناتی را که لازم داشت در اختیار او گذاشتند.

بعد از آزمون و خطاهای متعدد او موفق شد تا یک دستگاه سه بعدی بسازد و اولین نوع از پرینتر های فرمت SLA ابداع اوست.

شهرت پرینتر سه بعدی در بین مردم

از همان دهه 80 که ساخت پرینتر های سه بعدی شروع شد تا سل 2000 کم کم مردم با این دستگاهها آشنا شدند. خیلی از افراد در صنایع خود برای ساخت انواع اشیا و وسایل از این دستگاهها استفاده میکردند.

حتما در فیلم های سینمایی دیده اید که یک سری شخصیت های خیالی وجود دارند که به صورت انیمیشن نیستند . این نوع گریم ها و صورت ها توسط افراد ایده پرداز طراحی میشوند و بعد با پرینتر سه بعدی ساخته میشوند.

به همین دلیل است که خیلی بازیگرها با گریم ها و صورت هایی با ماسک ها و نقاب های متفاوت مانند یک ادم فرازمینی و یا یک اثر متفاوت دیده میشوند مانند موجوداتی که در فیلم های چند قسمتی پیچ اشتباه وجود دارند.

اما در اوایل قرن 21 ساخت یکی از اعضای بدن با پرینتر سه بعدی سر و صدای زیادی را به پا کرد. به طوری که انگار یک تخیل علمی به واقعیت پیوست.

بعد از این اتفاق کم کم شروع کردند به تولید انواع مختلفی از وسایل با پرینتر سه بعدی اما تا آنروز هنوز ایین دستگاه ها را در خانه نمیشد استفاده کرد.

تا اینکه در سال 2005 مهندس مکانیک امریکایی به نام دکتر آدریان بویر طرحی را اجرا کرد تا دستگاه های پرینتر های سه بعدی را به درون خانه ها و کارگاه ها بیاورد تا هر دستگاه بتواند بخشی از کار را خودش انجام دهد این ابداع که بعد ها به نام رپرپ (reprap) نامیده شد.

در سال 2008 دستگاه رپرپ ساخته شد و باعث شد توجه قشر زیادی به آن جلب شود. همین پیشرفت های مرحله به مرحله این دستگاه باعث شد تا روز به روز فناوری های چشمگیری را به وجود آورد.

اساس کار پرینتر سه بعدی

بر خلاف دستگاه های تولید سنتی مانند دستگاه تراش و یا دستگاه فرز که قطعه سه بعدی با براده برداری و یا تراش فلز تولید می شود، در چاپگر سه بعدی، مدل سه بعدی با بارگذاری و یا افزودن مواد بر روی همدیگر تولید می شود.

این کار شباهت بسیار زیادی به کار ساختمان سازی و یا دیوار سازی توسط یک بنا دارد. همانطور که بنا برای ساخت دیوار آجرها را لایه به لایه بر روی هم می چیند، در پرینترهای سه بعدی نیز مواد بصورت لایه به لایه روی همدیگر چیده می شوند تا در نهایت مدل سه بعدی ساخته شود.

در پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی FDM، مواد و یا همان فیلامنت توسط اکسترودر به داخل هیتر و یا گرم کن هدایت شده و در آنجا ذوب شده و از طریق نازل تزریق می گردد.

مواد تزریق شده توسط یک سیستم حرکتی بر روی صفحه و بر اساس یک برنامه از پیش تعریف شده تزریق می گردد و این کار آنقدر تکرار می گردد تا قطعه سه بعدی ساخته شود.

به همین دلیل به آن تکنولوژی ساخت افزایشی و یا additive manufacturing گفته می شود. لازم به ذکر است که انواع مختلفی از پرینترهای سه بعدی با تکنولوژی های مختلف وجود دارد که در این جا به بررسی برخی از آنها پرداخته می شود.

انواع تکنولوژی پرینتر سه بعدی

از تکنولوژی های زیادی در پرینترهای سه بعدی استفاده می شود که تکنولوژی FDM معروف ترین و ارزان ترین تکنولوژی ها است و به همین دلیل هر وقت صحبت از چاپگر سه بعدی به میان می آید ذهن افراد به سمت آن می رود. در این بخش به بررسی سه نوع تکنولوژی متداول پرداخته شده است.

پرینتر سه بعدی اف دی ام - پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی FDM

یکی از متداول‌ترین پرینترهایی که در بازار وجود دارد و به راحتی هم در دسترس کاربران است، پرینترهای FDM هستند که قیمت بسیار مناسبی داشته و مواد اولیه آنها هم به راحتی و با هزینه کم در دسترس هستند.

پرینتر سه بعدی FDM، به نسبت دیگر پرینتر‌ها از قیمت خرید کمتری برخوردار است. شاید این عامل باعث شده که سرعت، کیفیت و دقت چندان بالایی نداشته باشد. باید این نکته را بدانید که نمی‌توانید روی این پرینتر، برای پرینت قطعات با پیچیدگی بالا حساب کنید.

نحوه عملکرد پرینتر FDM 3D که به آن فیلامنت هم میگویند، به این صورت است که با ذوب کردن پلاستیک و اکسترود آن، مدل شما را به صورت لایه‌های برش خورده افقی ایجاد می‌کند.

به عبارت دیگر فیلامنت بعد از ذوب شدن به صورت رشته‌ای، از نازل بیرون آمده و روی رشته قبلی که حالا سرد و خشک شده است قرار می‌گیرد. این پرینتر رزولوشنی بین ۵۰ تا ۴۰۰ میکرومتر دارد.

ابتدا یک رول از فیلامنت را روی پرینتر قرار می‌دهند و زمانی که دمای پرینتر به حد موردنظر رسید، فیلامنت وارد نازل شده و در اثر گرما ذوب می‌شود.

اکسترودر پرینتر این امکان را دارد که در سه جهت محورهای X، Y و Z حرکت کند و لایه لایه مواد را روی سطح موردنظر خالی کند. درنهایت با وجود فن پرینتر، مواد خشک خواهند شد.

البته فن تنها در برخی از مدل‌های پرینتر وجود دارد، این فن‌ها باعث می‌شوند قطعات با سرعت بیشتری خشک شده و کیفیت پرینت نیز افزایش یابد.

مزایای  پرینتر سه بعدی FDM

  1. ارزان قیمت بودن دستگاه ها و مواد آن
  2. توان تولید قطعات بزرگ بدون هدر رفت مقدار زیادی از مواد
  3. بعضی از ماشین های FDM به صورت بزرگ و در مقیاس صنعتی دارای کاربرد های صنعتی هستند.

 محدودیت های پرینتر سه بعدی FDM

  1. نیاز به ساپورت
  2. توان تولید فقط با استفاده از برخی مواد پلیمری
  3. دقت ابعادی و صافی سطح نا مناسب برای کاربرد های صنعتی
  4. خواص مکانیکی پایین قطعه علی الخصوص در جهت عمودی

پرینتر سه بعدی sla - پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی SLA

پرینتر سه بعدی SLA که مخفف استریولیتوگرافی یا همان Stereo Lithography است، هم به صورت لایه‌ای چاپ می‌کند. در پرینتر سه بعدی SLA دو نوع مکانیزم برای ساخت قطعات وجود دارد:

  • مکانیزم بالا به پایین
  • مکانیزم پایین به بالا

در مکانیزم بالا به پایین، لیزر در بالای تانک قرار داشته و به همین دلیل قطعه از بالا به پایین ساخته می‌شود. در مکانیزم پایین به بالا، به دلیل قرار گرفتن لیزر، در قسمت زیرین تانک قطعه از پایین به بالا ساخته می‌شود.

پرینترهای SLA، از رزین مایع برای سخت کردن مدل ساخته شده استفاده می‌کند و با تاباندن نور فرابنفش این عمل انجام می‌شود، زیرا این متریال به نور حساس هستند. از این پرینتر برای ساخت محصولات مهندسی و نمونه سازی صنعتی استفاده می‌شود.

با توجه به اینکه در پرینتر SLA، مدل از بالا به پایین ساخته می‌شود، سینی ساخت مدل داخل مخزن رزین قرار دارد. با تابش لیزر UV به مایع رزین، مدل سخت و یک لایه تشکیل می‌شود و به دنبال آن لایه‌های بعدی هم تشکیل می‌شوند.

مواد موردنیاز برای ساخت مدل با پرینتر SLA، رزین است و قطعاتی که با آن ساخته می‌شوند مقاوت زیادی نداشته و برای کارهای سخت توصیه نمی‌شوند. یکی از مشکلاتی که اغلب کاربران، از آن شکایت کرده‌اند پیچ خوردگی، تاب و شکستگی قطعات ساخته شده است.

باید این نکته را به یاد داشت که، پرینتر‌های sla قطعاتی با جزئیات بسیار و دقیق تولید می‌کنند. همین عامل سبب می‌شود این محصولات بسیار حساس و شکننده باشند.

تنظیمات پرینتر SLA توسط شرکت سازنده انجام می‌شود و کاربر این پرینتر قادر به تغییر تنظیمات نیست. تنها متغیر‌هایی که کاربر می‌تواند آن‌ها را تغییر دهد، جهت گیری مدل سه بعدی و ضخامت لایه است.

مزیت ها

  1. دقت ابعادی و صافی سطح خوب
  2. از این روش می توان در تولید قطعات شفاف استفاده کرد.
  3. معمولا روش SLA در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و در کنار روش SLS از جمله روش های صنعتی پرینت سه بعدی محسوب می شود. از قطعات SLA می توان به صورت غیر مستقیم در تولید قطعات صنعتی نیز بهره جست.

محدودیت ها

  1. نیاز به تولید ساپورت برای گرفتن زیر قطعه تولید شده
  2. از قطعات روش SLA نمی توان به عنوان قطعات نهایی استفاده کرد.
  3. نیاز است تا قطعه پس از تولید در دستگاه پرینتر سه بعدی برای سفت شدن کامل چند ساعت در معرض اشعه فرابنفش قرار بگیرد.
  4.  عدم امکان استفاده از مواد غیر رزینی پلیمری برای تولید قطعات

پرینتر سه بعدی DLP

پرینترهای سه بعدی DLP هم مانند پرینترهای سه بعدی SLA عمل می‌کنند. با این تفاوت که نور UV در پرینتر DLP، توسط ویدئو پروژکتور تابیده می‌شود و در پرینترهای SLA، نور UV توسط لیزر به مدل تابیده می‌‎شود.

این پرینتر‌ها، از دقت و سرعت بسیار بالایی برخوردار هستند. یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های پرینتر DLP به نسبت سایر پرینتر‌ها این است که، اجزا و قطعات به کار رفته در آن‌ها، ساده‌تر از مابقی مدل‌ها بوده و همین عامل باعث کاهش هزینه نگهداری و تعمیر آن می‌شود.

مواد اولیه برای ساخت مدل در این پرینتر از رزین سرامیکی و رزین قابل ریخته‌گری بوده و فناوری چاپ هم به صورت لایه‌ای عمل می‌کند.

از پرینترهای DLP، بیشتر در صنعت پزشکی، دندانپزشکی و ساخت جواهرات استفاده می‌شود.

برای ساخت ارتودنسی‌های شفاف، این نوع پرینتر کاربرد زیادی دارد.

در صنعت طلا و جواهر هم ابتدا مدل سه بعدی را ساخته و وارد پروسه ریخته‌گری می‌شود. در نهایت هم قطعه فلزی ساخته می‌شود.

پرینتر سه بعدی DMLS

پرینتر سه بعدی DMLS، برای ذوب آلیاژ از لیزر استفاده می‌کند و فرایند ساخت مدل هم به صورت لایه‌ای انجام می‌شود. فرایند ساخت مدل در این پرینتر در یک محیط بسته و خالی از اکسیژن انجام می‌شود که از گاز نجیب پر شده‌است. پودر مورد استفاده برای چاپ توسط پرینتر DMLS، پخته شده و تنها با آلیاژهای نیکل تیتانیوم ۶۵ کار می‌کند.

لازم به ذکر است که، با استفاده از این پرینتر قادر هستید قطعات بزرگی را تولید کنید و دقت بالایی هم دارد.

فناوری ساخت قطعات با این پرینتر به این صورت است که ابتدا لایه‌ای پودر روی سطح قرار می‌گیرد و با تابش لیزر به آن، ذرات فلز پخته شده و به یکدیگر میچسبند و در نهایت یک لایه ساخته می‌شود. به همین ترتیب لایه‌های بعدی هم شکل می‌گیرند.

پرینتر سه بعدی چیست - پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی SLS

فناوری ساخت مدل با استفاده از پرینتر سه بعدی SLS، به واسطه ذوب ذرات پودر پلیمر و چسبیدن آنها به یکدیگر ایجاد می‌شود. ساخت مدل با این نوع پرینتر هم به صورت لایه‌ای است و بعد از ساختن یک لایه، لایه بعدی روی آن ساخته می‌شود.

قطعات تولید شده با این پرینتر، از استحکام و دوام بالایی برخوردار هستند. این پرینتر سرعت بالایی در تولید قطعات کاربردی دارد، اما باید این نکته را نیز در نظر گرفت که پرینتر SLS از دقت متوسطی برخوردار است و توانایی تولید قطعات خاصی را ندارد.

دقت ساخت این پرینتر نسبت به FDM و SLA بیشتر است و نمونه‌های دقیق‌تری تولید می‌کند. اما تعداد قطعاتی که با آن ساخته می‌شود دارای تیراژ کم است.

مدل‌هایی که با این پرینتر ساخته می‌شوند، دارای پیچیدگی هندسی بوده و کاربر آزاد است که هر طرحی را با آن پیاده کند.

مزایا

  • امکان تولید قطعات کاربردی و عملیاتی
  • استحکام و ضربه پذیری بالای قطعات
  • پایداری حرارتی و شیمیایی بالا
  • زیست سازگاری و کاربرد در تولید گاید ها و مدل های جراحی، پروتز و اورتز و داربست های مهندسی بافت
  • قابلیت ماشینکاری و پولیش و رنگ
  • سرعت بالای تولید قطعات در تیراژ تولید تا ۵۰۰

محدودیت ها

  • هزینه بالا برای کاربرد هایی که نیاز به استحکام مکانیکی بالا ندارند.
  • دقت متوسط این روش نسبت به روش های دقیق تر مثل روش DLP و PolyJet
  • عدم توانایی تولید قطعات به صورت توخالی مانند روش FDM

مزایای پرینتر سه بعدی

اگر بخواهیم از مزایای دستگاه پرینتر سه بعدی صحبت کنیم، می توانیم بگوئیم که این تکنولوژی باعث ایجاد تغییرات زیادی در زندگی امروزی شده است و دلیل این تغییرات عملکرد بالای این دستگاه در تولید مدلهای سه بعدی پیچیده و کاهش بسیاری از هزینه های پیش تولید و بخصوص نمونه سازی است.

علاوه بر موارد فوق، استفاده از پرینتر سه بعدی در پروسه تولید کالاهای خاص و سفارشی، باعث صرفه جویی بسیار بالایی در هزینه هایی مانند ساخت قالب که پیش از این به صورت سنتی انجام می شد و بسیار پروسه زمان بری بود می شود.

با توجه به نوع ماده مصرفی جهت تولید کالا، در برخی موارد مانند مواد سیلیکون می توان به کمک پرینتر سه بعدی قالب را پرینت سه بعدی نموده و مستقیماً از آن جهت قالب گیری مواد مختلف استفاده نمود.

همچنین استفاده از پرینتر سه بعدی به جای روشهای سنتی تولید، باعث کاهش دور ریز و یا ضایعات می شود که این موضوع علاوه بر محیط زیست، باعث کاهش هزینه های تولید نیز میگردد.

در پرینترهای سه بعدی، پیچیده بودن یک مدل زیاد حائز اهمیت نیست و دستگاه پرینتر سه بعدی می تواند یک مدل سه بعدی با پیچیدگی بسیار زیاد را پرینت نموده و آماده استفاده نماید.

به عبارت دیگر قطعات پیچیده ای که پیش از امکان تولید آنها به روشهای سنتی وجود نداشت، امروزه به کمک پرینتر سه بعدی قابل تولید است و این باعث می شود تا پروسه تولید یک محصول به دلیل ترکیب شدن چندین قطعه در همدیگر و ایجاد یک قطعه پیچیده کوتاهتر شود.

معایب پرینتر سه بعدی

هر دستگاهی در کنار مزایای خود دارای معیبی نیز هست و می توان گفت که دستگاه بی عیب نداریم. برخی از معایب و یا نقاط ضعف عبارتند از:

  • مقرون به صرفه نبودن تولید انبوه : دستگاه های پرینتر سه بعدی برای نمونه سازی و یا ساخت تعداد محدودی از قطعات کارایی دارند. در صورتی که هدف تولید انبوه یک محصول و یا قطعه باشد، استفاده از پرینتر سه بعدی مقرون به صرفه نخواهد بود.
  • کند بودن پروسه تولید: بطور کلی سرعت این دستگاه ها در مقایسه با سایر روشهای تولیدی مانند دستگاه تزریق پلاستیک کند است و به همین دلیل دستگاه مناسبی برای تولید انبوه نیستند.
  • مواد مصرفی محدود:  بر خلاف روشهای سنتی تولید که تنوع مواد اولیه آن بسیار بالا است، در پرینترهای سه بعدی، تنوع مواد مصرفی محدود است و این موضوع در برخی موارد مانع از بکارگیری آن در تولید محصول خاصی با مواد خاص می شود.
  • محدودیت ابعادی: هر دستگاه دارای محدودیت ابعادی است و نمی توان قطعات بزرگتر از حجم پرینت دستگاه پرینت نمود مگر آنکه آن را چندین تکه کرده و جداگانه پرینت شوند.پرینتر 3 بعدی چیست؟

کاربرد پرینتر سه بعدی - پرینتر سه بعدی

کاربردهای پرینتر سه بعدی

مقالات بسیاری در مورد کاربردهای پرینتر سه بعدی نوشته و منتشر شده است که شما عزیزان می توانید جهت کسب اطلاعات دقیقتر در مورد کاربردهای این دستگاه به آنها مراجعه نمائید ولی بطور کلی می توان گفت که از این دستگاه می توان تقریباً در تمامی صنایع استفاده نمود. برخی از صنایعی که به وفور از آن استفاده می شود عبارتند از:

  • هوا و فضا
  • معماری و ماکت سازی
  • صنایع اتومبیل سازی
  • صنعت محصولات تجاری و کالاهای مصرفی
  • تجهیزات الکترونیکی
  • صنایع نظامی و انتظامی
  • پزشکی و دندانپزشکی
  • آموزش
  • قالب سازی

فیلامنت پرینتر سه بعدی PETG چیست؟

فیلامنت PETG، یکی دیگر از مواد اولیه برای پرینترهای سه بعدی است که از مقاومت بالایی در برابر آب و رطوبت برخوردار است و مدل‌های ساخته شده با آن، سطحی صاف و صیقلی دارند. این مواد که تشکیل شده پلی اتیلن هستند، برای ساخت بطری‌های آب و نوشیدنی کاربرد دارند. زیرا بسیار شفاف و انعطاف‌پذیر است.

مدل‌های چاپ شده با این مواد اولیه، دارای شفافیت زیاد، انعطاف‌پذیری، سطح براق و استحکام بالایی است.

پرینترهای سه بعدی اچ پی با تکنولوژی Multi Jet Fusion

با وجود افزایش چشمگیر استفاده از پرینترهای سه بعدی در تولیدات صنایع و کارخانجات بزرگ، شرکت اچ پی بزرگترین شرکت در حوزه چاپ دو بعدی، در حوزه چاپ سه بعدی هم سرمایه گذاری کرده‌است. راهبرد این شرکت برای مبحث چاپ سه بعدی، استفاده از پلت فرم Multi Jet Fusion است.

فعالان در صنعت چاپ سه بعدی، انتظار ورود اچ پی، بزرگترین شرکت حوزه‌ی چاپ دو بعدی، به عرصه چاپ سه بعدی را داشتند. این شرکت راه حل خود را برای چاپ سه بعدی، استفاده از پلت فرم Multi Jet Fusion بیان کرد، چیزی که سرعت چاپ آن چیزی ۱۰ برابر بیشتر و سریع‌تر از خیلی از مدل‌های رقبای موجود در بازار است.

در حالی که پرینترهای سه بعدی اچ پی سرعت بالا را برای جهان صنایع و کارخانجات به ارمغان می‌آورند، نوآوری استفاده شده در آن باعث بهبود عملکرد در تمام ابعاد می‌شود که جهش بزرگی در سرعت چاپ و کیفیت اجزا است. در حال حاضر چاپ حرارتی جوهرافشان اچ پی به سمت چاپ سه بعدی می‌رود.

این شرکت با بازکردن امکانات جدیدی فراتر از فن آوری‌های موجود برای ایجاد یک چشم‌انداز کاملاً جدید برای آینده چاپ سه بعدی اقدام کرده‌است.

سیستم‌هایی که می‌تواند انرژی و ضایعات را به میزان چشمگیری کاهش دهند. این سیستم‌ها با بهره‌گیری از تخصص توسعه محصولات اچ پی ساخته شده‌اند و توسط بخش خدمات و پشتیبانی اچ پی حمایت می‌شود.

Multi Jet Fusion  اچ پی یک تکنولوژی جدید است که نتیجه دهه‌ها سرمایه گذاری اچ پی روی چاپ جوهرافشان، مکانیک دقیق کم‌هزینه و علوم مواد است. این تکنولوژی اچ پی مزایای سرعت بالاتر و کنترل اجزا و خواص ماده را فراتر از آنچه در دیگر فرآیندهای چاپ سه بعدی است را ارائه می‌دهد.

انواع پرینتر سه بعدی - پرینتر سه بعدی

تلفیق تجربه و نوآورید تولید پرینترهای سه بعدی Multi Jet Fusion

دستاورد دهه‌ها قدرت در رهبری عرصه چاپ و الهام گیری از به کارگیری خلاقانه مواد و راه حل‌های نرم افزاری شرکت اچ پی منجر به دستیابی به راه حل کامل Multi Jet Fusion اچ پی شده‌است.

این تکنولوژی براساس معماری همزمان اختصاصی و پردازش چاپ چند عامل اچ پی ساخته شده‌است. تری ولر (Terry Wohlers) رئیس انجمن Wohlers در سخنان خود بیان کرده ”اچ پی در حال حرکت به سمت بازنویسی قوانین چاپ سه بعدی است و من می توانم تصور کنم زمانی را که شرکت‌ها تجهیزات گران قیمت خود را کنار گذاشته و از تجهیزات سه بعدی اچ پی استفاده کنند.”

زنجیره ابزار چیست؟

دقیقا در این مرحله است که افراد برای کار کردن با این دستگاه های پرینتر سه بعدی نا امید میشوند چرا که ابزار ها را نمیشناسند. اینکه زنجیره ابزار چیست و دقیقا چه کاری انجام میدهد؟ برای درک این مطلب یک مثال ساده میزنییم : شما برای چاپ یک متن با پرینتر کاغذی گزینه های متفاوتی را پیش رو دارید.

شما میتوانید متن را خودتان نوشته و از ابزار های مختلفی برای نوشتن متن استفاده کنید یا اینکه میتوانید از یک متن که قبلا نوشته شده و در سیستم دارید استفاده کنید.

شما میتوانید نوشته خود را با هر رنگ و اندازه و فونتی و یا با هر کاغذی که میخواهید  چاپ کنید. اما به ظور کلی شما دو مرحله را انجام میدهید یکی اینکه فایل نوشتاری را با نرم افزار دلخواه درست میکنید و یکی دیگر اینکه فایل نوشتاری را به پرینتر میدهید و طرح و نوشته خود را از چاپچگر تحویل میگیرید.

این کار خودش یک زنجیره ابزار برای چاپ یک نوشته بر روی هر نوع کاغذ با هر شایزی است.

زنجیره ابزار پرینتر سه بعدی

زنجیره ابزار پرینتر سه بعدی نیز دقیقا مانند همان زنجیره چاپ یک نوشته است با این تفاوت که پرینتر سه بعدی ییک فناوری روز و پیشرفته است.

در هنگام کار با پرینتر سه بعدی شما باید تمام گزینه ها را به درستی انتخاب کنید و در این صورت است که دستگاه شما میفهمد که چگونه باید کار تولید طرح سه بعدی را انجام دهد.

دقیقا در همین مرحله است که زنجیره ابزار معنا پیدا میکند. در ابتدا شما طرح خود را یا از اینترنت و یا با استفاده از بانک طرح های خود انتخاب میکنید.

در مرحله دوم باید فرمت طرح خود را به فرمت STL تغییر دهید و بعد با استفاده از نرم افزار آنرا به G-CODE تغییر دهید و در مرحله بعد با استفاده از نرم افزار مخصوص این کد را به پرینتر سه بعدی انتقال میدهید و در مرحله آخر دکمه START را برای شروع تولید طرح سه بعدی بزنید. اگر سردرگم شده اید نگران نباشید در اینجا ما مرحله به مرحله توضیح خواهیم داد:

پرینتر 3 بعدی - پرینتر سه بعدی

طراحی یک فایل سه بعدی

اولین چیزی که شما برای تولید توسط پرینتر سه بعدی، بدان نیاز دارید این است که یک مدل سه بعدی برای تولید توسط پرینتر سه بعدی داشته باشید!

شما می توانید خودتان با استفاده از یک نرم افزار سه بعدی سازی، مدل سه بعدی خود را ایجاد کنید یا می توانید مدل سه بعدی دیگران را به دست آورید و استفاده کنید. برخی از برنامه های نرم افزاری محبوب مدل سازی سه بعدی عبارتند از AutoCAD، Blender و Sketchup، اما ویکی پدیا دارای فهرستی عالی و حتی بیشتر است.

نرم افزار مورد استفاده برای ایجاد مدل سه بعدی باید قادر به ایجاد فرمت STL برای فایل سه بعدی باشد اما اگر میخواهید کار دیگری را تولید سه بعدی کنید می توانید از وب سایت هایی که از تمام جوامع، مدل های سه بعدی خود را در آنها به اشتراک می گذارند استفاده کنید که محبوب ترین برای من سایت thingiverse.com است که بالغ بر یک میلیون فایل سه بعدی قابل تولید سه بعدی در آن موجود می باشد. البته در جستجوی گوگل، سایتها و منابع بیشتری را در این حوزه پیدا می کنید.

تبدیل فرمت فایل سه بعدی به فرمت STL

اگر شما در گام اول، مدل سه بعدی را خودتان ایجاد کرده باشید، گام بعدی این است که این مدل سه بعدی را به صورت فرمت STL تکمیل کنید.

اما اگر در مرحله اول، مدل را از یک وب سایت ارائه فایلهای سه بعدی مانند thingiverse.com یا CGtrader.com بدست آوردید، احتمالا این مدل، خود در فرمت STL است اما شما حتما قبل از انتقال فایل سه بعدی به پرینتر سه بعدی، آن را بازدید نمایید البته امروزه پرینتر های سه بعدی در مدل های مختلف با فرمت های.OBJ و .AMF نیز می توانند کار تولید سه بعدی را انجام دهند و STL یک فرمت استاندارد می باشد که همه پرینتر های سه بعدی آن را می شناسند و با آن کار تولید سه بعدی را به بهترین حالت انجام می دهند.

تبدیل کردن فایل سه بعدی به جی کد g-Code

جی کد برای تولید یک مدل سه بعدی توسط پرینتر سه بعدی لازم می باشد. که این فرایند جی کد کردن فایل سه بعدی، توسط یک نرم افزار اسلایسر انجام می شود .

شرکت سازنده پرینتر های FDM دسکتاپ نرم افزار اسلایسر کیورا Cura را برای پرینترهای سه بعدی خود ارائه داده است اما شما می توانید از نرم افزارهایی چون craft ware و simplayfi و یا Slic3r استفاده نمایید.

استفاده از نرم افزار میزبان برای ارسال جی کد به پرینتر سه بعدی

نرم افزار میزبان به نرم افزاری اتلاق می شود که توسط کمپانی سازنده برای کنترل پرینتر سه بعدی شما در آن استفاده شده است. این سیستم بسیاری از فرامین را به صورت هوشمند نظارت می کند اما بسیاری از فرامین انجام تولید سه بعدی به صورت دستی صادر شده و عامل اصلی تولید توسط پرینتر سه بعدی می باشد.

این نرم افزار های میزبان برای کنترل حرکت محور های ” X, Y, Z, ” لازم و ضروریست و به نوعی مغز حرکتی پرینتر سه بعدی می باشد. البته تمامی وظایف اکسترودر بر اساس هر نوع مواد اولیه مانند ABS , PLA و… با همین نرم افزار میزبان می باشد. همچنین برای میزان کردن و کنترل درجه حرارت نازل و صفحه ساخت قطعات سه بعدی نیز کارایی دارد .

راهنمای خرید پرینتر 3 بعدی

برای اینکه بتوانید در بین پرینترهای سه بعدی موجود در بازار انتخاب درستی داشته باشید لازم است با معیارها و پارامترهای تاثیرگذار  آشنایی کاملی داشته باشید که در زیر اشاره بسیار کوچکی به آنها شده است.اولین مورد که در خرید پرینتر سه بعدی باید به آن توجه داشت تجهیزات حرکتی استفاده شده در دستگاه است.

پرینتر 3 بعدی چیست؟ جنس صفحه ساخت و یا صفحه پرینت دستگاه پرینترهای سه بعدی، نوع گرم کن ها و یا هیترها، ماژولهایی مانند ماژول خاموش کننده و ماژول کالیبراسیون اتوماتیک، دقت ابعادی دستگاه، ابعاد پرینت، نوع رابط کاربری، نوع کالیبراسیون صفحه ساخت، مدت زمان گارانتی و غیره از موارد مهم انتخاب دستگاه هستند که هنگام خرید  باید به دقت بررسی شوند.