پرینتر های سه بعدی

معرفی چند تکنولوژی جدید در حیطه پرینتر های سه بعدی

پیدایش پرینتر های سه بعدی به حدود سی سال پیش بر می گردد تا اینکه در سال ۲۰۰۹ میلادی با عرضه شدن نسخه های ارزان قیمت و منبع باز پرینتر های سه بعدی توجه عموم را به خود جلب کرد. در نتیجه، نه تنها این دستگاه های عرضه شده در دنیا به سطح زیادی رسیدند، فناوری افزودنی صنعتی (additive manufacturing) نیز از آن نفع برد. نه تنها تولید کنندگان ماشین آلات صنعتی صنعتی AM فن آوری های خود را به شدت افزایش دادند ، بلکه یک سری از استارت آپ ها با فرآیندهای بالقوه انقلابی برای چاپ سه بعدی با مواد جدید در سرعت های جدید بوجود آمدند.

پرینت سه بعدی کربن با روش تولید مداوم از مایع

با وجود اینکه چندین فرآیند چاپ جدید سه بعدی وجود دارد که طی دو سال گذشته در صنعت دیده شده است تولید مداوم مایع کربن ممکن است نمونه ای از نسخه بعدی نسل سه بعدی باشد که به طور فزاینده ای مورد توجه قرار گرفته است. از طریق استفاده از یک پنجره اکسیژن قابل نفوذ بین موتور LED سفارشی و واشر رزین آن، کربن قادر تولید نمونه اشیاء سه بعدی در کمتر از ۱۰ دقیقه است. قطعات آنگونه که کربن در رزین رشد می کند به گونه ای که مرز بین لایه ها بر خلاف سایر روش های پرینت سه بعدی قابل تشخیص است. سرعت باور نکردنی و خواص مکانیکی مکانیکی مشابه با قطعات بدست آمده از روش تزریق پلاستیک دلیل موجهی برای شرکت های بزرگ برای سرمایه گذاری در این زمینه شده است.

خواص مکانیکی ساختار های کربنی و استحکام ایزومتریک آنها در همه جهت ها قابل قیاس با پلاستیک های تزریقی هستند و علت آن ساخت این قطعات با فرایند دو مرحله ای است در حالی که در قطعات پرینت شده با سایر روش ها استحکام ضعیفی در بین لایه ها را شاهد هستیم که باعث می شود از آنها بیشتر برای نمونه سازی استفاده می شود.گام دوم فرآیند ساخت باعث فعال شدن خواص بیشتر، مانند استحکام بیشتر یا انعطاف پذیری می شود.

در حال حاضر تعداد زیادی از شرکت های بزرگ از این روش برای شبیه سازی قطعات و حتی ساخت قطعات نهایی استفاده می کنند. هنوز مشخص نیست که چگونه فن آوری در حال استفاده است، اما اشاره کرد که دستگاه های پزشکی سفارشی در حال ساخت هستند. BMW بر فرآیند کربن برای اسکناس های سفارشی چاپ سه بعدی برای MINI Coopers و نمونه های اولیه برای وسایل نقلیه دیگر متکی بود ، فورد و دلفی خودروها تولید شده با این روش را برای نمونه های اولیه نیز استفاده می کنند.

در سال ۲۰۱۶ میلادی یک شرکت اسرائیلی با نام XJet تکنولوژی پرتاب ذره ها NPJ)) را برای اولین بار در معرض دید عموم قرار داد NPJ ابتدا جوهر فلزی نانوذرات را از سرپیچهای پیزوالکتریک بر روی بستر قرار می دهد ، دمای گرم اتاق تولید شده باعث می شود عامل مایع تبخیر شود و ذرات فلزی باقی مانده به هم می پیوندند پس از تکمیل، چاپ در یک اجاق قرار داده می شود تا بیشتر در یک بخش فلزی کاملا متراکم شود.

آنچه در این فرایند بسیار هیجان انگیز است، این است که می توان یک وضوح بی سابقه ۱ میکرون را به دست آورد. حتی این کار را با یک ماده پشتیبانی ویژه انجام می دهد که در طول فرایند پختن به طور کامل سوخته است. این به این معنی است که قطعات را می توان با هندسه بسیار پیچیده چاپ کرد که با سایر تکنیک های چاپ سه بعدی فلز غیر ممکن است.

قطعات سه بعدی چاپ شده از فولاد ضد زنگ و نقره تولید شده توسط پلت فرم XJet.

 

به طور معمول در سایر فرآیندهای چاپ سه بعدی فلزی مانند تزریق انرژی مستقیم یا انتخاب ذرات لیزر، سازه های پشتیبانی شده که برای ویژگی های طراحی مانند چنگال ها ضروری هستند، چاپ می شوند و سپس با دستگاه CNC قطع می شوند. با این حال، با تکنولوژی NPJ هیچ پس پردازشی بجز پخت مورد نیاز نیست.در حقیقت می توان قطعات متحرک سه بعدی فلزی مانند چرخ دنده های متصل در یک مرحله ساخت.

 

پرینت سه بعدی با روش multi jet fusion

سال ۲۰۱۶ در کتاب های تاریخی پرینتر سه بعدی به عنوان سالی که hp  با روش امتزاج فورانی چند تایی(MJF)  وارد دنیای صنعت شد. ا MJF، عامل اتصال دهنده و عامل تکمیلی به یک لایه پودر پوشیده می شود که سپس با مجموعه ای از لامپ های مادون قرمز همجوشی می شوند.اولین پرینتر های با این تکنولوژی که در سال ۲۰۱۶ به مشتری ها تحویل داده شدند می توانستند قطعات نایلونی را ده برابر سریع تر از پرینتر های sls تولید کنند ، استفاده از بستر پودر، توانایی چاپ همان پیچیدگی هندسی را با SLS و نتایجی قوی تر فراهم می کند

HP در حال حاضر به نشان دادن برخی از امکانات آینده شگفت انگیز از MJF می پردازد که با نسخه های بعدی در دسترس عموم قرار خواهند گرفت. با معرفی جوهر های جدید امکان ساخت قطعات تام رنگی نیز فراهم شده است

 

پرینت سه بعدی فیبر کربن

با وجود اینکه تنها یک شرکت (Markforged)در حال توسعه پرینت سه بعدی فیبر کربن است این روز ها پرینت سه بعدی فیبر کربن هم رو به رونق است این تکنولوزی قادر به ساخت فیبر کربن پیوسته در یک چاپ گرمانرم است، قطعات قوی و نور غیر ممکن با فرآیندهای دیگر را تولید می کند

مزیت استفاده از پرینت سه بعدی فیبر کربن هم داشتن استحکام برابر با فلزات معادل با آن  مانند تیتانیوم است چاپ سه بعدی با فیبر کربن ممکن است به صورت خودکار تولید قطعات سفارشی، یکپارچه یا کوچک را به صورت جزئی انجام دهد.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *