پرینتر سه بعدی FDM چیست؟

پرینترهای سه بعدی دستگاه‌هایی هستند که اشیاء سه بعدی را از مدل‌های دیجیتال ایجاد می‌کنند. آنها با افزودن لایه‌های متوالی از مواد، مانند پلاستیک، رزین یا فلز این کار را انجام می‌دهند. پرینترهای سه بعدی در طیف وسیعی از اندازه‌ها، قیمت‌ها و قابلیت‌ها موجود هستند و می‌توان از آنها برای کاربردهای مختلفی از جمله نمونه‌سازی، تولید و آموزش استفاده کرد.

پرینترهای سه بعدی FDM (Fused Deposition Modeling)  یا ذوب و رسوب فیلامنت، یکی از رایج‌ترین و مقرون به صرفه ترین انواع پرینترهای سه بعدی هستند. آنها از فیلامنت‌های پلاستیکی (مانند PLA، ABS، PETG) برای ساخت اشیاء سه بعدی لایه به لایه استفاده می‌کنند.

https://all3dp.com/2/fused-deposition-modeling-fdm-3d-printing-simply-explained/

انواع پرینترهای سه بعدی و نحوه عملکرد آنها

در اینجا به برخی از رایج‌ترین انواع پرینترهای سه بعدی و نحوه عملکرد آنها اشاره می‌کنیم:

• پرینترهای FDM (Fused Deposition Modeling)

• نحوه عملکرد: این پرینترها از فیلامنت‌های پلاستیکی ذوب‌شده برای ساخت اشیاء لایه به لایه استفاده می‌کنند.  فیلامنت از طریق نازل اکسترودر تغذیه می‌شود و روی صفحه ساخت قرار می‌گیرد.
• مزایا: مقرون به صرفه، استفاده آسان، طیف گسترده‌ای از مواد فیلامنت، انعطاف‌پذیر
• معایب: کیفیت سطح متوسط، سرعت چاپ نسبتاً کند، دقت متوسط
• کاربردها: نمونه‌سازی، تولید اشیاء با اشکال پیچیده، مصارف خانگی

• پرینترهای SLA (Stereolithography Apparatus)

• نحوه عملکرد: این پرینترها از لیزر برای سفت کردن رزین مایع به صورت لایه به لایه برای ایجاد اشیاء استفاده می‌کنند.
• مزایا: کیفیت سطح عالی، دقت بالا، جزئیات دقیق
• معایب: گران‌تر از پرینترهای FDM، مواد رزین می‌توانند گران و سمی باشند
• کاربردها: نمونه‌سازی دقیق، تولید جواهرات، قطعات پزشکی

• پرینترهای DLP (Digital Light Processing)

• نحوه عملکرد: این پرینترها شبیه به پرینترهای SLA هستند، اما به جای لیزر از پروژکتور برای تاباندن نور به رزین مایع استفاده می‌کنند.
• مزایا: سریع‌تر از پرینترهای SLA، ارزان‌تر از پرینترهای SLA
• معایب: کیفیت سطح ممکن است به اندازه پرینترهای SLA بالا نباشد، دقت ممکن است به اندازه پرینترهای SLA بالا نباشد
• کاربردها: نمونه‌سازی، تولید قطعات کوچک، مصارف خانگی

• پرینترهای SLS (Selective Laser Sintering)

• نحوه عملکرد: این پرینترها از لیزر برای ذوب و اتصال پودر پلاستیک به صورت لایه به لایه برای ایجاد اشیاء استفاده می‌کنند.
• مزایا: قوی و بادوام، اشیاء با کیفیت بالا، طیف گسترده‌ای از مواد
• معایب: گران‌ترین نوع پرینتر سه بعدی، فرآیند چاپ می‌تواند گرد و غبار زیادی ایجاد کند
• کاربردها: نمونه‌سازی، تولید قطعات نهایی، تولید با حجم بالا

• پرینترهای MJF (Multi Jet Fusion)

• نحوه عملکرد: این پرینترها از چندین نازل برای پاشیدن مواد مایع به صورت لایه به لایه و سپس استفاده از حرارت و نور برای سفت شدن آنها برای ایجاد اشیاء استفاده می‌کنند.
• مزایا: سریع، دقیق، با جزئیات دقیق
• معایب: گران، مواد مصرفی می‌توانند گران باشند
• کاربردها: نمونه‌سازی، تولید قطعات با حجم بالا، تولید سفارشی

علاوه بر این نوع‌های پرینترهای سه بعدی، انواع دیگری نیز وجود دارند، مانند:

• پرینترهای مبتنی بر جوهر: از جوهر برای پاشیدن لایه‌های نازکی از مواد بر روی صفحه ساخت استفاده می‌کنند.
• پرینترهای فلزی: از پودر فلز برای ساخت اشیاء فلزی سه بعدی استفاده می‌کنند.
• پرینترهای زیستی: از سلول‌های زنده برای ساخت بافت‌ها و اندام‌های سه بعدی استفاده می‌کنند.

عوامل مهم در انتخاب پرینتر سه بعدی:

انتخاب نوع پرینتر سه بعدی مناسب برای شما به عوامل مختلفی بستگی دارد. موارد زیر را هنگام انتخاب پرینتر سه بعدی در نظر بگیرید:

• نیازها و کاربردها: اولین قدم این است که به وضوح مشخص کنید برای چه کاری به پرینتر سه بعدی نیاز دارید.  آیا برای نمونه‌سازی سریع به آن نیاز دارید؟ تولید قطعات نهایی؟ مصارف خانگی؟ بر اساس نیاز خود، می‌توانید نوع مناسب پرینتر سه بعدی را انتخاب کنید.
• بودجه: قیمت پرینترهای سه بعدی می‌تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد، از مدل‌های خانگی مقرون به صرفه تا مدل‌های صنعتی گران قیمت.  بودجه خود را در نظر بگیرید و بهترین پرینتری را که با محدودیت‌های مالی شما مطابقت دارد، انتخاب کنید.
• سهولت استفاده: سطح راحتی استفاده از پرینتر سه بعدی را در نظر بگیرید.  برخی از پرینترها برای افراد مبتدی بسیار کاربرپسند هستند، در حالی که برخی دیگر نیاز به دانش فنی بیشتری دارند.
• قطعات و لوازم یدکی: در صورت خراب شدن پرینتر سه بعدی می بایست بتوان به راحتی قطعات و لوازم پرینتر سه بعدی را تهیه کرد. برای تهیه قطعات پرینتر سه بعدی می توانید از طریق سایت cafeelec.ir اقدام به خرید نمایید.
• ایمنی: ایمنی را در هنگام انتخاب پرینتر سه بعدی در نظر بگیرید. برخی از پرینترها ممکن است از مواد یا فرآیندهایی استفاده کنند که نیاز به احتیاط بیشتری دارند.
• پشتیبانی: در نظر بگیرید که آیا به پشتیبانی پس از فروش برای پرینتر سه بعدی خود دسترسی دارید یا خیر. داشتن یک خدمات پس از فروش قوی می‌تواند در راه‌اندازی و نگهداری پرینتر سه بعدی شما مفید باشد.

علاوه بر موارد بالا می توان به موارد زیر نیز اشاره کرد:

• نوع مواد: چه نوع موادی را می‌خواهید چاپ کنید؟
• کیفیت سطح: چه سطح کیفیتی برای اشیاء چاپ شده خود نیاز دارید؟
• دقت: چه سطح دقتی برای اشیاء چاپ شده خود نیاز دارید؟
• سرعت چاپ: چقدر سریع به اشیاء چاپ شده خود نیاز دارید؟
• حجم ساخت: چه اندازه اشیایی را می‌خواهید چاپ کنید؟

کاربردهای پرینترهای سه بعدی FDM

کاربردهای پرینترهای سه بعدی FDM بسیار متنوع هستند و در زمینه‌های مختلفی از جمله:

• صنعت: برای نمونه‌سازی سریع، تولید قطعات یدکی، ساخت ابزارآلات و حتی تولید نهایی محصولات نهایی.
• آموزش و پرورش: برای ایجاد مدل‌های آموزشی، ابزارهای بصری و اشیاء سه بعدی برای یادگیری عملی.
• پزشکی: برای ساخت مدل‌های آناتومیکی، ایمپلنت‌های پزشکی، و ابزارهای جراحی.
• هنر و طراحی: برای ساخت مجسمه‌ها، جواهرات، و اشیاء تزئینی.
• مصرف‌کننده: برای ساخت اسباب‌بازی، قطعات بازی، لوازم جانبی و اشیاء شخصی‌سازی‌شده.

مزایای پرینترهای سه بعدی  FDM

به طور کلی مزایای پرینترهای سه بعدی FDM عبارتند از:

• مقرون به صرفه: در مقایسه با سایر انواع پرینترهای سه بعدی، پرینترهای FDM معمولاً قیمت کمتری دارند و فیلامنت‌های آنها نیز ارزان‌تر هستند.
• استفاده آسان: کار با پرینترهای FDM نسبتاً آسان است و نیازی به دانش فنی زیادی نیست.
• موارد مصرفی متنوع: طیف گسترده‌ای از فیلامنت‌های مختلف با خواص و رنگ‌های مختلف در دسترس هستند که به شما امکان می‌دهد اشیاء متنوعی را بسازید.
• قابلیت انعطاف‌پذیری: پرینترهای FDM می‌توانند برای ساخت اشیاء با اشکال و اندازه‌های مختلف استفاده شوند.
• قابلیت ارتقا: بسیاری از پرینترهای FDM قابل ارتقا با قطعات و لوازم جانبی مختلف هستند که به شما امکان می‌دهد قابلیت‌های آنها را افزایش دهید.

معایب پرینترهای سه بعدی FDM عبارتند از:

• کیفیت سطح: کیفیت سطح اشیاء چاپ‌شده با پرینترهای FDM ممکن است به اندازه پرینترهای سه بعدی با فناوری‌های دیگر صاف و صیقلی نباشد.
• سرعت چاپ: سرعت چاپ پرینترهای FDM می‌تواند کند باشد، به خصوص برای اشیاء بزرگ و پیچیده.
• دقت: دقت اشیاء چاپ‌شده با پرینترهای FDM ممکن است به اندازه پرینترهای سه بعدی با فناوری‌های دیگر بالا نباشد.
• محدودیت‌های مواد: فیلامنت‌های پلاستیکی ممکن است به اندازه مواد مورد استفاده در سایر انواع پرینترهای سه بعدی بادوام یا مقاوم در برابر حرارت نباشند.

در مجموع، پرینترهای سه بعدی FDM گزینه‌های عالی برای افراد، مشاغل و مدارس هستند که به دنبال راهی مقرون به صرفه و آسان برای ساخت اشیاء سه بعدی با کیفیت بالا هستند.