نمونه سازی سریع با پرینت سه بعدی

استریولیتوگرافی
استریولیتوگرافی یا SLA، یک فرآیند تولید افزودنی است که شامل یک رزین فوتوپلیمر مایع است که با استفاده از لیزر فرابنفش، لایه به لایه پخت و جامد می‌شود. پس از اینکه کل مدل توسط لیزر "اسکن" شد، در اجاق فرابنفش ثابت می شود تا شکل نهایی خود را حفظ کند.

SLA مزایای بسیاری دارد، از جمله دقیق بودن، نسبتاً مقرون به صرفه بودن و رایگان بودن آن. این مدل ها همچنین دارای بافت های صاف و دقیق هستند که رنگ آمیزی یا افزودن پوشش های مختلف را آسان می کند. شما می توانید جزئیات زیادی را به مدل های چاپ شده با SLA اضافه کنید، که نمی توانید با بسیاری از فرآیندهای دیگر به خوبی این کار را انجام دهید. نتیجه همچنین تا حدی در برابر حرارت مقاوم است.

از جنبه منفی، SLA قوی ترین مدل ها را ایجاد نمی کند. اگر نمونه اولیه سریع نیاز به تحمل فشار زیادی داشته باشد، راه‌حل ایده‌آل نیست و نور UV و رطوبت نیز می‌توانند کیفیت آن را کاهش دهند.

چاپگرهای استریولیتوگرافی می توانند سنگین باشند زیرا مخازنی برای نگهداری رزین فوتوپلیمر دارند. اندازه مزیت دیگری دارد زیرا هر چه چاپگر شما بزرگتر باشد، مدل های بزرگتری را می توانید چاپ کنید.

مدل سازی رسوب ذوب شده
FDM رایج ترین و محبوب ترین فناوری چاپ سه بعدی به دلیل سادگی و مقرون به صرفه بودن آن است. این فناوری نمونه سازی سریع است که معمولاً در مدارس تدریس می شود و اغلب در خانه برای کسب و کار یا تفریح ​​استفاده می شود.

این فرآیند شامل فیلامنت ترموپلاستیک است که معمولاً روی یک قرقره خریداری می‌شود و به نازلی وارد می‌شود که در آنجا ذوب می‌شود و به صورت لایه‌ای روی یک بستر چاپ اکسترود می‌شود. این لایه ها مدل را از پایین به بالا می سازند.

FDM مزایای متعددی دارد که از جمله آنها می توان به هزینه آن اشاره کرد. ماشین‌ها و رشته‌ها در مقایسه با سایر فناوری‌های چاپ سه بعدی مقرون به صرفه هستند. آنها همچنین نسبتا سریع هستند و کیفیت ساختمان مناسب است.

متأسفانه FDM راه حل مناسبی برای نمونه های اولیه ای نیست که به دوام بالایی نیاز دارند. بافت ها نیز می توانند کمی ناهموار باشند، اما می توانید تنظیمات زیادی را برای بهبود آن تغییر دهید. یکی دیگر از اشکالات احتمالی این است که شما باید ساختارهای پشتیبانی را در صورت نیاز آماده کنید تا FDM به درستی کار کند زیرا پلاستیک مذاب اگر چیزی برای پشتیبانی از آن نباشد، آویزان می شود.

ماشینکاری CNC
ماشین‌کاری CNC یا ماشین‌کاری با کنترل عددی کامپیوتری، یکی دیگر از روش‌های نمونه‌سازی سریع معمولی است که اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما برخلاف اکثر روش‌های دیگر عمل می‌کند. به جای ساخت یک مدل با استفاده از مواد مختلف، از یک ماده پایه شروع می شود و از روش تفریق برای حذف قسمت هایی از آن استفاده می کند.

CNC با استاک میله ای (یک روش فانتزی برای گفتن "بلوک جامد") از پلاستیک یا فلز شروع می شود. بلوک در یک تراش یا آسیاب CNC گیره می‌شود، که سپس حول سه محور حرکت می‌کند تا لایه‌ای پس از لایه از مواد استوک برای تولید مدل حذف شود.

سازندگان اغلب از CNC برای افزودن آخرین جزئیات به مدل‌هایی که با استفاده از روش‌های افزایشی دیگر تولید می‌شوند، استفاده می‌کنند، اما همچنین می‌توان یک مدل را کاملاً با استفاده از فرآیندهای CNC ایجاد کرد.

مدل های CNC به طور قابل توجهی قوی هستند زیرا با استفاده از لایه ها تشکیل نمی شوند. شما با یک بلوک جامد از هر ماده ای که استفاده می کنید شروع می کنید، بنابراین ماده یکپارچگی ساختاری خود را در اکثر موارد حفظ می کند. نتایج همچنین می‌توانند بسیار صیقلی به نظر برسند، یا می‌توانید جزئیات دقیق را با دست پس از فرآیند اضافه کنید.

تف جوشی لیزری انتخابی
SLS یا Selective Laser Sintering شبیه SLA است زیرا از لیزر برای پرینت سه بعدی مدل‌های نمونه اولیه شما استفاده می‌کند. اما برخلاف SLA، به جای لیزر UV از لیزر CO2 برای انجام این کار استفاده می کند. SLS همچنین از رزین به صورت پودری به جای مایع استفاده می کند.

لیزر CO2 مدل شما را لایه به لایه در پودر می‌کشد و پودر را به یک واحد جامد تبدیل می‌کند (فرآیندی به نام «سینترینگ»). این مدل پس از اتمام نیازی به پخت در فر UV ندارد.

SLS مدل های بسیار محکمی ایجاد می کند. برخی از مهندسان از SLS برای تولید قطعات جایگزین برای ماشین های بزرگتر به جای مدل ها استفاده می کنند. قطعات پلاستیکی می توانند کاملا کاربردی بوده و دارای ویژگی های مکانیکی همسانگرد باشند. جزئیات زیادی در نمونه های اولیه وجود دارد.

با این حال، روکش صاف نیست و نمونه اولیه شما سطحی ناهموار و بدون گزینه های شفاف خواهد داشت. یافتن مواد نیز نسبت به سایر مواد چاپگر سه بعدی چالش برانگیزتر است. اما فرآیند SLS به قدری مؤثر است که باعث ایجاد فرآیندهای نمونه سازی سریع دیگری شد که از مواد متفاوت اما روش مشابه SLS استفاده می کنند.

زینترینگ مستقیم فلزات با لیزر
DMLS مخفف Direct Metal Laser Sintering است. بر اساس همان اصل SLS کار می کند، اما به جای استفاده از پودر رزین، از فلز پودر شده استفاده می کند. می توانید از DMLS برای ساخت نمونه های اولیه با استفاده از آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، اینکونل، فولاد ماراژینگ یا کروم کبالت استفاده کنید. یک پرتو لیزر پرقدرت پودر را ذوب می کند تا مدل شما را یک لایه در یک زمان "کشش" کند.

از آنجایی که DMLS از فلز واقعی استفاده می کند، برای پروژه های سنگین و نمونه اولیه مناسب است. اگر مدلی می خواهید که فشار زیادی را تحمل کند و به عنوان یک واحد تولیدی مناسب باشد، ایده آل است. مردم از DMLS برای پرینت سه بعدی بسیاری از مدل ها از جمله گیتار الکتریک تیتانیومی استفاده کرده اند.