خدمات پرینت سه بعدی

خدمات پرینت سه بعدی (چاپ سه بعدی) پارت آیتک

ارائه خدمات پرینت سه بعدی (چاپ سه بعدی) و نمونه سازی سریع جایگاه خود را پیدا نموده و روز به روز در حال توسعه و پیشرفت می باشد این خدمات که اغلب جهت استفاده در ماکت سازی، مجسمه سازی، طراحی صنعتی، ساخت جواهر، پزشکی، تولید محصولات مصرفی، ساخت اسباب بازی و غیره می باشد در بین کاربران و صنعتگران ایرانی نیز از اهمیت بالایی برخوردار شده است.

شرکت پارت آیریک راد با نام تجاری پارت آیتک با بیش از ۱۰ سال سابقه در زمینه پرینترهای سه بعدی و خدمات پرینت سه بعدی (چاپ سه بعدی) یکی از پیشگامان این صنعت محبوب بوده در شهر اصفهان به فعالیت می پردازد.

کیفیت ساخت با استفاده از بهترین متریال ها، دقت در طراحی مورد نظر کاربر و نیز تحویل به موقع سفارش از جمله حساسیت های ویژه این مجموعه می باشد.

مزایای استفاده از خدمات پرینت و چاپ سه بعدی پارت آیتک

  • سابقه طولانی شرکت در زمینه خدمات پرینت و آشنا بودن متخصصین
  • کیفیت بالای خدمات و نیز قیمت مناسب خدمات
  • قابلیت به کارگیری و استفاده از این صنعت در حوزه های مختلف
  • توانایی ایجاد قطعات پیچیده با جزئیات بالا
  • سهولت در استفاده از خدمات پرینت سه بعدی (تنها با ارسال فایل)
  • پیاده سازی ایده ها و طرح های مختلف مورد نظر کاربر

هزینه خدمات پرینتر سه بعدی پارت آیتک به چه صورتی محاسبه می گردد؟

خدمات پرینت سه بعدی در ایران به صورت ساعتی محاسبه می گردد، در شرکت پارت آیتک هزینه خدمات چاپ سه بعدی بر اساس موارد زیر محاسبه و تعیین می گردد.

  • با توجه به جنس و وزن نوع ماده ی پرینت سه بعدی شده

در روش پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) FDM  نوع مواد مصرفی در این تکنولوژی و همچنین هزینه مواد و وزن ماده مصرف شده یکی از پارامترهای مهم در محاسبه ی قیمت نهایی خدمات پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می باشد. عمده ترین ماده مورد استفاده در FDM جهت پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) قطعات، PLA است که بسیار محبوب می باشد. قیمت این ماده برای یک کیلوگرم از مواد با کیفیت وارداتی در حال حاضر در حدود  550.000 تومان می باشد.

  • میزان ساپورت کار شده در قطعه برای مرحله پرداخت کاری

با توجه به پیچیدگی طرح وجود ساپورت در بسیاری از طرح ها اجتناب ناپذیر است. برخی از پرینتر سه بعدی توانایی کارکرد با دو نازل را داشته و این ویژگی را دارند که از یک نازل مواد PVA را خارج کرده و به عنوان ساپورت در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) قطعه استفاده کنند. ماده PVA یک ماده حلال در آب بوده و بعد از اتمام پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) طرح به راحتی میتوان با شستشوی قطعه بوسیله آب ساپورت ها را از بین برد. ولی با توجه به بالا بودن قیمت خدمات پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) مربوط به ساپورت PVA اغلب شرکت ها به ساپورت همجنس با قطعه پرینتی رضایت می دهند. با توجه به اینکه کندن ساپورت ها ممکن است برای برخی از قطعات زمان بر باشد، گاها ممکن است چندین ساعت برای کندن ساپورت ها از قطعه ی اصلی زمان لازم باشد. هم چنین برای پرداخت کاری بعد از پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) محل های اتصال ساپورت ها به قطعه ی اصلی باید مدتی را صرف کرد که این زمان به شکل هندسی قطعه و ابعاد قطعه بستگی دارد.

  • زمان مورد نیاز برای پرینت، پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) مدل

مدت زمان پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) مدل به موارد مختلفی بستگی دارد. این موارد به صورت مستقیم بر روی کیفیت سطح پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) و همچنین استحکام قطعه تاثیرگذار می باشد.

موارد موثر بر زمان پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) قطعات

  • ضخامت لایه های پرینت سه بعدی (چاپ سه بعدی) شده
  • قطر نازل استفاده شده در پرینت سه بعدی (چاپ سه بعدی)
  • سرعت پرینت سه بعدی (چاپ سه بعدی) قطعه
  • میزان درصد اینفیل قطعه
  • میزان پیچیدگی قطعه از لحاظ گسسته بودن قسمت های مختلف
  • کیفیت متریال یا فیلامنت مورد استفاده در پرینت سه بعدی (چاپ سه بعدی)

با توجه به موارد مذکور، شرکت پارت آیتک در تلاش است با کیفیت ترین و ارزان ترین خدمات پرینت سه بعدی را جهت ساخت قطعات و طرح های شما مشتریان گرامی در اختیارتان قرار دهد.

در این شرکت، تمام قطعات پرداخت کاری می شوند و با کیفیت خوبی تحویل مشتری می گردند، هم چنین در صورت تمایل مشتری به کیفیت های خیلی خوب و یا عالی، با استفاده از لوازم و وسایل مخصوص کیفیت هایی در حد قطعه تزریق پلاستیک به مشتری داده می شود.

همچنین به منظور درک بهتر طراحان از عوامل دخیل در قیمت خدمات پرینتر سه بعدی، نمونه ای از چگونگی محاسبه ی قیمت یک طرح در زیر بیان شده است.

قیمت نهایی = قیمت مواد مصرفی طرح + مدت زمان تولید قطعه بر حسب ساعت × 15.000 تومان

جهت اطلاع دقیق از نحوه ارائه خدمات پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) شرکت پارت آیتک با ما تماس بگیرید.

با ورود به صفحه اصلی سایت پارت آیتک میتوانید انواع محصولات ما از جمله پرینتر سه بعدی، اسکنر سه بعدی، فیلامنت و… را مشاهده نمایید.

نمونه هایی از قطعات پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) شده سفارش مشتریان عزیز پارت آیتک

قطعه پرینتی سفارش مشتری

ضخامت لایه:  0.2 میلیمتر

قطر نازل: 0.4 میلیمتر

متریال: فیلامنت PLA YOUSU

قطعه پرینتی سفارش مشتری

ضخامت لایه:  0.1 میلیمتر

قطر نازل: 0.4 میلیمتر

متریال: فیلامنت PLA YOUSU

قطعه پرینتی سفارش مشتری

ضخامت لایه:  0.2 میلیمتر

قطر نازل: 0.5 میلیمتر

متریال: فیلامنت PLA YOUSU

قطعه پرینتی سفارش مشتری

ضخامت لایه:  0.2 میلیمتر

قطر نازل: 0.3 میلیمتر

متریال: فیلامنت PLA YOUSU

قطعه پرینتی سفارش مشتری

ضخامت لایه:  0.2 میلیمتر

قطر نازل: 0.4 میلیمتر

متریال: فیلامنت PLA YOUSU

قطعه پرینتی سفارش مشتری

ضخامت لایه:  0.2 میلیمتر

قطر نازل: 0.2 میلیمتر

متریال: فیلامنت PLA YOUSU

متریال پرینت سه بعدی

انواع روش ها و متریال پرینت سه بعدی

متریال پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) به صورت روش های مختلفی صورت می گیرند که هر کدام مربوط به یک فعالیت می باشند ولی سه روش کلی مورد استفاده که بیشترین کاربرد را دارد به شرح زیر می باشد.

  •  FDM که برای ساخت قطعات پلیمری مورد استفاده قرار می گیرد.
  • SLA , DLP که برای ساخت قطعات کوچک مورد استفاده قرار می گیرد.
  • SLS که برای ساخت قطعات فلزی مورد استفاده قرار می گیرد.

با ورود به صفحه اصلی سایت پارت آیتک میتوانید انواع محصولات ما از جمله پرینتر سه بعدی، اسکنر سه بعدی، فیلامنت و… را مشاهده نمایید.

روش FDM :

رایج ترین و محبوبترین روشی که در سال ۱۹۹۲ اختراع شد و از آن زمان تا کنون برای تولید نمونه های اولیه در متریال پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) مورد استفاده قرار گرفته است. این روش بسرعت تبدیل به مقرون به صرفه ترین و سریع ترین روش برای تولید قطعات سفارشی تبدیل شده است و برای مدل های مفهومی و برقراری ارتباط بین طراحی و نمونه نهایی بسیار مناسب است.

نیز برای تولید قطعات بدون اینکه برای ساخت قالب آن زمان و هزینه زیادی را هدر دهد به کار می رود. پرینترهایی که با این روش کار می کنند با استفاده از یک فیلمانت ترموپلاستیک تغذیه میکنند که با ذوب کردن فیلمانت و سپس اکسترود کردن آن قطعه سه بعدی را به صورت لایه به لایه تشکیل می دهد.

این روش یکی از محبوب ترین روش ها در متریال پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) به شمار می رود.

این روش به این صورت انجام می پذیرد که پس از طراحی فایل سه بعدی قطعه مورد نظر با نرم افزارهای سه بعدی می بایست فایل مربوطه را با فرمت STL که مناسبترین فرمت قابل شناسایی برای پرینتر سه بعدی می باشد را ذخیره و سپس فایل را به پرینتر منتقل کنیم. حال دستگاه به محض یافتن و خواندن فایل شروع به ساخت قطعه سه بعدی به صورت لایه به لایه می کند. برای ساخت لایه ها، مواد پلاستیکی به نازل اکستروژن انتقال داده شده و این نازل با ذوب کردن مواد، آنها را بر روی صفحه ساخت اکسترود می کند.

در این روش ابعاد قطعه در مختصات x,y,z توسط پایه و نازل در هنگام پرینت به دقت کنترل می شود و نازل حرکت افقی و عمودی را برای رسم مقطع قطعه مورد نظر بر روی صفحه ساخت طی می کند. این لایه که از پلاستیک سخت می باشد، بلافاصله به لایه زیر چسبیده و هنگامی که لایه کامل می شود نازل برای ساخت لایه بعدی حرکت می کند.

زمان پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) قطعه بستگی به ابعادی که در حال تولید است دارد، اشیاء کوچکتر و اجسام با طول بیشتر ولی ضخامت کم را به سرعت می توان پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) کرد ولی اشیائی که دارای ابعادی بزرگتر و پیچیدگی هستند با کاهش سرعت دستگاه باعث طولانی تر شدن زمان پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می گردند.

FDM در مقایسه با روش های SLA و SLS نسبتاً کند می باشد ولی در صنایع هوافضا ، خودروسازی، پزشکی و صنعت بسیار کاربرد دارد.

از مزیت های این روش پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می توان به آزادی در طراحی قطعات ، تولید قطعات سفارشی با عملکرد و مقاومت بالا و ساخت نمونه ها بدون نیاز به قالب سازی و هزینه پائین اشاره کرد.

روش SLA  و DLP

SLA یکی از انواع روش های پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) است که در پرینت سه بعدی استفاده می شود و طی آن مواد اولیه از جنس پلاستیک مایع به نمونه های جامد تبدیل می شوند. این فرایند در سال ۱۹۸۶ برای نمونه سازی سریع و ساخت مدل سه بعدی طراحی شده توسط نرم افزار CAD مورد استفاده قرار گرفت. در پرینترهای سه بعدی فرمت فایل ها باید به گونه ای باشد که بری دستگاه قابل شناسایی باشد.

فرمت استاندارد در بیشتر پرینتر های سه بعدی جهت پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی )، STL  می باشد. پرینترها با ساخت لایه ها بر روی هم عمل نمونه سازی را انجام می دهند و برای اینکار نیاز مند برش مقطعی از فایل سه بعدی هستند که فرمت SLA این فایل های سه بعدی را با برش به صورت مقطعی برای دستگاه قابل شناسایی می کند.

در SLA برخلاف تکنولوژی های دیگر پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی )، با استفاده از یک مایع و تابیدن اشعه بر روی این مایع و در نهایت جامد شدن آن قطعه ساخته می شود و دارای مخزنی که با پلاستیک مایع پوشانده می شود، پلت فرم سوراخ داری که حجم مخزن را کاهش می دهد، اشعه ماوراء بنفش و فایل سه بعدی می باشد.

تولید قطعه در این روش بدین گونه است که ابتدا لایه ای نازک (بین 0.15 تا 0.05 میلی متر ) بر روی پلت فرم های سوراخ دار گذاشته می شود و سپس با تاباندن اشعه ماوراء بنفش اولین لایه به وسیله فایل سه بعدی آن ساخته می شود و پس از آنکه مخزن پلت فرم کاهش یافته و لایه اول به صورت جامد و جسمی سخت تبدیل شد، سطح جدیدی از پلیمر را به پلت فرم اضافه کرده و دوباره با تاباندن اشعه لایه بعدی به لایه قبل چسبیده و شروع به سفت و سخت شدن می کند.

این روند برای تمامی لایه های قطعه مورد نظر تکرار می شود تا نمونه کامل شود. پس از اتمام پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) نمونه را در کوره ای از اشعه پخت می دهند تا به شکل واقعی نمونه نزدیک شود.

SLA بهترین راه برای تولید نمونه های اولیه بسیار دقیق، با دوام و ارزان قیمت است.

پرینترهایی که با این روش پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) انجام می دهند اشیاء با پیچیدگی های بسیار بالا را که به روش سنتی بسیار وقت گیر و از دقت پائینی برخوردار است را به راحتی و با دقت بسیار بالا پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می کند. SLA در بسیاری از صنایع مانند پزشکی، خودرو سازی مورد استفاده قرار می گیرد. این روش که اولین فرآیند افزایشی برای قطعه سازی سریع است هنوز هم بسیار متداول بوده و شرکت های بسیاری از این فرایند برای ساخت نمونه های اولیه ارزان قیمت؛ با کیفیت و سریع استفاده میکنند.

روش DLP مشابه روش SLA پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) بوده که تنها تفاوت این روش ها با هم منبع نوری است که در آنها به کار برده می شود. DLP با استفاده از منبع نور معمولی مانند لامپ های الکتریکی کار می کند و به تمام سطح مخزن پلیمر اعمال می شود. ساخت آن نسبت به تکنولوژی های SLA بسیار سریع تر و دقیق تر می باشد و قطعات تولیدی نیز از وضوح بالایی برخوردار هستند. یکی از مزایای روش DLP پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) این است که مخزن با عمق کم مورد نیاز است که این امر باعث پایین آوردن هزینه و کاهش ضایعات تولید است.

روش SLS

SLS یکی از روش های تولید افزایشی پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) است که با استفاده از لیزر باعث رسوب مواد اولیه (که معمولاً فلز است) می شود. در این روش لیزر به طور خودکار نقاط تعریف شده را هدف قرار داده و مواد اولیه را برای ایجاد یک ساختار جامد به هم متصل  و پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می کند. SLS تکنولوژی است که به طور جامع برای قطعه سازی سریع و تولید قطعات کم حجم استفاده شده است و در حال گسترش می باشد.

در این روش پرینتر از یک نوع منبع تغذیه بالا مانند یک لیزر استفاده کرده و مخلوطی از ذرات ریز مواد اولیه مانند پلاستیک، فلز، سرامیک را به توده ای جامد سه بعدی تبدیل می کند. روش لایه سازی در این تکنولوژی به این صورت است که ابتدا لایه ایی از مواد اولیه بر روی پلت فرم قرار داده و پس از جامد شدن و لایه سازی توسط لیزر، لایه بعدی مواد اولیه را بر روی لایه قبل قرار می دهد و این روند تا کامل شدن قطعه مورد نظر ادامه دارد. این روش در مقایسه با دیگر روش های پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می تواند مواد اولیه مختلفی را برای کاربردهای گوناگون پشتیبانی کند.

موادی از جنس پلیمرها مانند نایلون ،پلی استر، فلزات (از جمله فولاد، تیتانیوم) و کامپوزیت ها می توانند به عنوان مواد اولیه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) در این روش به کار می روند که قطعه ساخته شده به وسیله این مواد از استحکام بالایی برخوردار بوده و حتی می توان این قطعات را به عنوان قطعه نهایی به کار برد. تکنولوژی SLS با توجه به توانایی که در ساخت قطعه با هندسه های پیچیده دارد، به عنوان یکی از پر کاربردترین روشهای ساخت نمونه اولیه و یا پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

متریال های قابل استفاده در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی )

متریال های قابل استفاده در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) بسیار گسترده هستند و روزانه بر تعداد آنها افزوده می شود. تعدادی از متریال های اصلی پرینتر سه بعدی به شرح زیر می باشد.

  • پلاستیک PLA

این متریال از پودر ساخته شده است و مقاوم و انعطاف پذیر است قابلیت ساخت اجسام متحرک مانند چرخ دنده را به ما می دهد، حداقل ضخامت آن 1 میلی متر است و در هر میلی متر 10 لایه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می باشد. در بطور طبیعی سفید رنگ است ولی در رنگ های متنوع موجود می باشد.

  • پلاستیک ABS

این متریال بسیار مقاوم و انعطاف پذیر می باشد و حداقل ضخامت آن 1 میلی متر می باشد و در هر میلی متر 3 لایه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می باشد. پلاستیک ABS در رنگ های متنوعی از جنس لوگو موجود می باشد.

  • رزین

رزین فوتوپلیمر که با اشعه فرابنفش سخت می شود و مقاومت و انعطاف پذیری قابل تنظیمی دارد. جنس آن سخت و کمی ظریف است و حداقل ضخامت ان 1 میلی متر است و در هر میلیمتر 10 لایه متریال پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می باشد. دقت پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) رزین بالا است و به نسبت پلاستیک هزینه بالایی خواهد داشت. زرین ها در انواع رنگ های سفید  و سیاه و شفاف موجود می باشند.

  • فولاد

فولاد قابلیت ساخت چند مرحله ای و یا ساخت مستقیم از پودر را دارا می باشد. بسیار سخت و مقاوم است و حداقل ضخامت آن 3 میلی متر است و در هر میلی متر 6 لایه می باشد. دقت پائین تری نسبت به رزین ها دارد ولی هزینه بالاتری نسبت به پلاستیک و رزین ها بجا می گذارد. از فولاد در روکش گذاری طلا و برنز جهت متریال پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) استفاده می کنند.

  • طلا و نقره

طلا و نقره با مقاومت بسیار بالا و بسیار سخت می باشند. استفاده از آنها بصورت قالب گیری امکان پذیر می باشد و حداقل ضخامت آن 0.5 میلی متر است که در هر میلی متر 10 لایه می باشد. دقت آن نسبت به فولاد و رزین و پلاستیک بالاتر و هزینه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) آن بسیار بالا می باشد.

  • تیتانیوم

پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) این متریال با استفاده از سخت کردن مستقیم لیزری بدست می آید. تیتانیوم بسیار مقاومو سخت است و حداقل ضخامت آن 0.2 میلی متر است که در هر میلی متر 30 لایه می باشد. تیتانیوم از مقاوم ترین متریال های موجود در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) است و بالاترین دقت و بیشترین هزینه را در بین متریال ها به خود اختصاص داده است.

  • سرامیک

پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) سرامیک بسیار ظریف و سخت می باشد و حداقل ضخامت آن 3 میلی متر است که در هر میلی متر 6 لایه می باشد. رنگ معمول آن سفید می باشد و در هنگام پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) ابتدا سرامیک پرینت می شود و سپس سطح آن براق می شود. سرامیک کمترین دقت و هزینه  را در بین متریال های موجود در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) برخوردار می باشد.

  • سنگ گچ

گچ متریال ظریف و سختی در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) است به طور طبیعی سفید و از پودر ساخته شده است و قابلیت رنگ آمیزی دارد. حداقل ضخامت آن 2 میلی متر و در هر میلی متر 10 لایه می باشد. در بین متریال ها از هزینه کمی برخوردار است و نسبت به سرامیک از دقت بالاتری در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) برخوردار است.

پرینت سه بعدی چیست ؟

پرینت سه بعدی و خدمات پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی چیست؟

پرینت سه بعدی چیست؟ به فرآیندی که در آن مواد تحت کنترل یک سیستم به همدیگر متصل می شوند تا یک قطعه سه بعدی ایجاد شودپرینت سه بعدی یا چاپ سه بعدی می گویند. قطعات می توانند به هر شکل و یا هندسه ای باشند و به طور معمول با استفاده از داده های مدل دیجیتالی از یک مدل سه بعدی تولید می شوند. در صنعت پرینت سه بعدی فناوری های مختلفی مانند استریولیتوگراف (STL)، FDM ،SLS و …. وجود دارد.

از پرینت سه بعدی به عنوان تولید افزایشی نیز نام می برند زیرا که در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی) یک قطعه سه بعدی با اضافه کردن پیوسته و مداوم لایه های مواد و با استفاده از مدل طراحی CAD ساخته می شود و این تمایز  این روش با فرآیند ما شین کاری ( تولید کاهشی ) می باشد که در آن مواد معمول حذف می شدند.

با ورود به صفحه اصلی سایت پارت آیتک میتوانید انواع محصولات ما از جمله پرینتر سه بعدی، اسکنر سه بعدی، فیلامنت و… را مشاهده نمایید.

تاریخچه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

پرینت سه بعدی چیست و اولین پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی) در سال ۱۹۸۰ میلادی انجام شد که کودامای ژاپنی اولین بار این فناوری را به نام خود ثبت کرد. این فناوری در آن زمان نمونه سازی فوری خوانده می‌شد، چرا که این فناوری برای ساخت سریع و کم‌ هزینه یک نمونه اولیه برای تولید های انبوه طراحی شده بود.

در سال ۱۹۸۶ میلادی شخصی به نام چالز چاک هال دستگاه استریولیتوگرافی Stereolithographic (SLA) را به نام خود ثبت کرد. در سال 1983 ایدۀ چاپ قطعات سه بعدی به ذهن چاک هال خطور کرد، او که در صنعت مبلمان کار میکرد که برای سخت کردن پوشش روی میزها از نور ماورابنفش استفاده می کردند.

در طول کار چالز مجبور بود نمونه‌های پلاستیکی را از طریق نوعی قالب‌ گیری تولید کند او با در نظر گرفتن زمان و تلاش لازم برای این کار، به دنبال راهی بود که روند کاری خود را ساده‌ تر و سریع تر کند.

چاک هال بعد از ثبت اختراع شرکت 3D systems بود که در آن زمان به نام RP Systems  شناخته می‌شد را تاسیس نمود در آنجا بود که اولین نمونه این دستگاه را با نام SLA-1 ساخت و در سال ۱۹۸۷ میلادی آن را معرفی کرد و در سال ۱۹۸۸ به اولین تست موفق دست پیدا کرد این فناوری جدید اخبار بزرگی برای مخترعان بود، که پس از آن میتوانستند نمونه های اولیه و طرح های خود را بدون سرمایه گذاری های عظیم تولید کنند.

در همان زمان‌ها کارل دکارد که در دانشگاه تگزاس مشغول بود در سال ۱۹۸۷ فرایند نمونه‌سازی فوری با پخت لیزری قابل انتخاب را به انجام رساند که این اختراع در سال ۱۹۸۹ میلادی ثبت شد.

در همان سال ۱۹۸۹ میلادی اسکات کرامپ (Scott Crump) موفق به ثبت اختراع دستگاه مدل‌سازی لایه‌های مذاب گردید تکنولوژی مورد استفاده اکثر پرینترهای سه بعدی تا به امروز مدل سازی FDM است که در سال ۱۹۸۸ توسط اسکات کرامپ  (Scott Crump) ساخته شده و در نهایت اولین دستگاه FDM در سال ۱۹۹۲ توسط شرکت Stratasys تولید شد.

اولین دستگاه پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

در سال ۱۹۹۲، کمپانی چارلز هال اولین دستگاه چاپ سه بعدی به روش Stereolithographic (SLA) خود را ساخت که باعث تولید قطعات پیچیده، لایه به لایه و در مدت زمان کوتاه نسبت به حالت عادی شد.

در همان سال، اولین دستگاه SLS تولید شد که در آن اشعه لیزر به جای برخورد با مایع به پودر تابیده می شود. در سال ۱۹۹۳ سیستم تولید جت پلیمری با دقت بالا با ساختارهای پشتیبانی کننده به دنیا معرفی شد.

شرکت Fraunhofer فرایند SLM را در سال ۱۹۹۵ توسعه داد. این فناوری ها در آن زمان نسبت به زمان حاضر اشکالات زیادی داشتند مثلا بعضی از مواد در زمان سرد شدن دچار تاب برداشتن می شدند و هم چنین قیمت این دستگاه ها برای مخترعان خانگی بسیار گران بود، اما پتانسیل این تکنولوژی از همان ابتدا غیر قابل انکار بود.

پیشرفت های پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

در سال ۱۹۹۹، در موسسه پزشکی رینوپلاستی اولین اندام مصنوعی چاپ سه بعدی شده در بدن انسان ها تعبیه شد. دانشمندان در در این موسسه یک داربست مصنوعی مثانه انسان را چاپ کردند و سپس آنها را با سلول های انسانی بیمار پوشش دادند.

بافت جدید تولید شده در بدن بیماران قرار گرفت. از نظر پزشکی این دوران، یک دهه بزرگ در تاریخ پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) بود. در ۱۰ سال اخیر دانشمندان قسمت های مختلف، یک پروتز پا با اجزاء پیچیده همان ساختار و اولین عروق خونی با استفاده از سلول های انسانی را ساختند.

در اواسط سال ۲۰۰۰، تولید افزایشی و ایده ی سفارشی سازی انبوه توجه عمومی را به خود جلب کرد. اولین دستگاه SLS در سال ۲۰۰۶ به طور قابل ملاحظه ای به فروش رسید. این دستگاه پلی را به تولید قطعات صنعتی براساس تقاضا باز کرد.

امروزه در حالی که قیمت پرینتر های سه بعدی کاهش یافته و دقت پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) بسیار بهبود یافته است، طراحان دیگر به پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) با پلاستیک محدود نمی شوند.

شما هم اکنون می توانید حلقه نامزدی رویایی خود را با استفاده از طلا یا نقره پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) کنید. از دیگر پیشرفتهای این صنعت می توان از دستاورد های مهندسان در دانشگاه ساوت همپتون نام برد که  اولین هواپیمای بدون سرنشین را به روش پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) تولید کرده اند.

فراتر از جواهرات و هواپیما، پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) در حال حاضر برای ساخت خانه های ارزان قیمت برای کشورهای در حال توسعه مورد استفاده قرار می گیرد و مخترعان شروع به استفاده از این تکنولوژی برای پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی )  همه چیز از سلاح های روباتیک هوشمند، جایگزین های استخوانی وحتی ذرات بسیار کوچک کرده اند.

مراحل پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ):

با اینکه روش‌ های مختلفی برای پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) وجود دارد، اما مراحل اصلی اکثر آن‌ ها مشترک است:

1 – ساخت فایل سه‌ بعدی

اولین مرحله در پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) ساخت مدل سه‌ بعدی آن در رایانه است. این کار به کمک تمامی نرم‌ افزارهای مدل‌سازی سه‌ بعدی مرسوم یا  CAD انجام می‌شود. از مهندسی معکوس و اسکن سه‌ بعدی قطعه‌ ای که موجود است نیز در بعضی موارد می‌توان استفاده کرد.

2-  ساخت فایل STL

برای اینکه پرینتر سه بعدی، بتواند مدل سه بعدی طراحی‌ شده را شناسایی کند، فرمت CAD این مدل باید تبدیل به فرمتی شود که برای پرینتر سه بعدی قابل خواندن باشد؛ برای این منظور، فایل باید تبدیل به فرمت(STL)  شود. فرمت اس‌ تی‌ ال برای معرفی مدل به پرینتر از چند وجهی‌ها استفاده می‌کند.

پس از ساخت فایل اس‌ تی‌ ال، آن را لایه‌ گذاری کرده که Slicer نامیده می‌شود. برنامه «اسلایسر» مدل را می‌گیرد و آن را تبدیل به G-code می‌کند.جی‌کد زبان برنامه‌ نویسی دستگاه‌ های سی‌ ان‌ سی و پرینتر های سه‌ بعدی است.

3- چاپ مدل

دستگاه‌های مختلف وجود دارند که هر کدام با سازکارهای مختلفی قطعه مدل را پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) می‌کنند.

4- جدا کردن قطعه پرینت شده

در بعضی دستگاه‌ ها جدا کردن قطعه کاملاً ساده و بدون مشکل انجام می‌شود. در بعضی مدل‌ های صنعتی‌ تر، این کار یک فرایند کاملاً فنی و دقیق است.

5- پس‌ پردازش (Post-Processing) 

پس ‌پردازش یا مرحله پس‌ تولید در فناوری‌ های مختلف متفاوت است. در بعضی موارد قطعه باید زیر اشعه فرابنفش به‌عمل آید.

کاربرد های پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) چیست ؟:

معمولاً پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) برای ساخت نمونه پلاستیکی یا فلزی در فرایند طراحی اجزائی جدید از یک محصول بزرگ‌تر کاربرد دارد. با این‌ حال، می‌تواند در ساخت یک محصول کامل برای ارائه به مشتریان نیز به‌ کار آید. آنچه با پرینتر های سه‌بعدی ساخته می‌شوند دامنه وسیعی دارد: از پیکره‌ های کوچک پلاستیکی گرفته، تا بافت قالب‌ها، قطعات استیل ماشین‌ آلات، و ایمپلنت‌ های تیتانیوم که در جراحی استفاده می‌شوند.

امروزه مدل‌ سازی سه‌ بعدی در رشته‌ های گونا گونی همچون قطعه سازی، معماری، طراحی صنعتی، روباتیک، صنایع هوافضا و… رایج است. این مدل‌سازی‌ ها تا پیش از این به شکل تصاویر دو بعدی روی صفحه‌ های نمایشگر یا روی کاغذ ارائه می‌شدند تا افراد با دیدن آن‌ ها درکی از آنچه طراحان در ذهنشان دارند بدست آورند.

پرینتر های سه‌ بعدی توانایی تولید هر نوع قطعه‌ ای با هر شکل و زاویه‌ ای که باشد، تو پر باشد، یا تو خالی، صاف باشد یا منحنی، … هر قطعه‌ ای با هر طراحی را دارد. این نیاز در همه جا قابل لمس است.

صنعت، پزشکی، آموزشی، خودرو سازی، نظامی و هر کاری که نیاز به شبیه‌سازی، تولید ماکت و ساخت طرح اولیه دارد، با استفاده از پرینتر سه‌بعدی، هم می‌تواند، فرایند زمان‌ بر شبیه‌ سازی و ساخت ماکت قطعات را تسریع بخشد و تنها با پرینت سه بعدی ( چاپ سه بعدی ) طرح سه‌ بعدی به بررسی قطعه بپردازد.

پرینتر های سه‌ بعدی تجاری هر روز فرایند تولید شان را بهبود می‌بخشند و با پیشرفت‌ های ریز و درشت می‌روند تا راه خود را در بازارِ وسایلِ تولید کننده یک محصول نهایی باز کنند. همچنین، پژوهشگران دائماً در پی آزمایش مواد و راهکار های متفاوت برای یافتن راه‌ هایی هستند که بتوان با پرینتر های سه‌بعدی محصولات ناهمگونی را از بدنه خودرو گرفته، تا بلوک‌ های سیمانی و محصولات خوراکی از مواد غذایی تولید کرد.

استفاده از پرینت سه بعدی

چگونگی استفاده از پرینت سه بعدی

چگونگی استفاده از پرینت سه بعدی

چگونگی استفاده از پرینت سه بعدی برای ساخت همه چیز از اسکن های سه بعدی MRI پرینت شده تا نمونه های کاربردی و نیز کمک به آموزش با مدل های مفهومی استفاده می شود، پرینت های سه بعدی قابل اعتماد هستند و با هزینه ای معقول توانمند سازی زندگی را در همه زمینه ها افزایش داده اند. در زیر موارد استفاده از پرینت سه بعدی را مرور می کنیم.

پرینت سه بعدی مدل های مفهومی

از جرقه اولیه یه ایده تا تبدیل آن به یک مدل پرینت شده سه بعدی تنها می تواند چند ساعت طول بکشد. مشاهده فیزیکی ایده در جلو چشم بیننده بازخوردی دارد که هرگز در طراحی که CAD انجام می دهد وجود نخواهد داشت. سپس شما آن ایده را می توانید بارها تست و با توجه به علایق شخصی تغییر دهید.

امروزه استفاده از پرینتر سه بعدی و اسکنر سه بعدی تحولی عظیم به وجود آورده است.

مزایای پرینتر سه بعدی برای مدل های مفهومی عبارتند از

  • باعث می شود یک ارتباط بسیار واضح و شفاف با محصول نهایی در زمانی که از نزدیک مشاهده می کنید ایجاد شود
  • پرینت سه بعدی این امکان را به شما می دهد که مدل را برای یکبار یا بیست بار بسته به آنچه نیاز دارید پرینت کنید و تغییرات مورد نیاز را بر روی آن اعمال نمایید.
  • این فرایند تولید را از ماهها تا چند روز کاهش داده است
  • هندسه های دشوار را که معمولا نمیتوان انجام داد، با جزئیات در مقیاسهای بزرگ یا کوچک به راحتی ایجاد می گردد.
  • برای محیط زیست بسیار مفیدتر و مقرون به صرفه است، با استفاده از 90٪ مواد خام  و با حداقل زباله ایجاد شده.
  • تبدیل اید ها به واقعیت با پرینت سه بعدی ممکن می شود.
  • تسخیر سریع بازار

سریع، کارآمد و دقیق، این ویژگی ها به طراحان کمک می کند تا ایده های خود را سریع تر به طراحی نهایی برسانند و بازار را به طرف خود جلب نمایند.

  • بهبود و اصلاح ایده ها

مدل ساخته شده به کمک دست دیگر مربوط به گذشته است. امروزه می توان به سرعت مدل های مفهومی را با هزینه کم ایجاد کرد و  این امکان را می دهد که ایده اصلی را تغییر و بهبود ببخشید.

پرینت سه بعدی نمونه های کاربردی

با استفاده از پرینتر سه بعدی برای ایجاد نمونه های کاربردی، قادر به تست نمونه، جا به جا کردن عملگرها و مناسب سازی آن به صورت مکرر  خواهید بود تا در نهایت با نمایش دقیق از محصول نهایی مورد نظر روبرو شوید. که این یک راه هوشمند و مقرون به صرفه برای طراحی مدل مورد نظر می باشد.

مزایای پرینتر سه بعدی برای نمونه سازی کاربردی عبارتند از :

  • مسیر دستیابی به بازار رو می توان تسریع بخشید و روند توسعه را از ماه ها به روزها تقلیل داد.
  • یک ایده را میتوان به سرعت آزمایش کرد و تعداد دفعات بیشتری آن را تصحیح کرد، که منجر به یک محصول بهتر خواهد شد.
  • چیزی بهتر از بدست آوردن یک نسخه واقعی از محصول مورد نظر وجود ندارد.
  • می توان با تایید طراحی قبل از ساخت طرح ، ریسک طراحی را میتوان کاهش داد.
  • امکان ایجاد نمونه های کاربردی از تمام اشکال و اندازه، با هر چند پیچیدگی بیشتررا فراهم می آورد.
  • طراحی سریع محصولات

مقدار زمان برای نهایی کردن محصول با پرینت سه بعدی کاهش می یابد. که این فضا را برای طرح های بهبود یافته و نوآوری بیشتر می کند.

  • تست مناسب و عملکرد مستقیم

باید از پرینت سه بعدی ممنون بود که این امکان را فراهم ساخته طراحی خود را در ساعت ها و نه هفته ها بتوان از نزدیک لمس کرد. در نتیجه این امر می توان تست سریعی از بازار بدست آورد و همچنین بازخورد ها را دریافت کرد.

  • طراحی برای قابلیت تولید

خیلی زود می توان فرم، عملکرد و قابلیت تولید را در اوایل طرح تأیید کرد که این قابلیت کمک میکند تا اشتباهات گران قیمت را خیلی زود در چرخه توسعه پیدا و رفع کرد.

مددکاری تجسمی پرینت سه بعدی

مدل های پرینت سه بعدی یک ابزار عملی فوق العاده برای کمک به مردم است که درک مفاهیم دشوار را بسیار آسان تر کرده است. در واقع امکان اینکه یک فرد قادر به نگه داشتن یک شی و لمس کردن آن را داشته باشد، به او درک جامع تر و عمیق تر از آن شی می دهد. از این رو مددکاری تجسمی یکی از مزیت های پرینت سه بعدی می باشد.

چرا پرینتر سه بعدی را برای مددکاری تجسمی انتخاب کنیم؟

  • با داشتن یک جسم فیزیکی و بررسی آن تردید ها در مورد طراحی آن ایده را می توان از بین برد.
  • ایجاد و ساخت داده های لمسی تنها  در عرض چند ساعت امکان پذیر خواهد بود
  • ساخت یک یا حتی بیست نسخه از ایده مورد نظر بدون هزینه اضافی آسان خواهد بود.
  • قطعات را میتوان با هزینه های پایین تر و مدت زمان به مراتب کمتری از روش های تولید سنی قطعات، ساخت کرد.
  • برای ایجادو طراحی قطعات پرینتر سه بعدی پیچیده آزادی عمل فوق العاده خواهد داشت.
  • بسیار مناسب برای محیط زیست است زیرا 90 درصد از مواد خام را مورد مصرف قرار داده و هیچ زباله ای به جا نمی گذارد

نمونه هایی از مددکاری تجسمی  پرینت سه بعدی

  • پیش طرح برای جراحی

مدل های سه بعدی پرینتی استفاده شده در صنعت پزشکی کمک شایانی به پزشکان در جهت بهبود دقت، زمان عملیاتی پایین و بهبود درک از مناطق آناتومی بحرانی موجود در بیمار را کرده است.

  • کمک به تشخیص بیمار

در مراکز MRI و  سی تی اسکن دو بعدی ، مدل های سه بعدی را ایجاد می کنند که این امر ارزشمند باعث گردیده بیمار درک بهتر و واقعی از شرایط خود بدست آورد .

  • از دو بعدی به پرینت سه بعدی

پزشکان سابقاً از اسکن دو بعدی MRI برای تفسیر بیماری استفاده می کردند که درک این موضوع برای افراد عادی از جمله بیماران که شناختی از آن ندارند بسیار سخت بود ولی امروزه پرینت های سه بعدی در جهت شناخت هرچه بهتر شرایط برای بیماران و افراد عادی به ارمغان اورده شده است.

پرینت سه بعدی در قالب گیری و ریخته گری

استفاده از قابلیت پرینت سه بعدی نمونه های اولیه از همان مواد به عنوان بخش تولید نهایی بسیار ارزشمند است. با الگو های پرینت های سه بعدی و یا قالب ها، دیگر با هزینه های مرتبط با ساخت قالب های سنتی روبرو نخواهید شد و همچنین قادر به ایجاد قالب های یکپارچه می باشید که تفاوت بسیاری با روش های سنتی را ایجاد خواهد کرد.

همه ی این مزیت های سبب شده است که فروش پرینتر سه بعدی با استقبال خوبی همراه باشد.

چرا از پرینتر سه بعدی برای قالب گیری و ریخته گری استفاده کنیم؟

  • کوتاه کردن زمان ساخت مدل از ماه ها تا چند روز
  • تغییر و سفارشی کردن هر بخش بدون هیچ هزینه اضافی بسیار آسان خواهد بود.
  • ایجاد بخش هایی نهایی هر قطعه را با هر گونه اشکال و اندازه و با هر نوع پیچیدگی قادر می سازد.
  • بسیار مناسب برای محیط زیست است زیرا 90 درصد از مواد خام را مورد مصرف قرار داده و هیچ زباله ای به جا نمی گذارد.

نمونه هایی از قالب گیری و ریخته گری

  • بخش سه بعدی پرینت شده به قسمت فلزی

زیمنس در حال حاضر یک جزء پرینت شده سه بعدی را به عنوان محصول نهایی در فولاد ضد زنگ 316 استفاده می کند و  مدت زمان ساخت را به جای 16 هفته فقط به 1 الی 2 هفته رسانده است که هم در وقت و هم در هزینه صرفه جویی شده است.

  • ریخته گری جواهرات با کیفیت بالا

جواهر سازان با استفاده از  پرینترهای سه بعدی نمونه های اولیه قالب یک حلقه را تا زمانی که به قالب مورد نظر برسند چندین و چند بار پرینت می کنند سپس از قالب بدست آمده برای ایجاد حلقه نهایی استفاده می کنند.

  • قالب های غذای منحصر به فرد

با استفاده از اشکال سه بعدی پرینت شده به عنوان قالب های غذایی منحصر به فرد ، نه تنها باعث تنوع شکل های ایجاد شده می شود  همچنین میتوان  طرح های منحصر بفرد برای مشتریان را نیز چاپ کرد.

پرینت سه بعدی در آموزش

امروزه پرینت سه بعدی برای درس های تعاملی، مکانیکی و فنی و یا برای نشان دادن هر نوع جسم فیزیکی برای دانش آموزان بسیار پر کاربرد می باشند. زیرا به دانشجویان یک درک فاخر  از مبحث مورد نظر داده و نیز درگیری که برای آنها برای کار با پرینت سه بعدی ایجاد میکند تا حدزیادی آموزش را  سرگرم کننده و جذاب میکند.

چرا پرینتر سه بعدی را برای آموزش انتخاب کنیم؟

  • با استفاده از پرینت سه بعدی به جای نشان دادن عکس، علاقه و کنجکاوی دانش آموزان به درس را افزایش می دهد
  • آموزش بسیار مفیدی از محصولات ساخته دست را به ارمغان می اورد.
  • دانش آموزان را برای اولین گام های خود در طراحی و ساخت کمک میکند.
  • برای دانش آموزان بسیار الهام بخش بوده در جهت یافتن نقاطی که باید تصحیح شوند.

نمونه هایی از پرینت سه بعدی در آموزش

  • مکانیسم های پیچیده

به لطف پرینت های سه بعدی، دانش آموزان می توانند به راحتی ماشین آلات دشوار را درک کنند که چگونه کار می کنند و به طور مستقیم با آن ارتباط برقرار کنند.

  • دید اعتقادی

دانش آموزان در تمام سطوح برای درک بهتر موضوعات  از مدل های پرینت سه بعدی استفاده می کنند. و این دید واضح از موضوعات درک و اعتقاد آنها در مورد مسئله را افزایش می دهد.

  • الهام بخش ذهن جوانان

پرینت در ابتدا فقط آغاز سرگرمی برای جوانان  است. یک پرینتر سه بعدی به آنها کمک خواهد کرد که کار تیمی را فرا گیرند و علاقه ی سالم به تکنولوژی را در انها افزایش می دهد.

با ورود به صفحه اصلی سایت پارت آیتک میتوانید انواع محصولات ما از جمله پرینتر سه بعدی، اسکنر سه بعدی، فیلامنت و… را مشاهده نمایید.

فیلامنت چیست ؟

فیلامنت (Filament ) مواد مصرفی پرینترهای سه بعدی  از نوع FDM  هستند که از رشته های پلیمری (پلاستیکی) ساخته می شوند و غالباً به شکل رول های یک کیلو گرمی موجود می باشند . فیلامنت ها مواد اولیه قابل ارتجاع در برابر گرما  می باشند که برای ساخت مدل در پرینتر سه بعدی استفاده می شوند و  در رنگ، جنس و ضخامت های مختلفی عرضه می شوند. این مواد بسته به دمای ذوب خود تغییر حالت داده و هر کدام برای پرینت به درجه حرارت متفاوتی نیاز دارند ،پرینتر سه بعدی از طریق نازل می تواند لایه ها را روی هم قرار دهد تا قطعه ساخته شود

امروزه فیلامنت ها در انواع مختلف با ویژگی های مختلف وجود دارد.  فیلامنت ها به لحاظ ضخامت دارای دو نوع قطر استاندارد تعریفی 1.75 میلیمتر  و 3 میلیمتر می باشند. استفاده غالب و رایج فیلامنت در پرینترها با اندازه 1.75 میلیمتر است که اندازه خروجی نازل دستگاه تعیین کننده ضخامت مناسب فیلامنت برای آن دستگاه است.

از لحاظ جنس، ترکیبات متعددی برای پرینترهای سه بعدی FDM عرضه شده است و روز به روز نیز بر تنوع آن افزوده می شود. فیلامنت های  ABSو PLA یکی از پرکاربردترین متریال در پرینتر سه بعدی محسوب می شود و دارای انواع رنگ، وزن و قطر فیلامنت می باشند ، هم ABS و هم PLA با عنوان ترموپلاست ها شناخته می شوند. به این معنی که در معرض گرما نرم و منعطف می شوند و در هنگام سرما سخت می شوند. قابلیت ذوب شدن و دوباره شکل گرفتن،ویژگی هایی است که این دو ترموپلاست را در بین پرینترهای سه بعدی رایج کرده و باعث شده این دو نوع بیشتر به عنوان متریال پرینتر سه بعدی شناخته شوند

یک فیلامنت خوب باید بر اثر گرما دهی، از خود بویی متصاعد نکند، .در تمامی طول خود، دارای قطر یکسانی باشد ،داخل آن حباب های هوا محبوس نباشند زیرا وجود حباب باعث خراب شدن و کاهش ظرافت قطعه می شود.در طول آن هیچ گونه شکستگی وجود نداشته باشد زیرا وجود شکستگی باعث نرسیدن مواد به اکسترودر و ناقص شدن قطعه می شود.جنس مواد اولیه بکار رفته در آن مرغوب باشد تا خروجی کار آن دارای کیفیت باشد.

فیلامنت های پرینتر سه بعدی با استفاده از سه فرایند گرمایشی، اکسترود کردن و خنک کردن پلاستیک به محصول نهایی پرینت تبدیل می شوند. بر خلاف پرینتر سه بعدی، فیلامنت ها به جای اینکه در طول  نازل فشار داده شوند کشیده میشوند، قطر فیلامنت بجای اینکه از قطر اکسترودر کردن نازل بدست آید، توسط فرایندی که از گرم کردن پلاستیک صورت می پذیرد مشخص می شود . برای تعیین عرض رشته،  که اغلب 1.75 میلی متر یا 3 میلی متر قطر دارد نیرو و سرعت متفاوت به فیلامنت اعمال می شود .

مواد اولیه پلاستیکی همیشه سفید یا روشن هستند. قبل از اینکه این مواد گرما دیده  شوند رنگدانه ها یا سایر مواد افزودنی به مواد اضافه می شود تا  تبدیل به فیلامنت های رنگی با خواص خاصی ایجاد شوند برای مثال جهت افزایش قدرت فیلامنت یا ایجاد خواص مغناطیسی در فیلامنت را می توان نام برد. قبل از اکسترودر کردن فیلامنت ها  مواد اولیه در  دمای 80 درجه سانتی گراد گرم می شوند. اغلب توسط یک لیزر به عنوان بخشی از یک مکانیزم کنترل کیفیت برای اطمینان از قطر صحیح فیلامنت ها استفاده  می شود. سپس فیلامنت ها  از طریق گرما دیدن به شکل گرد تبدیل می شوند. و پس از عبور از نازل قالب محصول نهایی ایجاد  می کنند.

در بین فیلامنت های موجود فروش فیلامنت PLA  بسیار رایج تر می باشد ، زیرا برای کار با فیلامنت ABS باید مهارت بیشتری در کار با پرینترهای سه بعدی پیدا کرد تا بتوان یک شئ را به خوبی ساخت. فیلامنت ABS بعد از ذوب شدن و روی سطح قرار گرفتن دچار پیچش می شود که
می بایست این پیچش و شکستگی را برطرف کرد که  معمولا با تنظیم دمای صفحه و اتاق و انتخاب چسب و سرعت حرکت نازل و .. می توان مانع از خراب شدن شئ پرینت شده با فیلامنت ABS شد. فیلامنت ABS در دمای 250 درجه سانتی گراد ذوب می شود و مقاومت در برابر دمای بالاتر را دارد. از معایب این فیلامنت می توان به بوی نامطبوع ذوب شدن پلاستیک در هنگام پرینت قطعات اشاره کرد. در صورتیکه پرینت قطعه با فیلامنت PLA در دمای 200 درجه سانتی گراد و بدون بو صورت می گیرد. هنگام پرینت قطعه با این فیلامنت مشکل پیچش و شکستگی رخ نخواهد داد، ضمن اینکه طیف رنگی فیلامنت PLA بیشتر از ABS است و تنوع را برای پرینت قطعه به وجود می آورد.

با این توضیحات بهتر است برای شروع کار و پرینت قطعه ها از فیلامنت PLA استفاده کرد و پس از مهارت یافتن در کار با پرینترهای سه بعدی در صورت نیاز میتوان  از فیلامنت قوی و محکم ABS استفاده کرد.

اطلاعات کاربردی از پرینترهای سه بعدی

چند سالی است که استفاده از پرینتر های سوزنی به تدریج کم شده است و پرینتر های لیزری جای آن ها گرفته است به گونه ایی که بیشتر موسسه ها ، شرکت های بزرگ ، کارخانه ها و اداره ها کارهای خود را با استفاده از این پرینتر ها انجام میدهند و در واقع این پرینتر ها باعث آسان شدن کارها شده است که این پرینتر ها به صورت رنگی و سیاه و سفید در بازار وجود دارد اما شاید کمتر از یک دهه از عمر این پرینتر ها می گذرد که نسل جدیدی از پرینتر ها به اسم پرینتر سه بعدی وارد بازار شده است و توانسته است با قابلیت هایی که دارد به سرعت جای خود را در بین پرینتر ها وهمچنین در بازار کار باز کند .

پرینتر های سه بعدی که با استفاده ازنوعی مواد کامپوزیتی چاپ می شوند و به کاربر این امکان را می دهد که بتواند فایل های سه بعدی کامپیوتر را مشابه آن چه که در واقعیت وجود دارد چاپ کند .

این پرینتر ها دارای اطلاعات کاربردی بسیار بالایی استب به گونه ایی که می تواند مانند نمونه ی واقعی برای شما فایل سه بعدی را چاپ کند آن هم با سرعت بالا و دقت بسیار زیاد.

نحوه ی کار این پرینتر ها به این صورت است که محصول که قرار است چاپ شود را به صورت لایه لایه بر روی یکدیگر قرار می دهد و از انباشته شدن این لایه ها بر روی یکدیگر محصول نهایی به وجود می آید.

که از ویژگی های ممتازی که برای این پرینتر سه بعدی می توان به آن اشاره کرد صرفه جویی در مواد اولیه  و اینکه در مصرف مواد اولیه بسیار زیاد صرفه جویی می شود .

 بیشتر از این نوع پرینتر برای ساخت محصول اولیه به کار می رود و برای استفاده از خط تولید چندان استفاده ایی از آن نمی شود ، که این باعث استفاده از این نوع پرینتر در بسیاری از صنعت ها و مشاغل و حرفه ها شده است ، مانند جواهر سازی ، پزشکی ، هنر و مجمسه سازی و …

کار با این نوع پرینتر سه بعدی نیاز به مهارت و آموزش دارد و به سادگی استفاده از پرینتر های دیگر نیست بلکه برای استفاده ی درست از این نوع پرینتر ها باید آموزش های اختصاصی لازم را گذراند  .

این نوع از پرینتر ها از نظر اقتصادی بسیار با صرفه است چرا که نه تنها باعث ایجاد موقعیت های شغلی برای افراد زیادی  می شود بلکه می توان با کمک این پرینتر ها یک نمونه مشابه نمونه ی واقعی را به وجود آورد که در صورتی که این نمونه موفقیت آمیز باشد می توان آن ها را در تعداد بسیار زیادی تولید کرد ولی چنان چه نمونه موفقیت آمیز نباشد از تولید انبوه آن باید خودداری کرد که این باعث می شود در تولید مواد اولیه ، هزینه و زمان صرفه جویی شود  که این خود یک مزیت بزرگ برای این نوع از پرینتر ها محسوب می شود .

معرفی برد آردوینو ( Arduino )

آردوینو (Arduino) برد الکترونیکی اوپن سورسی است که مناسب برای نمونه سازی و انجام پروژه های الکترونیکی می باشد . قرار گرفتن آزاد سخت افزار و نرم افزار آردوینو برای عموم و نیز طراحی ساده و منعطف آن باعث گردیده حتی با دانش بسیار اندک در حوزه الکترونیک بتوان از آردوینو برای ایجاد پروژه های مکاترونیکی  نهایت بهره را برد.

از مزایای اوپن سورس بودن آردوینو (Arduino)  می توان گفت که با طراحی مدار برای انجام یک هدف خاص معمولاً کتابخانه‌ای برای آن طراحی نوشته می شود که اغلب اوقات این کتابخانه‌ها به صورت رایگان در اختیار دیگر افراد گذاشته می شوند  .به هر کدام از این کتابخانه ها یک شیلد گفته می شود که باعث می شود برای اتصال هر قطعه به مدار بتوان به راحتی به صدها شیلد و نمونه مشابه رایگان دسترسی پیدا کرد و  به سادگی پروژه‌ها را پیاده‌سازی کرد. برد آردوینو را می‌توان از طریق کابل USB و IDE پروگرام کرد و  مستقیماً میکروکنترلر آن را برنامه‌ریزی کرد  بدون اینکه حتی نیاز به پروگرامر احساس شود . همچنین می توان با استفاده از  امکاناتی مانند ترمینال سریال که در داخل نرم‌افزار آردوینو  قرار گرفته است برنامه‌هایی را که برای میکروکنترلر نوشته می شود را به کمک پورت USB عیب‌یابی نمود.

آردوینو (Arduino) یک میکروکنترلر تک‌بردی است که در سال ۲۰۰۵ به منظور ایجاد راهی ساده و مقرون به صرفه برای برنامه‌نویسی قطعات مکاترونیکی ارائه گردید زیرا با استفاده از سنسور های مختلف بکار رفته در خود میتواند محیط را کاملا احساس کند ،.میکروکنترلر بکار رفته بر روی برد آردوینو بر اساس زبان برنامه نویسی آردوینو نوشته شده است که نیاز به کامپایلر دیگر جهت برنامه نویسی را کاملا از بین برده است.

آردوینو (Arduino)  به راحتی می تواند به کامپیوتر ، موبایل ، تبلت ، لپ تاپ ، شبکه های محلی و اینترنت از طریق کابل و وای فای ، اتومبیل شخصی و … متصل شود، سخت‌افزار آردوینو نیز اوپن سورس می باشد که حول میکروکنترلر AVR  طراحی شده‌است و متشکل از بردهای مختلفی بر پایه میکروکنترلرهای مختلف است، در مدل های مختلف تعداد درگاه های دیجیتالی و آنالوگی متفاوتی می باشد. پر کاربرد ترین سخت‌افزار آردوینو ، Arduino UNO  است که در بسیاری از پروژه ها و طراحی ها مورد استفاده قرار می گرید. علاوه بر سخت‌افزار اوپن سورس، آردوینو دارای یک IDE بسیار کارآمد می باشد که بصورت رایگان در اختیار افراد قرار گرفته است.

نرم افزار آردوینو (Arduino)  در یک محیط ساده و دارای کتابخانه‌های بسیار کامل و رابط کاربری بسیار ساده‌ای است.که درکامپیوترهای عادی به راحتی مورد استفاده قرار می گیرد  که می‌تواند پارامترهایی مختلفی را به عنوان ورودی دریافت نماید و بعد از پردازش، خروجی‌هایی مانند روشن یا خاموش کردن یک وسیله ، تغییر رنگ چراغ ها، کم و زیاد کردن نور  و یا حتی ارسال فایل ها را انجام دهد. نرم‌افزار آردوینو در مقایسه با کامپایلرهای دیگر بسیار قدرتمند تر و جامع تر می باشدکه به صورت رایگان برای سیستم عامل های  ویندوز ، Mac OS  و لینوکس در دسترس می باشد.

آردوینو (Arduino) دارای شبکه مجازی  بسیار وسیع درحوزه های متفاوت و گروه های تخصصی مختلفی می باشد است. که این شبکه  های مجازی آردوینو یک منبع بسیار عالی از جهت مشاوره ، کمک در انجام پروژه ها ، ایده پردازی  و ….  در هر زمینه ای می باشد. از نمونه شبکه های موجود آردوینو می توان به  شبکه مجازی رسمی گوگل پلاس  آردوینو  اشاره نمود که برای همگان قابل دسترس می باشد.

مزایای آردوینو :

  •  آردوینو در مقایسه با دیگر بردهای میکروکنترلر از لحاظ قیمتی بسیار مناسبتر است و امکان تهیه ماژول های آماده آن نیز با قیمت بسیار مناسب وجود دارد.
  • نرم افزار آردوینو امکان نصب بر روی تمامی سیستم های عامل متفاوت را دارا می باشد
  • آردوینو به علت سادگی و اپن سورس بودن امکان استفاده برای طیف های مختلف افراد را فراهم می نماید. چه کاربران مبتدی که دانش کافی از برنامه نویسی ندارند و چه برنامه نویسان حرفه ای که با کمک ماژول های متفاوت و منعطف آردوینو امکان ساخت مجموعه های پیچیده را دارا می باشند.
  • نرم افزار آردوینو بسیار منعطف است و قابلیت بهبود و توسعه بسیار بالایی دارد. Open Source بودن آن یکی از دلایل استقبال بسیار زیاد آن در دنیا است.

تازه های دنیای سه بعدی

فورد: بازسازی تولید کارآمد با استفاده از پرینت سه بعدی

فورد: بازسازی تولید کارآمد با استفاده از پرینت سه بعدی

 

فورد: بازسازی تولید کارآمد با استفاده از پرینت سه بعدی’

از زمان تأسیس آن در سال ۱۹۱۴، فورد همواره نوآوری در تولید خودروسازی را هدایت کرده است. از راه اندازی خط مونتاژ (که به فوردیسم مشهور است) تا به امروز که ساخت های افزودنی در دستور کار قرار گرفته است ۱۱۵ سال می گذرد، برای استفاده امروزه از تولید افزودنی، فورد دائما به سرعت دادن تولید وسیله نقلیه از طریق افزایش بهره وری، ارگونومی و کنترل کیفیت فکر می کند

در حالی که بسیاری از شرکت ها شروع به بررسی فرصت های تولید افزودنی می کنند، فورد یک بار دیگر یک قدم جلوتر می رود تا وسایل نقلیه خود را پیشتاز در خطوط تولید حفظ کند.

کارخانه آزمایش فود در  کلن آلمان پیشگاه در خلق طراحی هر یک از وسایل نقلیه جدید قبل از تولید انبوه بوده است. آنها دارای یک خط تولید کامل در مقیاس کوچک هستند، که تا چندین سال قبل از شروع تولید بر روی توسعه خودروها کار می کنند. لارس بیونار، مهندس تحقیقاتی در تیم مهندسی تحقیق و پیشرفته فورد در آخن آلمان در ایجاد یک گردش کار بهینه سازی شده برای ایجاد جستجو سریع، ابزار و تجهیزات برای فرآیند تولید فورد مشغول به کار است.

کارکنان فورد در تولید وسایل نقلیه خود از ابزارهای سفارشی استفاده می کنند. اینها اغلب برای یک کار و مدل خاص طراحی شده اند. ایجاد این ابزار به صورت خارجی طول می کشد و بسیار گران است. برای به دست آوردن ابزارهای سریعتر، تیم فورد تصمیم به ایجاد یک پرینت سه بعدی آزمایشی به عنوان یک راه حل احتمالی گرفت.

 تیم تولیدی افزودنی اختصاصی تاسیس شد و پروژه ای موفق با استفاده از تکنولوژی SLS آغاز کرد. آنها با این کار به نتایج خوب دست یافتند اما پرینت به برخی از پردازش های خاص نیاز داشت. به همین دلیل فورد تصمیم به استفاده از فن آوری FFF از Ultimaker  گرفت که این روش یک راه حل سریعتر و ارزانتر با کمترین هزینه ارائه شده است. به این ترتیب، نه تنها مهندسین بلکه نیروهای محلی نیز قادر به استفاده از یک پرینتر سه بعدی برای ایجاد ابزارهایی هستند که به آنها نیاز دارند.

‘ایجاد ابزار، ماشین آلات و وسایل قبل از تولید’
بسیاری از کارخانه های تولیدی پرینت سه بعدی را برای بهینه سازی روند تولید فعلی خود انجام می دهند. با این وجود، با داشتن یک کارگاه اختصاصی سه بعدی در طرح های ازمایشی، فورد قادر است تمام طرح های درست را قبل از تولید انبوه یک ماشین جدید تولید کند. این کار به مهندسان فورد زمان بیشتری می دهد تا طرح های تمام ابزارهای سفارشی را تکرار کند. فورد می خواهد ابزارهایی بسازد که نه تنها زمان تولید وسایل نقلیه را سریعتر کند، بلکه اغلب مزایای ارگونومی برای نیروی کار را نیز افزایش می دهد. به همین دلیل مهم است که فورد بتواند طراحی مناسب را برای برنامه ایجاد کند.

‘تولید محلی
با استفاده از پرینترهای سه بعدی Ultimaker ، نیروهای محلی نیز می توانند ابزار مورد نیاز خود را سه بعدی کنند. فورد پرینتر Ultimaker 3D را در کارخانه های سراسر اروپا مانند اسپانیا، ایتالیا و رومانی قرار می دهد. تیم طراحی در آلمان این طرح ها را به صورت الکترونیکی عرضه می کند و از طریق ابزارهای دیگر در روز بعد می توان پرینت سه بعدی  را تهیه کرد.

اما فورد نیز قدم بعدی را دنبال می کند. با استفاده از راه حل نرم افزاری نسبی Trinckle Paramate ، کارگران در این  روش می توانند بدون نیاز به تجربه دیگر در طراحی سه بعدی ماشین آلات را تولید کنند. تیم مستقر در کلن قطعاتی را ایجاد می کند که می توانند برای ابزارهایی مانند دسته ها و گیرنده های مغناطیسی استفاده شوند. مهندس مربوطه طراحی ماشین را بارگذاری می کند، دسته ها را اضافه می کند، یک فضای باز که در آن نیاز به اضافه کردن بخشی به ماشین دارند، و نرم افزار ابزارآلات را تولید می کند. این طراحی را می توان به طور مستقیم به Ultimaker Cura ارسال و به صورت محلی با ماشین های Ultimaker S5 سایت خود پرینت کرد.

آزمایش در حال حاضر برای فورد بسیار سودمند است و به وسیله آن در هر ابزار سفارشی، در مقایسه با تولید سنتی یا برون سپاری، مقدار قابل توجهی از پول را ذخیره می کنند. فورد Focus به تنهایی با استفاده از بیش از ۵۰ ابزار سفارشی طراحی، ابزار آلات، و وسایل ساخته شده است. فورد همچنین به قطعات یدکی ماشین آلات تولید از خط تولید نگاه می کند. با پرینت این قطعات، زمان بهره وری دستگاه به طور قابل توجهی افزایش می دهند و خط تولید دیگر لازم نیست برای مدت زمان زیادی در حالت ایستا باقی بماند.

اما چاپ سه بعدی فقط از لحاظ مالی مفید نیست. بسیاری از این ابزار مزایای ارگونومیک برای نیروی کار فورد را دارند. پس از استفاده طولانی مدت، ابزارهای فلزی سنتی می توانند احساس سنگین شدیدی ایجاد کنند و نیز می توانند بر سلامت کارکنان در طول زمان ضربه وارد کنند. طیف وسیعی از مواد Ultimaker اغلب به اندازه کافی قوی هستند تا جایگزین ابزارهای فلزی شوند، که این امر باعث می شود زندگی برای پرسنل مونتاژ بسیار آسان شود.

فورد توانایی پرینت سه بعدی خود را به سرعت در حال گسترش دادن است. در حین بهینه سازی گردش کار برای ایجاد ابزار، وسایل و لوازم نصبی، آنها بیشتر در مورد امکان پرینت سه بعدی یاد می گیرند. لارس نه تنها به دنبال ایجاد ابزار و تجهیزات است، بلکه همچنین به بررسی امکان ایجاد قطعات و قطعات نهایی با استفاده از پرینت سه بعدی می پردازد. “ما می خواهیم گام بعدی را تحقق دهیم، ما همچنین می خواهیم قطعات یدکی را نیز پرینت کنیم. ما می خواهیم برای تولید های افزودنی طراحی کنیم و در نهایت بتوانیم قطعات تولیدی برای وسایل نقلیه را پرینت کنیم.