چاپگر سه بُعدی چیست؟ هر چیزی که لازم است بدانید

تکنیک‌های چاپ سه بعدی برای چندین دهه وجود داشته است. نقطه عطف مهمی در سال 2009 رخ داد، هنگامی‌که یک نسخه قابل چاپ برای مصرف‌کننده با چاپ سه بعدی به نام FDM[1]، (مدل‌سازی رسوب ترکیبی) پس از منقضی شدن حق انحصار آن در دسترس عموم قرار گرفت. این امر باعث رونق دستگاه‌های چاپ سه بعدیِ مقرون‌به‌صرفه شد و امروزه وقتی بیشتر مردم به چاپگرهای سه بعدی فکر می‌کنند، سبک اکستروژن[2] را متصور می‌شوند. بااین‌وجود، انواع چاپ سه بعدی در صنایع مختلف استفاده می‌شود. در اینجا به چند مورد از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم.

مدل‌سازی رسوب ترکیبی (FDM)

FDM از یک دهانه[3] ساده برای رشته‌های پلاستیکی اضافی استفاده می‌کند که به شکل چاپی سه بعدی خنک می‌شوند. این ارزان‌ترین نسخه از چاپ سه بعدی و نوعِ در دسترس آن برای مصرف‌کنندگان است. ازآنجایی‌که برای تبدیل داده‌های دیجیتال، فقط به یک جعبه، دهانه و یک سیستم نیاز دارد، این نوع چاپگر می‌تواند در اندازه‌های مختلفی عرضه شود.

استریولیتوگرافی (SLA)

 از نظر فنی اولین نوع چاپ سه بعدی است که در دهه 80 میلادی اختراع شد. SLA پرتو لیزر را در یک صمغ مایع واکنش‌پذیر می‌افکند و بلافاصله سرد می‌شود. سپس جسم از مخزن این مایع به‌صورت لایه‌ای خارج می‌شود. SLA از جزییات بسیار بیشتری نسبت به FDM برخوردار است، اما روند چاپ آن نیز پیچیده‌تر است.

فرآیندهای جتینگ[4]

جتینگ تا حدودی شبیه به SLA است، جز اینکه به‌جای استفاده از یک خمره مایع، فواره‌ای از یک پلیمر واکنشی را روی یک پایه اسپری می‌کند و سپس نوری ماوراءبنفش را روی آن می‌تاباند، تا پلیمر قبل از پاشیدن روی لایه بعدی سفت شود. (بعضی از نسخه‌ها از مواد پودری و لایه‌های چسب استفاده می‌کنند، یا بین مواد را تغییر می‌دهند) این چاپگر سه بعدی بیشترین شباهت را به چاپگر جوهرافشان مدرن دارد به‌جز جتینگ که به‌منظور استفاده از پلیمرهای پیشرفته با خواص بی‌نظیر به کار گرفته می‌شود. این روش چاپ می‌تواند بسیار دقیق باشد و اغلب در کاربردهای صنعتی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

رسوب لیزر انتخابی[5]

این نوع چاپگر با مواد پودری که دارای خواص بسیار خاصی هستند، مانند پلیمرها و الاستومرهای ترموپلاستیک شروع به کار می‌کند. با استفاده از لیزر قدرتمند، این پودرها را به‌سرعت باهم ترکیب می‌کند (نه ذوب!) و به لایه‌های صحیح می‌رساند و یک ماده بسیار بادوام تشکیل می‌دهد. این نسخه صنعتی چاپ سه بعدی برای تولید انبوه قطعات کاربردی یا نمونه‌های اولیه بسیار مفید است.

چاپ فلز

انواع چاپی مانند رسوب لیزر انتخابی (SLM) و ذوب پرتو الکترونیکی (EBM) از تکنیک‌های جوش مانند برای ایجاد اشیاء استفاده می‌کنند. این چاپگر با افزودن لایه‌هایی از فلز پودر شده درهمان حال که لایه‌هایی از فلز افزوده و ذوب می‌شوند با دقت باورنکردنی آن‌ها را به پایین می‌آورد. این نوع چاپ، نیاز به لیزرهای بسیار قدرتمند و محیط کنترل‌شده دارد، بنابراین معمولاً خارج از محیط صنعتیِ موقعیتی دیده نمی‌شود.

بخش‌های دیگر مقاله را از لینک‌های زیر بخوانید:

چاپگر سه بُعدی چیست؟ هر چیزی که لازم است بدانید (بخش اول)

چاپگر سه بُعدی چیست؟ هر چیزی که لازم است بدانید (بخش آخر)

[1] Fused Deposition Modeling

[2] Extrusion

[3] Nozzle

[4] مانند فواره جاری کردنِ چیزی

[5] Selective Laser Sintering