پرینتر سه بعدی FDM

معرفی

ساخت نمونه های مفهومی، نمونه های کاربردی و قطعات قابل استفاده از فیلامنت ترموپلاستیک های استاندارد و با عملکرد بالا نتیجه عمل پرینتر سه بعدی FDM است که تنها تکنولوژی تولید افزایشی است که قطعات تولید شده با آن، در برابر حرارت، ضربه های مکانیکی و رخدادهای شیمایی مقاوم است.

تاریخچه

تولید افزایشی یا تولید سه بعدی و نمونه سازی سریع برای ایجاد نمونه های اولیه از سال 1980 برای تولید اولیه محصول معرفی شد و خیلی زود به سریع ترین و ارزان ترین راه برای تولید اولیه محصولات صنعتی و دیگر صنایع تبدیل شد فناوری. FDM محبوب ترین روشی تولید سه بعدی است که در سال 1992 توسط اسکات کرامپ اختراع شد و از آن زمان تا کنون برای تولید نمونه های اولیه، استفاده می شود. سیر و تحول این روش به گونه ای بود که خیلی سریع به ارزان ترین و سریع ترین روش برای تولید کالاهای سفارشی تبدیل شد. پرینترهای سه بعدی که با این فرایند کار می کنند از یک فیلمانت ترموپلاستیک مانند ABS و PLA تغذیه میکنند که با ذوب کردن این فیلمانت و سپس اکسترود کردن آن جسم سه بعدی را به صورت لایه به لایه تشکیل می دهد.

روش کار پرینتر سه بعدی

ابتدا فایل سه بعدی جسم مورد نظر خود را از طریق کامپیوتر و نرم افزارهای سه بعدی طراحی کرده و با فرمت قابل شناسایی برای پرینترهای سه بعدی ذخیره می کنیم. در حال حاضر مناسب ترین فرمت، STL می باشد. سپس با استفاده از یک نرم افزار اسلایسر فایل STL را به فایل G-Code تبدیل می کنیم. در این مرحله تنظیمات لازم برای چاپ قطعه دلخواه انجام می شوند. سپس فایل جی کد را روی کارت حافظه ذخیره می کنیم. کارت حافظه را به چاپگر متصل می کنیم حال با روشن کردن دستگاه، محتوای حافظه جانبی برای پیدا کردن فایل، جستجو را آغاز کرده و به محض یافتن و خواندن آن شروع به ساخت جسم سه بعدی به صورت لایه به لایه می نماید. برای ساخت لایه ها، فیلامنتهای مواد پلاستیکی از طریق یک سیم پیچ و منبع تغذیه به نازل اکستروژن هدایت شده و این نازل با ذوب کردن مواد اولیه، آنها را بر روی پلتفرم، اکسترود می کند. نازل و پایه همزمان با هم در تماس اند به طوری که ابعاد شئ به مختصات x,y,z توسط پایه و نازل در هنگام تولید سه بعدی کنترل می شود.

در این روش، نازل اکستروژن حرکتی افقی و عمودی را برای رسم مقطع نمونه مورد نظر بر روی پلتفرم طی می کند. این لایه نازک که از پلاستیکی سخت می باشد، بلافاصله به لایه زیر چسبیده و هنگامی که لایه کامل می شود با دقتی معادل 100 میکرون برای ساخت لایه بعدی حرکت می کند. زمان تولید سه بعدی و تولید نمونه بستگی به ابعاد نمونه ای دارد که در حال تولید است. اشیاء کوچکتر (در حدود چند اینچ مکعب) و اجسام با طول بیشتر ولی ضخامت کم را به سرعت چاپ می کند. ولی اشیائی که دارای پیچیدگی های بالا و ابعادی بزرگتر هستند سرعت دستگاه را نسبت به حجم کار کاهش می دهند. اما در مقایسه با روش های SLA و SLS این روش کندتر می باشد.

کاربرد پرینتر سه بعدی FDM

این روش برای مدل های مفهومی، تست نمونه و برقراری ارتباط بین طراحی و نمونه نهایی بسیار مناسب است. نمونه هایی که تولید می شود می تواند نمونه های اولیه کاربردی باشد که در سنجش عملکرد نمونه نهایی به کار می رود. برای تولید قطعات پایانی بدون اینکه برای ساخت قالب آن زمان و هزینه زیادی را هدر دهد به کار می رود. ساخت ابزار ها را بسیار سریعتر از دستگاه های تولید سنتی، قالبسازی و سیستمهای تولیدات فعلی انجام می دهد و نیاز به تراشکاری دوباره ندارد.

صنایع پرکاربرد در فناوری پرینتر سه بعدی FDM

• هوا فضا
• پزشکی
• دندان پزشکی
• خودروسازی
• تجاری
• نظامی
• صنعتی

مزایای استفاده از پرینتر سه بعدی FDM

آزادی در طراحی

آزاد بودن در طراحی همیشه از آرزوهای طراحان بوده که هر چه می خواهند طراحی کنند و بدون کم و کاست بتوانند بسازند. با استفاده از فناوری FDM و پرینت سه بعدی این آرزوی دست نیافتنی محقق شده است. از زمانی که این تکنولوژی ساخت روی کار آمده است، نمونه های پیچیده با جزئیات جانبی و نمونه هایی با ویژگی های درونی برای ساخت و تولید قطعات و نمونه های اولیه بسیار آسان شده و برای تولیدات طراحی شده سه بعدی بسیار کارآمد است.

تولید قطعات:

فناوری پرینتر سه بعدیFDM این امکان را به ما می دهد که با استفاده از فیلامنت های ترموپلاستیک، قطعات و مدلهای مورد نظر خود را به راحتی و به سرعت تولید کنیم. مزیت این تکنولوژی در توانایی تولید قطعات سفارشی با عملکرد و مقاومت بالا و به سرعت است که این قطعات تولید شده با دوام و محکم بوده، در مقابل حرارت و مواد شیمیایی مقاوم هستند و در طیف گسترده از برنامه های کاربردی می توان از آنها استفاده کرد.

اختراع مجازی:

با یک دستگاه پرینتر سه بعدی FDM اختراعات مجازی شما دیگر خارج از تصور نبوده و می توانید تخیلات خود را به طور واقعی بسازید و لمس کنید که تنها برای ساخت نمونه های خود نیاز به طراحی سه بعدی دارید پس از آن می توانید تغییراتی را در طراحی خود بدون نیاز به قالب سازی دوباره ایجاد کنید و دیگر زمانهای طولانی و هزینه های بالایی را برای تولید محصولات خود صرف نکنید.

مهندسی پلاستیک:

از پلاستیک هایی که برای استفاده در این تکنولوژی به کار می روند می توانیم به ABS و PLA و… اشاره کنیم. نمونه هایی که با این متریال ها ساخته می شوند برای تولیدات با حجم کم و تست عملکرد آنها در محیط های سخت بسیار مناسب بوده و لایه سازی آنها در تولید افزایشی بسیار دقیق می باشد.

مقاله فوق از سایت www.printer3bodi.com گرفته شده است.