چاپ سه بعدی همه کاره است، اما مردم تعجب می کنند که آیا چاپگرهای سه بعدی فقط پلاستیک را چاپ می کنند. این مقاله به بررسی نوع موادی می‌پردازد که پرینترهای سه‌بعدی می‌توانند استفاده کنند.

پرینترهای سه‌بعدی مصرفی عمدتاً از پلاستیک‌هایی مانند PLA، ABS یا PETG استفاده می‌کنند که به ترموپلاستیک معروف هستند زیرا بسته به دما نرم و سخت می‌شوند. بسیاری از مواد دیگر وجود دارد که می توانید با فناوری های مختلف چاپ سه بعدی مانند SLS یا DMLS برای فلزات به صورت سه بعدی چاپ کنید. شما حتی می توانید بتن و موم را به صورت سه بعدی پرینت بگیرید.

اطلاعات مفید دیگری در این مقاله در مورد موادی که در پرینت سه بعدی استفاده می شود قرار داده ام، بنابراین برای اطلاعات بیشتر به خواندن ادامه دهید.

پرینترهای سه بعدی از چه چیزی برای جوهر استفاده می کنند؟

اگر تا به حال به این فکر کرده اید که پرینترهای سه بعدی از چه چیزی برای جوهر استفاده می کنند، در اینجا پاسخ ساده ای برای آن وجود دارد. چاپگرهای سه بعدی از سه نوع ماده اصلی برای جوهر استفاده می کنند که عبارتند از:

• ترموپلاستیک (رشته)
• رزین
• پودر

این مواد از انواع مختلفی از پرینترهای سه بعدی برای چاپ استفاده می کنند، و ما قصد داریم در ادامه به هر یک از این مواد نگاهی بیندازیم.

ترموپلاستیک ها (فیلامنت)

ترموپلاستیک ها یک نوع هستند. از پلیمری که با گرم شدن تا دمای خاصی قابل انعطاف یا قالب‌گیری می‌شود و وقتی سرد می‌شود سخت می‌شود.

وقتی صحبت از چاپ سه‌بعدی به میان می‌آید، رشته‌ها یا ترموپلاستیک‌ها همان چیزی هستند که چاپگرهای سه بعدی برای "جوهر" یا مواد برای ایجاد اشیاء سه بعدی استفاده می‌کنند. با یک تکنولوژی استفاده می شودمدلسازی رسوب ذوب شده یا پرینت سه بعدی FDM نامیده می شود.

احتمالاً این ساده ترین نوع پرینت سه بعدی موجود است زیرا به فرآیند پیچیده ای نیاز ندارد، بلکه فقط به حرارت دادن رشته نیاز دارد.

محبوب ترین رشته ای که اکثر مردم از آن استفاده می کنند PLA یا پلی لاکتیک اسید است. چند رشته محبوب بعدی عبارتند از ABS، PETG، TPU و amp; نایلون.

شما می توانید انواع فیلامنت ها و همچنین ترکیبات و رنگ های مختلف را دریافت کنید، بنابراین واقعاً طیف گسترده ای از ترموپلاستیک ها وجود دارد که می توانید با آنها چاپ سه بعدی کنید. .

یک مثال می تواند این رشته نایلونی پر شده با فیبر کربن SainSmart مشکی ePA-CF از آمازون باشد.

چاپ برخی از رشته ها سخت تر از بقیه است، دارای خواص بسیار متفاوتی هستند که می توانید با توجه به پروژه خود انتخاب کنید.

چاپ سه بعدی با رشته های ترموپلاستیک شامل تغذیه مکانیکی مواد از طریق یک لوله با یک اکسترودر است که سپس به محفظه گرمایی به نام Hotend وارد می شود.

هاتند تا دمایی گرم می‌شود که در آن رشته نرم می‌شود و می‌توان آن را از طریق یک سوراخ کوچک در یک نازل، معمولاً به قطر 0.4 میلی‌متر، اکسترود کرد.

چاپگر سه بعدی شما بر اساس دستورالعمل‌هایی به نام G- عمل می‌کند. فایل کدی که به چاپگر سه بعدی می گوید که دقیقاً در چه دمایی باشد، هد چاپ را کجا حرکت دهد، فن های خنک کننده باید در چه سطحی باشند و هر دستورالعمل دیگری که چاپگر سه بعدی را وادار به انجام کارها می کند.

G-Code فایل ها ایجاد می شونداز طریق پردازش یک فایل STL که به راحتی می توانید آن را از وب سایتی مانند Thingiverse دانلود کنید. نرم افزار پردازش برش نامیده می شود، محبوب ترین نرم افزار برای چاپ FDM Cura است.

در اینجا یک ویدیوی کوتاه وجود دارد که فرآیند چاپ سه بعدی فیلامنت را از ابتدا تا انتها نشان می دهد.

من در واقع یک مطلب نوشتم. پست کامل به نام Ultimate 3D Printing Filament & راهنمای مواد که شما را از طریق چندین نوع رشته و مواد پرینت سه بعدی راهنمایی می کند.

رزین

مجموعه بعدی "جوهر" که چاپگرهای سه بعدی استفاده می کنند، ماده ای به نام رزین فوتوپلیمر است که یک ترموست است. مایعی که به نور حساس است و هنگامی که در معرض طول موج های خاصی از نور UV (405 نانومتر) قرار می گیرد، جامد می شود.

این رزین ها با رزین های اپوکسی که معمولاً برای صنایع دستی سرگرمی و پروژه های مشابه استفاده می شوند، متفاوت هستند.

3D. رزین های چاپ در فناوری چاپ سه بعدی به نام SLA یا Stereolithography استفاده می شوند. این روش با توجه به نحوه تشکیل هر لایه، سطح بسیار بالاتری از جزئیات و وضوح را در اختیار کاربران قرار می دهد.

رزین های پرینت سه بعدی رایج عبارتند از: رزین استاندارد، رزین سریع، رزین مشابه ABS، رزین انعطاف پذیر، آب رزین قابل شستشو و رزین سخت.

من یک پست عمیق تر درباره انواع رزین برای چاپ سه بعدی نوشتم؟ بهترین مارک ها & انواع، بنابراین برای جزئیات بیشتر آن را بررسی کنید.

در اینجا فرآیند نحوه عملکرد چاپگرهای سه بعدی SLA آمده است:

• هنگامی که چاپگر سه بعدی مونتاژ شد، شمارزین را در محفظه رزینی بریزید - ظرفی که رزین شما را بالای صفحه LCD نگه می دارد.
• صفحه ساخت داخل مخزن رزین پایین می آید و با لایه فیلم در مخزن رزین ارتباط برقرار می کند
• 8>فایل پرینت سه بعدی که ایجاد می کنید دستورالعمل هایی را برای روشن کردن یک تصویر خاص ارسال می کند که لایه ایجاد می کند
• این لایه نوری رزین را سخت می کند
• سپس صفحه ساختمان بالا می رود و یک فشار مکش ایجاد می کند که لایه ایجاد شده را از لایه لایه رزین جدا می کند و به صفحه ساخت می چسبد.
• به ایجاد هر لایه با قرار دادن یک تصویر نور تا زمانی که شی 3 بعدی ایجاد شود ادامه می دهد.

در اصل، پرینت های سه بعدی SLA وارونه ایجاد می شوند.

چاپگرهای سه بعدی SLA می توانند جزئیات شگفت انگیزی ایجاد کنند زیرا می توانند وضوح تا 0.01 میلی متر یا 10 میکرون داشته باشند، اما وضوح استاندارد این است. معمولاً 0.05 میلی‌متر یا 50 میکرون.

پرینترهای سه بعدی FDM معمولا وضوح استاندارد 0.2 میلی‌متر دارند، اما برخی از ماشین‌های درجه بالا می‌توانند به 0.05 میلی‌متر برسند.

ایمنی در مورد رزین مهم است. زیرا در تماس با پوست سمیت دارد. هنگام کار با رزین باید از دستکش های نیتریل استفاده کنید تا از تماس با پوست جلوگیری کنید.

پرینت سه بعدی رزین به دلیل پس پردازش های ضروری، فرآیند طولانی تری دارد. شما باید رزین خشک نشده را بشویید، تکیه‌گاه‌های مورد نیاز مدل‌های رزین پرینت سه بعدی را تمیز کنید، سپس قطعه را با UV خارجی خشک کنید.نور برای سخت کردن جسم چاپ شده سه بعدی.

پودرها

یک صنعت کمتر رایج اما رو به رشد در چاپ سه بعدی استفاده از پودرها به عنوان "جوهر" است.

پودرهای مورد استفاده در چاپ سه بعدی می توانند پلیمرها یا حتی فلزاتی باشند که به ذرات ریز تبدیل می شوند. کیفیت پودر فلز مورد استفاده و فرآیند چاپ، نتیجه چاپ را تعیین می کند.

چندین نوع پودر وجود دارد که می توانند در چاپ سه بعدی استفاده شوند مانند نایلون، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، آهن، تیتانیوم، کروم کبالت، از جمله بسیاری دیگر.

وب سایتی به نام Inoxia انواع مختلفی از پودرهای فلزی را به فروش می رساند.

همچنین انواع مختلفی وجود دارد تکنیک هایی که می توانند در پرینت سه بعدی با پودر مانند SLS (Selective Laser Sintering)، EBM (ذوب پرتو الکترون)، بایندر جتینگ و تقویت کننده استفاده شوند. BPE (Bound Powder Extrusion).

محبوب ترین روش زینترینگ است که به عنوان زینترینگ لیزری انتخابی (SLS) شناخته می شود.

فرایند زینترینگ لیزری انتخابی توسط موارد زیر انجام می شود:

• مخزن پودر با یک پودر گرمانرم معمولاً نایلون (ذرات گرد و صاف) پر می شود
• یک پخش کننده پودر (یک تیغه یا غلتک) پودر را پخش می کند تا یک لایه نازک و یکنواخت ایجاد کند. روی پلت فرم ساخت
• لیزر به طور انتخابی قسمت هایی از ناحیه ساخت را گرم می کند تا پودر را به روشی مشخص ذوب کند
• صفحه ساختمانی با هر لایه به سمت پایین حرکت می کند، جایی که پودر دوباره پخش می شود. برای تف جوشی دیگراز لیزر
• این فرآیند تا زمانی که قسمت شما کامل شود تکرار می شود
• نسخه چاپی شما در یک پوسته نایلونی پودری محصور می شود که می توان آن را با قلم مو جدا کرد
• شما سپس می توانید از یک سیستم ویژه استفاده کنید که از چیزی مانند هوای پرقدرت برای تمیز کردن بقیه آن استفاده می کند

در اینجا یک ویدیوی سریع در مورد نحوه ظاهر فرآیند SLS وجود دارد.

فرآیند با تف جوشی پودر برای تشکیل قطعات جامد که متخلخل تر از نقطه ذوب هستند انجام می شود. این به این معنی است که ذرات پودر حرارت داده می شوند تا سطوح به هم جوش بخورند. یکی از مزایای این کار این است که می‌تواند مواد را با پلاستیک ترکیب کند تا پرینت‌های سه بعدی تولید کند. EBM.

آیا پرینترهای سه بعدی فقط می توانند پلاستیک را چاپ کنند؟

اگرچه پلاستیک رایج ترین ماده ای است که در چاپ سه بعدی استفاده می شود، پرینترهای سه بعدی می توانند مواد دیگری غیر از پلاستیک را چاپ کنند.

مواد دیگر که می توانند در پرینت سه بعدی استفاده شوند عبارتند از:

• رزین
• پودر (پلیمرها و فلزات)
• گرافیت
• فیبر کربن
• تیتانیوم
• آلومینیوم
• نقره و طلا
• شکلات
• سلولهای بنیادی
• آهن
• چوب
• موم
• بتن

برای چاپگرهای FDM، فقط برخی از این مواد را می‌توان گرم و نرم کرد تا اینکه بسوزانند تا بتوان آن‌ها را از محل داغ خارج کرد. فناوری‌های پرینت سه بعدی زیادی وجود دارد که قابلیت‌های مادی افراد را افزایش می‌دهدمی تواند ایجاد کند.

مهمترین آنها چاپگرهای سه بعدی SLS هستند که از پودر با تکنیک تف جوشی لیزری برای ساخت پرینت های سه بعدی استفاده می کنند.

پرینترهای سه بعدی رزین معمولاً برای مصارف خانگی و تجاری نیز استفاده می شوند. . این شامل استفاده از فرآیند فوتوپلیمریزاسیون برای جامد کردن رزین مایع با اشعه ماوراء بنفش است که سپس از پس پردازش برای پرداخت با کیفیت بالا عبور می کند.

چاپگرهای سه بعدی نه تنها می توانند پلاستیک را چاپ کنند، بلکه می توانند مواد دیگر را نیز بسته به نوع سه بعدی چاپ کنند. چاپگر مورد نظر اگر می‌خواهید هر یک از مواد ذکر شده در بالا را چاپ کنید، باید فناوری چاپ سه بعدی مربوطه را برای چاپ دریافت کنید.

آیا پرینترهای سه بعدی می‌توانند هر ماده‌ای را چاپ کنند؟

مواد قابل چاپ نرم شده و از طریق یک نازل اکسترود می شود، یا فلزات پودری می توانند به یکدیگر متصل شوند تا یک شی را تشکیل دهند. تا زمانی که مواد را بتوان لایه‌بندی کرد یا روی هم چید، می‌توان آن را به صورت سه بعدی پرینت کرد، اما بسیاری از اشیاء با این ویژگی‌ها مطابقت ندارند. بتن را می توان چاپ سه بعدی کرد زیرا شروع به نرمی می کند.

خانه های پرینت سه بعدی از بتن ساخته شده اند که از طریق یک نازل بسیار بزرگ مخلوط شده و اکسترود می شود و پس از مدتی سخت می شود.

در طول زمان، پرینت سه بعدی مواد جدید زیادی مانند بتن، موم، شکلات و حتی مواد بیولوژیکی مانند سلول های بنیادی را معرفی کرده است.

در اینجا یک خانه چاپ سه بعدی به نظر می رسد.

Can شما پول پرینت سه بعدی می کنید؟

نه، به دلیلفرآیند تولید پرینت سه بعدی و همچنین علامت گذاری روی پول که آن را ضد جعل می کند. چاپگرهای سه بعدی عمدتاً اشیاء پلاستیکی را با استفاده از موادی مانند PLA یا ABS ایجاد می کنند و قطعاً نمی توانند با استفاده از کاغذ چاپ سه بعدی کنند. امکان پرینت سه بعدی سکه های فلزی وجود دارد.

پول با تعداد زیادی علامت گذاری و رشته های تعبیه شده ساخته می شود که ممکن است چاپگر سه بعدی نتواند به طور دقیق آن ها را بازتولید کند. حتی اگر یک چاپگر سه بعدی بتواند چیزی شبیه پول تولید کند، از چاپ‌ها نمی‌توان به عنوان پول استفاده کرد زیرا ویژگی‌های منحصربه‌فردی که یک صورت حساب را تشکیل می‌دهد را ندارند.

پول روی کاغذ چاپ می‌شود و بیشتر پرینت های سه بعدی در پلاستیک یا رزین جامد چاپ می شوند. این مواد نمی توانند مانند کاغذ عمل کنند و نمی توانند به همان روشی که می توان با پول کار کرد.

تحقیقات نشان می دهد که واحد پول مدرن اکثر کشورهای جهان دارای حداقل 6 فناوری مختلف است. آنها هیچ چاپگر سه بعدی نمی تواند بیش از یک یا دو روش از این روش ها را که برای چاپ دقیق صورتحساب مورد نیاز است، پشتیبانی کند.

بیشتر کشورها به خصوص ایالات متحده در حال ساخت صورتحساب هایی هستند که جدیدترین فناوری پیشرفته ضد جعل را در خود جای داده اند. ویژگی هایی که چاپ آنها را برای چاپگر سه بعدی دشوار می کند. این تنها در صورتی امکان پذیر است که چاپگر سه بعدی فناوری لازم برای چاپ صورت حساب مربوطه را داشته باشد.

یک چاپگر سه بعدی فقط می تواند سعی کند پولی شبیه به هم چاپ کند و این کار را نمی کند.تکنولوژی یا مواد مناسبی برای چاپ پول دارند.

بسیاری از مردم با استفاده از مواد پلاستیکی مانند PLA سکه های پایه ایجاد می کنند و سپس آن را با رنگ فلزی رنگ آمیزی می کنند.

دیگران تکنیکی را ذکر می کنند که در آن شما می تواند یک قالب سه بعدی ایجاد کند و از خاک رس فلزی گرانبها استفاده کند. شما باید خاک رس را به شکل فشار دهید و سپس آن را به فلز تبدیل کنید.

در اینجا یک YouTuber است که یک سکه D&D ایجاد کرده است که دارای "بله" & "نه" در هر انتها. او یک طرح ساده در یک نرم افزار CAD ساخت و سپس یک اسکریپت ایجاد کرد که در آن سکه پرینت سه بعدی مکث می کند تا بتواند یک واشر را در داخل آن قرار دهد تا سنگین تر شود، سپس بقیه سکه را تمام کند.

در اینجا یک نمونه از این است. یک فایل بیت کوین پرینت سه بعدی از Thingiverse که می توانید خودتان آن را دانلود و پرینت سه بعدی کنید.