مزایا و معایب پرینتر سه بعدی
با پیشرفت علم و گسترش پرینتر سه بعدی تقاضا برای استفاده از این تکولوژی رو به افزایش است اما قبل از این مسئله که پرینتربرای قطعه مورد نظر ما مناسب است یا خیر بهتر است با تکنولوژی پرینت سه بعدی و نحوه کارکرد آن آشنا شوید که در اینجا توضیح داده ایم .
اما برای اینکه متوجه شویم تکنولوژی پرینت برای ساخت قطعه مورد نظر ما مناسب است باید به مزایا وم عایب پرینت سه بعدی آشنا شویم تا با دیدی مناسب نوع ساخت قطعه مورد نظر را انتخاب کنید .
مزایا پرینت سه بعدی چیست ؟
این فرآیند تولید در مقایسه با روشهای تولید سنتی ، طیفی از مزایا را ارائه می دهد. این مزایا شامل مزایای مربوط به طراحی ، زمان و هزینه می شود.
1. طراحی انعطاف پذیر
پرینت سه بعدی امکان طراحی و چاپ طرح های پیچیده تر از فرآیندهای سنتی تولید مانند روش های کاهشی مانند سی ان اسی (CNC) و فرز را فراهم می کند. فرایندهای سنتی تر محدودیت های طراحی دارند که با استفاده از پرینت سه بعدی دیگر اعمال نمی شوند.
2. نمونه سازی سریع
پرینت سه بعدی می تواند قطعات را در عرض چند ساعت تولید کند که این امر به روند نمونه سازی سرعت بسیاری می بخشد. این اجازه می دهد تا هر مرحله سریعتر به پایان برسد. وقتی با نمونه های اولیه ماشینکاری مقایسه می شود ، پرینت سه بعدی ارزان و سریعتر در ایجاد قطعات انجام می شود ، زیرا قطعه را می توان در ساعت ها به پایان رساند ، و اجازه می دهد تا هر اصلاح طرح با سرعت بسیار کارآمدتری انجام شود.
3. پرینت بر اساس تقاضا
پرینت در صورت تقاضا مزیت دیگری است زیرا بر خلاف فرایندهای تولید سنتی به فضای زیادی برای ذخیره موجودی نیاز ندارد. این باعث صرفه جویی در فضا و هزینه می شود زیرا نیازی به پرینت به صورت عمده نیست مگر اینکه مورد نیاز باشد.
پروژه های طراحی سه بعدی همه در یک کتابخانه مجازی ذخیره می شوند زیرا با استفاده از مدل سه بعدی به صورت فایل CAD یا STL چاپ می شوند ، این بدان معنی است که در صورت لزوم می توان آنها را پیدا و چاپ کرد. با ویرایش پرونده های منفرد بدون اتلاف موجودی منسوخ و سرمایه گذاری روی ابزار ، می توان با هزینه های بسیار اندکی ویرایش ها را انجام داد.
4. تولید قطعات مستحکم و سبک
ماده اصلی پرینت سه بعدی مورد استفاده در تکنولوژی FDM مواد پلاستیکی است ، اگرچه برخی از فلزات را می توان برای پرینت سه بعدی نیز استفاده کرد. با این حال ، پلاستیک ها از نظر سبک بودن نسبت به معادل فلزات ، مزایایی دارند. این امر به ویژه در صنایعی مانند اتومبیل سازی و هوافضا که وزن سبک مسئله ای است و می تواند بازده بیشتری در مصرف سوخت داشته باشد بسیار مهم است.
البته برای قسمت بازیافت این مواد از پلاستیکی بر پایه نشاسته و ذرت استفاده می شود.
فیلامنت PLA
همچنین ، می توان قطعات را از مواد متناسب تهیه کرد تا خصوصیات خاصی مانند مقاومت در برابر حرارت ، مقاومت بالاتر یا دفع آب را فراهم کند.
5. طراحی و تولید سریع
بسته به طراحی و پیچیدگی یک قطعه ، چاپ سه بعدی می تواند اشیا را در عرض چند ساعت پرینت کند ، که سرعت آن بسیار سریعتر از قطعات قالب گیری یا ماشین کاری است. این تنها قطعه ای نیست که می تواند از طریق چاپ سه بعدی صرفه جویی در وقت ایجاد کند بلکه روند ایجاد آن می تواند با ایجاد فایلهای STL یا CAD آماده چاپ بسیار سریع باشد.
تصور کنید شما قطعه مورد نظرتان را طراحی کرده اید و بعد از آماده شدن قطعه به روش های سنتی مانند سی انسی (CNC) و … یک ویرایش می خواهید انجام دهید که دچار سختی و مشقت بسیاری خواهید شد اما با استفاده از پرینت سه بعدی شما می توانید فقط با ویرایش فایل طراحی به خواسته خود در کم ترین زمان ممکن برسید ،که این موضوع یکی از بزرگترین مزایای پرینت سه بعدی به حساب می آید .
6. به حداقل رساندن ضایعات
تولید قطعات فقط در مقایسه با روشهای جایگزین که از قسمتهای زیادی از مواد غیر قابل بازیافت بریده می شوند ، به مواد مورد نیاز خود قطعه نیاز دارند ، با هدر رفت کم یا بدون هدر رفت. این فرآیند نه تنها باعث صرفه جویی در منابع می شود بلکه هزینه مواد مورد استفاده را نیز کاهش می دهد. این قابلیت به دلیل استفاده از تکنولوژی ساخت به روش افزایشی
است که بر عکس روش های سنتی که بلوک بر روی میز کار قرار می گیرد و با استفاده از ابزار آن رو متراشند تا به شکل قطعه مورد نظر برسند و ضایعات بساری تولید می شد که با استفاده از پرینت سه بعدی این ضایعات به حداقل رسیده است .
7. مقرون به صرفه
به عنوان یک فرایند ساخت یک مرحله ای ، پرینت سه بعدی باعث صرفه جویی در وقت و در نتیجه هزینه های مربوط به استفاده از ماشین های مختلف برای ساخت می شود. پرینترهای سه بعدی را می توان برای ادامه کار تنظیم و رها کرد ، به این معنی که دیگر نیازی به حضور اپراتورها در کل مدت نیست. همانطور که در بالا ذکر شد ، این فرایند تولید می تواند هزینه های مواد را نیز کاهش دهد زیرا فقط از مقدار مواد مورد نیاز برای خود قطعه استفاده می کند ، بدون هدر رفت کم یا بدون هدر رفتن. در حالی که خرید تجهیزات چاپ سه بعدی می تواند گران باشد ، حتی می توانید با برون سپاری پروژه خود به یک شرکت خدمات چاپ سه بعدی ، از این هزینه جلوگیری کنید.
8. سازگار با محیط زیست
از آنجا که این فناوری میزان هدر رفت مواد را کاهش می دهد ، این فرایند ذاتاً سازگار با محیط زیست است. با این حال ، وقتی فاکتورهایی مانند بهبود بهره وری سوخت از استفاده از قطعات چاپ سه بعدی سبک را در نظر می گیرید ، مزایای زیست محیطی افزایش می یابد.
9. پیشرو در پزشکی
پرینت سه بعدی در بخش پزشکی برای کمک به نجات جان افراد از طریق چاپ اندامهایی برای بدن انسان مانند کبد ، کلیه و قلب استفاده می شود. پیشرفت ها و استفاده های بیشتر در بخش بهداشت و درمان در حال توسعه است که بزرگترین پیشرفت در استفاده از این فناوری را به همراه دارد.
مزایا و معایب پرینتر سه بعدی
با این حال پرینت سه بعدی مزایای بسیار زیادی دارد اما بیایید و آنسوی این تکنولوژی ومعایب آن نیز بپردازیم :
تقریباً مانند هر فرآیند دیگری نیز اشکالاتی در فن آوری چاپ سه بعدی وجود دارد که باید قبل از انتخاب استفاده از این فرآیند مورد توجه قرار گیرد.
1. محدودیت در ابعاد ساخت
در حال حاضر پرینترهای سه بعدی دارای محفظه های چاپی کوچکی هستند که اندازه قطعات قابل چاپ را محدود می کنند. هر چیز بزرگتر باید در قسمتهای جداگانه پرینت شود و پس از تولید به هم متصل شود. این امر می تواند هزینه و زمان را برای قطعات بزرگتر افزایش دهد ، زیرا پرینتر نیاز به چاپ قطعات بیشتری قبل از استفاده از کار دستی برای اتصال قطعات به یکدیگر دارد.
2. روند پرداخت و post processing بعد از چاپ قطعه
اگرچه قطعات بزرگ نیاز به پردازش پس از آن دارند ، همانطور که در بالا ذکر شد ، اکثر قطعات چاپ شده سه بعدی به نوعی تمیزکاری برای از بین بردن ساپورت های رو قطعه بعد از ساخت و صاف کردن سطح برای رسیدن به پایان مورد نظر نیاز دارند. روشهای پردازش پس از استفاده شامل جوشکاری در آب ، شن و ماسه ، خیساندن و شستشوی مواد شیمیایی ، خشک کردن با باد خنک یا گرم ، مونتاژ و سایر موارد است. میزان پردازش مورد نیاز به عواملی از جمله اندازه قطعه تولید شده ، کاربرد مورد نظر و نوع فناوری پرینت سه بعدی مورد استفاده برای تولید بستگی دارد. بنابراین ، در حالی که پرینت سه بعدی امکان تولید سریع قطعات را فراهم می کند ، می توان با پردازش سرعت ساخت را کاهش داد.
3. مناسب برای تولید با تیراژ پایین
پرینت سه بعدی برخلاف تکنیک های مرسوم تر مانند قالب تزریق ، که در آن تولید مقادیر زیاد مقرون به صرفه است ، یک هزینه ثابت است. در حالی که سرمایه گذاری اولیه برای چاپ سه بعدی ممکن است کمتر از سایر روشهای تولید باشد ، اگر یک باره برای تولید انبوه تولید شود ، هزینه هر واحد همانطور که برای قالب تزریق کاهش می یابد ، کاهش نمی یابد.
4. ساختار و مقاومت قطعه
با پرینت سه بعدی (همچنین به عنوان ساخت افزودنی نیز شناخته می شود) قطعات لایه به لایه تولید می شوند. اگرچه این لایه ها به هم می چسبند ، این بدان معنی است که تحت تنش یا جهت گیری خاصی می توانند لایه لایه شوند. این مشکل هنگام تولید موارد با استفاده از مدل رسوب ذوب شده (FDM) بیشتر قابل توجه است ، در حالی که قطعات پلی جت و مولتی جت نیز شکننده تر هستند. در موارد خاص ممکن است بهتر باشد از قالب تزریقی استفاده شود زیرا باعث ایجاد قطعات همگن می شود که از هم جدا نمی شوند و نمی شکند.