پرینتر سه بعدی FDM در مقابل رزین RESIN
در بازار پرینت سه بعدی ، دو حوزه پرطرفدار چاپ مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) و چاپ بر پایه رزین هستند. در حالی که می‌توان کلی‌سازی‌ها و فرض‌هایی را درباره تفاوت‌هایشان انجام داد ، بطور کلی پرینتر سه بعدی FDM در مقابل رزین، تکنولوژی به این صورت مقایسه می کنند که “مثلاً FDM ارزان‌تر، رزین برای جزئیات بهتر است”، قبل از تصمیم‌گیری برای انتخاب ، چند چیز دیگر وجود دارد که باید بدانید.
در این مقاله، تفاوت‌های بین این دو را بررسی می‌کنیم، در مورد فناوری‌ها، مواد بحث می‌کنیم.
در مقالات بعدی به دیگر نفاوت ها خواهیم پرداخت .
پرینتر سه بعدی FDM در مقابل رزین RESIN
پرینت FDM
پرینت سه بعدی FDM یک فناوری پرینت سه بعدی خاص است که در دسته بندی تولید افزودنی گسترده تر “اکستروژن مواد” قرار می گیرد. همانطور که از نام آن پیداست، هر ماشینی که در این دسته قرار می‌گیرد، مواد را در الگوهای خاصی اکسترود می‌کند تا شکل نهایی را ایجاد کند.
FDM بسیار شبیه به تفنگ چسب داغ عمل می کند: یک رشته (که با نام فیلامنت شناخته می شود) جامد به یک نازل داغ فشار داده می شود که آن را ذوب می کند و به آن اجازه می دهد جریان یابد و در لایه های صاف قرار گیرد. در مورد این نوع از پرینتر ها، این حرکات درون یک لایه به طور دقیق در امتداد (بیشتر قسمت ها) محورهای X و Y یک سیستم مختصات دکارتی هدایت می شوند. لایه اول بر روی سطح چاپ قرار می گیرد و به سرعت سرد و جامد می شود. سپس یک لایه دیگر در بالای لایه آخر اضافه می شود، و این روند تکرار می شود، یک شی سه بعدی به آرامی، لایه به لایه ساخته می شود.
بر خلاف چاپ رزین، که در آن رویکردهای مختلفی برای فرآیند چاپ واقعی وجود دارد، با چاپ FDM، فرآیند اکستروژن و رسوب پلاستیک داغ در همه ماشین‌ها تقریباً مشابه است.
منطقه ای که بیشترین تغییرات در آن رخ می دهد در پرینتر های چند ماده ای است که می توانند چندین رنگ و مواد را در یک چاپ چاپ کنند(این نوع از پرینتر ها ها به اسم دو یا چند نازله شناخته میشوند). علاوه بر این، برخی از چاپگرهای FDM تک اکستروژن را می‌توان با افزودنی‌هایی مانند Prusa’s MMU 2S و Mosaic Palette 2S Pro ارتقا داد.
پرینتر سه بعدی FDM در مقابل رزین RESIN
پرینت رزینی “Resin Printing”
اکثر پرینترهای رزین دارای یک محفظه با صفحه زیرین شفاف و منعطف هستند که به آن vat نیز می‌گویند، که با یک رزین حساس به نور پر شده است که در هنگام تماس با نور ماوراء بنفش، خشک و یا جامد می‌شود. سپس یک صفحه فلزی در داخل مخزن رزین فرو می‌رود و یک منبع نور در زیر قسمت شفاف مخزن رزین را طبق یک الگوی خاص سخت می‌کند و اولین لایه سخت شده را به صفحه فلزی می چسبد.
سپس صفحه ساختمانی به سمت بالا حرکت می کند تا فضایی برای لایه بعدی ایجاد کند و اجازه دهد رزین جدید بین لایه قبلی و کف مخزن قرار گیرد. این لایه جدید سپس از طریق منبع نور پخته می شود و این فرآیند تا زمانی که مدل سه بعدی ساخته شود تکرار می شود.
تفاوت بین انواع چاپگرهای رزینی در نحوه تولید و اعمال نور به رزین است. این تفاوت های تکنولوژیکی به این معنی است که هر یک از انواع چاپ رزین زیر، تکنولوژی خاص خود را دارد.
پرینتر های رزینی با تکولوژی LCD
در دسترس ترین نوع تکنولوژی پرینت رزین، LCD (همچنین به عنوان چاپ MSLA شناخته می شود) نام دارد. یک پرینتر LCD از یک منبع نور ماوراء بنفش قدرتمند استفاده می کند که می تواند کل لایه را به یکباره روشن کند. این نور به طور انتخابی توسط یک صفحه نمایش کریستال مایع (LCD) که بالای نور UV قرار دارد مسدود می شود و از آن عبور می کند. ال سی دی یک تصویر منفی از لایه را نمایش می دهد تا فقط اجازه دهد نور از جایی که رزین نیاز به پخت دارد عبور کند.
گفته می شود که استفاده از این فناوری گاهی کیفیت چاپ را کاهش می دهد زیرا وضوح صفحه نمایش LCD وضوح پرینت قطعه را تعیین می کند. در مقابل، LCD نیز سریعترین نوع چاپ رزینی است. چاپگرهای LCD ارزان‌ترین نوع چاپگرهای رزینی هستند و بنابراین برای مبتدیان و علاقمندان مناسب‌تر هستند.
پرینتر های رزینی با تکولوژی SLA
اولین نوع چاپ رزین (و در واقع اولین نوع چاپ سه بعدی) SLA است که مخفف استریولیتوگرافی است.
این فناوری شباهت زیادی به پرینترهای LCD دارد، اما منبع نور مورد استفاده لیزر است. این لیزر به وسیله یک آینه کنترل شده با موتور به اطراف مخزن هدایت می شود که می تواند زاویه انعکاس آن را تغییر دهد. لیزر روی رزین به شکل لایه فعلی ردیابی می کند، دقیقاً مانند نازل معمولی پرینتر سه بعدی FDM که یک لایه جدید را نقطه به نقطه ردیابی می کند.
این فناوری به دلیل پیچیدگی و تعداد قطعات متحرک افزایش یافته اغلب گرانتر از LCD است، اما معمولاً وضوح بالایی دارد.
پرینتر های رزینی با تکولوژی DLP
آخرین تکنولوژی محبوب چاپ رزین تکنولوژی DLP است که از پروژکتور پردازش نور دیجیتال (DLP) استفاده می کند. این فناوری کاملاً شبیه تکنولوژی LCD است که یک لایه کامل به طور همزمان در معرض دید قرار می گیرد. تفاوت بین این دو در نحوه برخورد نور به رزین به شکل خاصی است. به طور خاص، پروژکتور تصویری را روی مجموعه‌ای از آینه‌ها فلاش می‌زند، که به نوبه خود تصویر منعکس‌شده را به پایین مخزن هدایت می‌کند، بدون نیاز به صفحه نمایش اضافی برای جلوگیری از نور غیر ضروری.
این روش پرینت از دو روش قبلی محبوبیت بسیار کمتر و استفاده پایین تری نسبت به دو روش قبلی که برای رزین گفتیم دارد، زیرا کیفیت چاپ آن تحت تأثیر وضوح تصویر پیش‌بینی‌شده قرار می‌گیرد و اغلب پیکسل‌های کوچکی روی قطعه تمام‌شده باقی می‌ماند.
پرینتر سه بعدی FDM در مقابل رزین RESIN
مواد اولیه در رزین و FDM
بر اساس ماهیت نحوه کار آنها، تفاوت های زیادی بین مواد مورد استفاده برای چاپ FDM و رزین وجود دارد.
نیاز اصلی برای مواد چاپ FDM این است که دارای پایه ترموپلاستیک باشد. این مواد به شکل یک رشته پلاستیکی بلند با قطر 1.75 یا 2.85 میلی متر است که روی یک قرقره پیچیده می شود.
محبوب ترین نوع ماده پلی لاکتیک اسید (PLA) نام دارد. به دلیل سهولت استفاده و کیفیت بالا، پرمصرف ترین فیلامنت است. این ماده همچنین تقریباً بی بو است و یکی از کم ضررترین مواد پرینت سه بعدی برای محیط زیست است. چیزهای زیادی وجود دارد که می‌توان با PLA چاپ کرد، از جمله مدل‌هایی که می‌توانند با مواد غذایی در تماس باشند، با این فرض که برندهای دارای گواهینامه مناسب را انتخاب کنید.
یکی دیگر از مواد بسیار محبوب پلی اتیلن ترفتالات گلیکول اصلاح شده (PETG) است. این ماده، مشابه PLA، بسیار آسان برای استفاده است، اما دارای خواص مکانیکی بسیار بهتر، مانند استحکام بالاتر و افزایش انعطاف پذیری است. تفاوت اصلی این است که PETG در دمای حدود 245 درجه سانتیگراد چاپ می شود، در حالی که PLA در حدود 200 درجه سانتیگراد چاپ می شود. PETG برای مصارف مختلف بسیار عالی است، از جمله مدل هایی که در معرض شرایط آب و هوایی متفاوت هستند یا به استحکام یا دوام بیشتری نیاز دارند.
مواد اولیه رزین
با پرینترهای رزینی، انتخاب مواد کمی محدودتر است، اما همچنان بسیار متنوع است .
رزین های مختلف تنظیمات پرینت متفاوتی دارند، مانند زمان نوردهی – چیزی که می تواند تحت تأثیر رنگ رزین نیز قرار گیرد.
فناوری مورد استفاده می تواند بر رزین انتخاب شده تأثیر بگذارد. بسته به طول موج نور، رزین ها به طور متفاوتی پخت می شوند و به این ترتیب، سازگاری صحیح باید بسته به تنظیمات چاپ بررسی شود. لیزرهای SLA به طور کلی امواجی در حدود 395 نانومتر منتشر می کنند، در حالی که چاپگرهای LCD و DLP طول موجی در حدود 405 نانومتر دارند.
