انواع تکنولوژیهای افزودنی دسته بندی پرینتر های سه بعدی چاپگر سه بعدی KING3D

انواع تکنولوژیهای افزودنی کدامند ؟

انواع تکنولوژیهای افزودنی یا چاپ سه بعدی یک فناوری نوآورانه است که به شما امکان می دهد یک شیء فیزیکی را از یک مدل دیجیتالی ایجاد کنید. تمام کاری که شما باید انجام دهید این است که یک طراحی را انجام دهید ، پرونده را به یک پرینتر سه بعدی منتقل کنید ، سپس شی خود را به زندگی بیاورید.انواع تکنولوژیهای افزودنی

مکانیسم تمام چاپگر های سه بعدی به عنوان یک فایل طراحی دیجیتال سه بعدی برای ساخت یک جسم فیزیکی است. این کار را می توان به یک طرح از شیء تشبیه کرد.

اگر می خواهید با استفاده از یک فایل طرحی سه بعدی را ، مانند چاپ یک سند روی یک برگه کاغذ با استفاده از پرونده حاوی متن چاپ کنید.
پرونده ای که طرح را در خود جای داده است به لایه هایی برش داده می شود که نازک هستند و سپس به یک چاپگر با قابلیت چاپ در قالب سه بعدی منتقل می شوند. از این مرحله به بعد می توان فرآیندهای مختلفی را برای چاپ بر اساس فناوری استفاده کرد. یکی از این روش ها ، در سطح ابتدایی ، چاپگرهای رومیزی است که ذوب یک ماده پلاستیکی را انجام می دهند. انواع تکنولوژیهای افزودنی

فرآیندهای پیشرفته دیگری همچون ماشین های صنعتی بزرگ وجود دارد که لیزری را برای ذوب پودر فلز به صورت انتخابی در دماهای بالا به کار می برند. همچنین ، موادی که در دسترس هستند ، بسته به نوع چاپگر متفاوت است. این مواد می توانند از شن و ماسه ، لاستیک ، پلاستیک ، آلیاژ و فلزات باشند. هر ساله عناصر جدیدی برای کاربرد بیشتر چاپگرهای سه بعدی به بازار معرفی می شوند.

از نظر استاندار IS0 52900 فناوری ساخت افزودنی به 7 دسته اصلی تقسیم میشوند که هر کدام به دسته های دیگری نیز تقسیم میشوند.

طبق استاندارد ISO 52900

Powder Bed Fusion
چاپ با ذوب و جوش پودری

Binder Jetting
چاپ به وسیله پاشش چسب

Directive Energy Deposition
چاپ با استفاده از توزیع مستقیم انرژی

Sheet Lamination
چاپ با استفاده از برش ورق ها

Vat Photo
polymerization
چاپ با منجمد کردن مایع رزین

Material Jetting
چاپ به وسیله اکسترود مواد اولیه

FusedDeposition Modelling
چاپ با ذوب کردن فیلامنت

در بالا 7 روش معرفی کردیم، که هر کدام به دسته بندی های دیگری تقسیم می شوند.

یکی از روشهای طبقه بندی انواع تکنولوژی های پرینتر سه بعدی دسته بندی آنها از نظر مواد مصرفی آنهاست. انواع تکنولوژیهای افزودنی

تقسیم بندی مواد از نظر مهندسی

روش ها مختلفی برای دسته بندی مواد مهندسی
(Classification Of Engineering Materials) وجود دارد، اما، مواد مهندسی به صورت قرار دادی به سه گروه اصلی تقسیم بندی شده اند:

فلزات
سرامیک ها
پلیمر ها

این دسته بندی عموما بر اساس آرایش شیمیایی و ساختمان اتمی انجام شده و بسیاری از مواد در گروه های مشخص و جداگانه قرار می گیرند و البته برخی اشتراکات نیز وجود دارد.

علاوه بر این، مواد کامپوزیت نیز وجود دارند که ترکیبی از دو یا چند گروه از مواد سه گانه فوق هستند.

راههای زیادی برای پیوند دادن دو جسم به یکدیگر برای تشکیل یک جسم کاملتر وجود دارد،

فلزات توسط پیوندی های فلزی به یکدیگر جوش میخورند.
پلیمرها پیوند ملوکولی کولانسی بین خود تشکیل میدهند.
سرامیک ها پیوند کوالانسی یا یونی بین خود تشکیل میدهند.

تعریف فلزات از دید مهندسی :

در تعریف فیزیکی فلز ماده ای است که در دمای صفر مطلق (حدود -۲۷۳ درجه)، توانایی عبور جریان الکتریکی از خود را داردفلزات خالص دارای محدوده وسیعی از خواص هستند.

ولی آلیاژ های فلزی دارای خواص بسیار متنوع تری نسبت به فلزات خالص هستند و قسمت اعظم مواد مهندسی را تشکیل می دهند.

فلزات به دو گروه آلیاژهای آهنی و غیر آهنی تقسیم بندی می شوند.
اتم ها در فلزات و آلیاژ ها به صورتی بسیار منظم آرایش یافته اند. فلزات در مقایسه با سرامیک ها و پلیمر ها نسبتا متراکم و چگال هستند.

حدود ۹۰% از مصنوعات و قطعات ماشین آلات از فلزات آهنی میباشد که از دلایل مصرف زیاد این فلزات در صنعت میتوان استحکام زیاد و فراوانی سنگ آهن در طبیعت را برشمرد.
از ویژگی های اصلی فلزات می توان به هدایت حرارتی و الکتریکی، استحکام و چقرمگی نسبتا بالا استناد کرد. این مواد برای استفاده در کاربرد های ساختمانی با کاربرد هایی که نیرو اعمال می شود، مفید هستند.

تعریف سرامیک از دید مهندسی :

بخش عمده مواد معدنی غیر فلزی را سرامیک ها تشکیل می دهند. سرامیک ها شامل ترکیباتی از عناصر فلزی و غیر فلزی مانند هستند.

استحکام کششی و فشاری مواد سرامیکی تفاوت قابل ملاحظه ای با هم دارند. معمولا استحکام فشاری آن ها حدود 5 تا 10 برابر استحکام کششی است.

سرامیک ها معمولا موادی نسبتا سخت و ترد هستند و چکش خواری و شکل پذیری و نیز مقاومت به ضربه آن ها بسیار ضعیف است.

مواد سرامیکی معمولا عایق خوبی برای الکتریسیته و حرارت هستند و از این رو از آن ها به عنوان مواد عایق استفاده می کنند.

بسیاری از سرامیک ها دارای مقاومت عالی در دما های بالا و محیط های خورنده خاص هستند. نقطه ذوب سرامیک ها بالا و مقاومت آن ها در مقابل واکنش های شیمیایی بسیار زیاد است.

کاربرد پرینتر سه بعدی در صنعت هوا و فضا

تعریف پلیمر (بسپارها) از دید مهندسی :

مواد مصنوعی یا پلاستیکی از کنار هم قرار گرفتن تعداد زیادی از مولکول های زنجیره ای (ترموپلاستیک) یا شبکه سه بعدی (ترموست) عناصر آلی تشکیل شده اند. مواد پلیمری یا بسپار دسته‌ای ازمواد شامل پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها، چسب‌ها، رنگ‌ها، فوم‌ها، رزین‌ها و بسیاری دیگر از موادی که در زندگی روزمره کاربرد دارند،

مواد پلیمری عمدتا از مشتقات نفت و گاز تولید می‌شوند؛ با این حال برخی ازمواد پلیمری پایه زیستی دارند یعنی از موادی ساخته می‌شوند که از طبیعت استخراج شده است. برخی دیگر از مواد پلیمری مستقیما ازطبیعت استخراج می‌شوند.

پلیمرها به وفور در طبیعت یافت می‌شوند. شاخص‌ترین پلیمرهای طبیعی DNA و RNA دو تعیین‌کننده زندگی می‌باشند.
ابریشم عنکبوت، مو و ماده‌ی سازنده‌ی شاخ حیوانات از جمله پلیمرهای پروتئینی به شمار می‌آیند. نشاسته و سلولز چوب نیز پلیمر محسوب می‌شوند.

این مواد دارای قابلیت هدایت حرارتی و الکتریکی کم و نیز استحکام پایین هستند و برای استفاده در دما های بالا مناسب نیستند. پلیمر ها در مقابل عوامل و واکنش های شیمیایی در دمای معمولی محیط و در مجاورت هوای آزاد پایدار هستند و چگالی آن ها کم است. مواد پلیمری معمولا در دماهای پایین (زیر صفر) ترد می شوند، ولی در دماهای متوسط قابلیت شکل پذیری دارند و در دماهای بالاتر ذوب و یا متلاشی می شوند.
بعضی از پلیمر ها مانند ترمو پلاستیک ها (فیلامنت) دارای چکش خواری، شکل پذیری و مقاومت به ضربه عالی هستند، در حالی که ترموست ها خواص عکس آن ها را دارند. پیوند بین مولکولی در پلیمرها از نوع کووالانت است.

بسپارها از نظر اثر پذیری در برابر حرارت به دو دسته زیر تقسیم میشوند.

گرمانرم‌ها : ترموپلاستیک‌ها

دسته بزرگی از مواد پلیمری هستند که در صورت حرارت دیدن ذوب می‌شوند و بر اثر سرد شدن مجدد جامد می‌شوند.

تمامی پلیمرهای مصنوعی توسط فرآیندی موسوم به پلیمریزاسیون تولید می‌شوند.
انواع تکنولوژیهای افزودنی

گرماسختها: ترموست‌ها

ترموست‌ها پلیمرهایی هستند که در اثر حرارت ذوب نمی‌شوند بلکه سخت می‌شوند و یا می‌سوزند) در دماهای بسیار بالا به صورت برگشت‌ناپذیری تجزیه می‌شوند(.. به دلیل مسایل زیست محیطی تولید آن‌ها در مقایسه با پلاستیک‌ها رو به کاهش است. نمونه‌ای از ترموست‌ها ملامین است که در تولید ظروف ملامین به کار می‌رود. بسیاری از لاستیک‌ها، رنگ‌ها، رزین‌ها و چسب‌ها نیز ترموست می‌باشند.

پلیمریزاسیون Photo polymerization

به فرآیند تولید پلیمرهای مصنوعی با تبدیل مولکول‌های مونومر کوچک به زنجیره‌های طویل می‌گویند که این مونومرها توسط پیوندهای کووالانسی به یکدیگر متصل شده باشند. بیشتر واکنش‌های شامل روش رشد زنجیره‌ای هستند که در آن راه‌اندازی توسط جذب یک نور مرئی یا ماورا بنفش انجام می‌شود. این نور می‌تواند به طور مستقیم یا غیر مستقیم در فرآیند بکار گرفته شود. به طور کلی در این روش، فقط مرحله راه‌اندازی نسبت به دیگر مراحل پلیمری شدن تفاوت دارد و مراحل انتشار و خاتمه به صورت قبل پیش می‌روند. انواع تکنولوژیهای افزودنی