whatsapp تماس با ما در واتس اپ

تگ - انواع پرینترهای سه بعدی جدید

DLP VS SLA

مقایسه DLP با SLA

یک فلسفه مشترک در استفاده از فناوری های DLP و SLA

مقایسه DLP در مقابل SLA میان فرآیند های گوناگون مرتبط با چاپ سه بعدی، برخی از فناوری ها می توانند از نظر دقت کار قطعات و نیز میزان پیچیدگی، به بالاترین سطوح از استاندارد های مربوطه برسند. از میان این فناوری ها می توان به استریولیتوگرافی (SLA) و پردازش نور دیجیتال (DLP) اشاره کرد. دو فناوری فوق دارای ویژگی ها و مشخصات مشترکی هستند. از جمله ی این مشخصات مشترک می توان به بازه ی طیف نور آن ها اشاره کرد. بازه ی طیف نور SLA و DLP بین 380 تا 405 نانومتر می باشد. با استفاده از این بازه ی نور است که می توان رزین چسبناک مورد استفاده را به منظور استفاده آماده کرد. موادی از قبیل متاکریلیک، اکریلیک و یا مونومر های اپوکسی، اجزای سازنده ی رزین مورد نظر را تشکیل می دهند. این نوع از رزین در اثر تابش مستقیم نور در فاز جامد قرار می گیرد. تابش نور باعث ایجاد شدن شکل ها و یا الگو های منحصر به فرد بر روی رزین می شود.

مقایسه فناوری های DLP و SLA

استریولیتوگرافی (SLA)

استریولیتوگرافی یا همان SLA برای اولین بار در دهه ی 1980 میلادی مورد استفاده قرار گرفت. SLA یکی از قدیمی ترین حالت های استفاده از چاپگر های سه بعدی است. در استریولیتوگرافی، نور در نقطه ای خاص متمرکز می شود تا فتوپلیمریزاسیون به مونومر های رزین القا شود. لیزر بر روی سطح رزین می افتد و بر اساس مشخصات طراحی، لایه ای از مشخصات بر روی آن می افتد. مقایسه DLP در مقابل SLA چاپ SLA           منبع: Formlabs در چاپگر های سه بعدی SLA دو طرح اصلی وجود دارد. ابتدا لیزر را بالاتر از سطح پلیمریزاسیون VAT قرار می دهند و لیزر از بالا به سمت پایین به حرکت در می آید. هرچند می بایست اشاره کرد که با این تفاصیل، لیزر در بسیاری از اوقات در قسمت پایینی مخزن قرار گرفته و از پایین به بالا حرکت می کند. در حالت عادی، تابش لیزر به رزین به صورت مستقیم رخ نمی دهد. استفاده از یک گالوانومتر که به مثابه آینه عمل می کند، پرتو تابیده شده از لیزر را به سوی نقطه ی مورد نظر هدایت می کند. پس از اتمام چاپ یک لایه به واسطه ی استفاده از لیزر، لایه مهلت خشک شدن را پیدا می کند.

مقایسه فناوری های DLP و SLA

پرداخت سطح قطعات رزینی

پردازش نور دیجیتال

اساس استفاده از پردازش نور دیجیتال به عنوان یکی از فناوری های رایج به کار رفته در چاپگر های سه بعدی، ترفند های نمایش دادن تصویر است. این فناوری در اواخر دهه ی 1980 میلادی در شرکتی امریکایی به نام Texas Instruments تولید شد و مورد استفاده قرار گرفت. در فناوری پردازش نور دیجیتال، DLP می تواند فتوپلیمریزاسیون را برای هر لایه با استفاده از ایجاد صفحه ی روشن پیاده سازی و اعمال کند. در زمان برخورد نور به رزین، در DLP شاهد محدود شدن نور به یک نقطه نخواهیم بود. DLP از این نظر با SLA کاملا تفاوت دارد. در DLP می توان مشاهده کرد که لایه ی مورد نظر در یک مرحله تولید می شود. برای هر یک از لایه ها، از روی نور تابیده شده به منظور رسیدن به شکل هندسی مورد نظر می توان الگو برداری کرد. شما می توانید این کار را با استفاده از فناوری تولید ماسک توسط دستگاه میکروآینه و به صورت دیجیتال (DMD) به دست بیاورید. این فناوری در میان رزین و مسیر نوری که از لامپ تابنده ی اشعه ی فرابنفش ایجاد می شود. فناوری DMD متشکل از تعدادی از آینه هایی است که قابلیت چرخش را دارند و مقیاس چرخش آن ها، در حد میکرومتر (میکرون) است. فناوری DMD با چنین شرایطی می تواند نور را به درون رزین یا از درون به خارج از آن منعکس کند. نور تابیده شده بر روی رزین با شرایط فوق می تواند در تمامی بخش های لایه ی مورد نظر به صورت یکنواخت موثر باشد. مقایسه DLP در مقابل SLA در پروژکتور هایی که در فناوری DLP به کار رفته است، تعداد بسیار زیادی LED به عنوان منبع نور کار رفته است. در استفاده از لامپ های LED می بایست توجه داشته باشید که می توان با استفاده از کنترل حالت های خاموش و روشن، میزان وضوح را فزونی بخشید. جایگزین شدن فناوری DLP با فناوری DMD با استفاده از صفحه های نمایش LCD، قیمت ها را دگرگون می کند. عملکرد مشترک میان فناوری های DLP و SLA

عملکرد مشترک میان فناوری های DLP و SLA

عملکرد فناوری های DLP و SLA به یکدیگر شبیه است. می توان انتظار داشت رزین های این دو فناوری نیز به یکدیگر شبیه باشند. هر یک از این فناوری های موجود در وهله ی اول به ماده ای نیاز دارند که توسط نور تجزیه شود. این فناوری ها نیاز دارند که نور به موادی بتابد که از واکنش پذیری قابل توجهی برخوردار باشند. از جمله ی این مواد می توان به رادیکال های آزاد، ترکیبات کاربن مانند یا کاتیون ها اشاره کرد. با استفاده از این مواد می توان فعال شدن فرآیند پلیمریزاسیون را برای تکپار ها مشاهده کرد. این مواد همچنین از حساسیت قابل توجهی نسبت به نور برخوردار هستند و تمایل دارند تا یک جسم جامد را ایجاد کنند. با تمامی مواردی که گفته شد، می بایست در نظر داشته باشیم که نمی توان رزین های DLP و SLA را تعویض کرد. میزان توان چاپ در میان روش های فوق با یکدیگر تفاوت دارد. رزین های مورد استفاده هستند که میزان توان چاپ را تعیین می کنند. یکی از شباهت های میان DLP و SLA این است که اندازه ی مولکول های تکپار ها باعث می شود تا جسم از استحکام بالاتری برخوردار باشد. اگر تکپار ها از زنجیره های کوتاه تری برخوردار باشند، جسم های محکم تری را می سازند. این در حالی است که تکپار های دارای زنجیره ی بلند، میزان انعطاف پذیری را فزونی می بخشند. یکی از مواردی که در ارتباط با قیاس میان چاپ سه بعدی با قالب گیری با استفاده از روش تزریقی مطرح می شود، متفاوت بودن خاصیت ها از نظر مکانیکی است. به عنوان نمونه می توان گفت قطعاتی که توسط FDM به تولید می رسند، دارای ناهمسانگردی مکانیکی هستند. این در حالی است که عکس این موضوع در قطعات تولید شده بر مبنای قالب گیری تزریقی صادق است. ناهمسانگردی مکانیکی به معنای نمایش عملکرد گوناگون پس از اعمال بار به صورت موازی یا عمودی به لایه ها است. با این حال، SLA و DLP هیچ یک بر مبنای ناهمسانگردی مکانیکی عمل نمی کنند و از این جهت، رویه ی کارکرد آن ها مشابه قالب گیری تزریقی است.

جهت دریافت خدمات پرینت سه بعدی با ما در ارتباط باشید

ارتباط با ما
مزایا و معایب پرینتر سه بعدی

معرفی پرینتر سه بعدی SLS

SLS

معرفی تکنولوژی پرینت سه بعدی

پرینتر سه بعدی SLS با تاباندن اشعۀ  لیزر و ذوب و جامد کردن لایه‌لایه مادۀ پودری، قطعه نهایی را می‌سازد

بخش اول پرینترهای سه بعدی SLS اولین تکنیک تولید مواد افزودنی بودند که در اواسط دهه 1990 توسط دکتر Carl Deckard و پروفسور Joe Beaman در دانشگاه تگزاس (Austing) توسعه یافت. از آن زمان روش آن ها برای کار با طیف وسیعی از مواد ، از جمله پلاستیک ، فلزات ، شیشه ، سرامیک و پودرهای مختلف مواد کامپوزیت سازگار شده است. امروزه ، این فن آوری ها به صورت دسته جمعی به عنوان فرآیندهای تولید مواد افزودنی پودر تقسیم بندی می شوند که توسط آن ها انرژی حرارتی به صورت انتخابی مناطقی از یک بستر پودری را ذوب می کند. تاریخچه چاپگرهای سه بعدی تاریخچه 1990

تف جوشی همجوشی لیزری یا Sintering  چیست ؟

یکی از روش‌های شکل‌دهی مواد فلزی و سرامیکی است. تف‌جوشی چسباندن یا چسبیدن ذرات یک یا چند ماده به یکدیگر از طریق ذوب سطحی براثر حرارت، همراه با فشار یا بدون آن، به‌طوری‌که به صورت یک توده جامد (solid mass) درآیند . هنگامی که ذرات پودر متراکم شده تا دماهای بیش از نصف دمای ذوب مطلق گرم شوند، به یکدیگر خواهند چسبید. این پدیده تف‌جوشی نامیده می‌شود.

پرینترهای سه بعدی SLS از لیزر پرقدرت برای ادغام ذرات کوچک پودر پلیمر استفاده می کنند.

نام و مترداف ها : Selective Laser Sintering،  تف جوشی  پودرها با لیزر به صورت انتخابی، ذوب انتخابی با لیزر

sls بخش دوم ۱ - در ابتدا پودر در یک لایه نازک در بالای یک سکوی درون محفظه ساخت توسط پیستون پراکنده می شود. 2- مخزن پودر و محفظه ساخت، لیزر مقطعی از مدل سه بعدی را اسکن می کند و پودر را دقیقاً در زیر یا درست در نقطه ذوب مواد گرم می تا مرز دمای ذوب پلیمر مورد نظر گرم شده و تیغه پوشش دهی، یک لایه نازک پودر را روی پلتفرم ساخت پخش می کند. 3- در مرحله بعد یک لیزر CO2 روی سطح مقطع مدل در لایه اول حرکت می کند و با ذوب انتخابی ذرات پودر لایه اول به طور یکپارچه شکل می گیرد در این قسمت ذرات را به صورت مکانیکی به هم متصل می کند تا یک قسمت جامد ایجاد شود. پودر در هنگام چاپ از قسمت چاپی پشتیبانی می کند و نیاز به ساختارهای پشتیبانی اختصاصی را برطرف می کند. 4- پس از شکل گیری کامل لایه، پلتفرم (سینی) ساخت یک لایه پایین رفته و تیغه پوشش دهی دوباره پودر را روی سطح پخش می کند. سکوی ساخت با یک لایه به داخل محفظه ساخت پایین می آید ، به طور معمول بین 50 تا 200 میکرون ، و یک recoater یک لایه جدید از مواد پودر را در بالا اعمال می کند. سپس لیزر سطح مقطع بعدی ساخت را اسکن می کند. 5-این فرآیند برای هر لایه تا زمانی که قطعات کامل شود ، تکرار می شود ، و قسمت های پایان یافته باقی می مانند تا به تدریج در داخل پرینتر خنک شوند. انوع تکنولوژی های افزودنی

یک نمونه دستگاه پرینتر سه بعدی SLS

تکنولوژی SLS با تاباندن اشعۀ  لیزر و ذوب و جامد کردن لایه‌لایه مادۀ پودری، قطعه نهایی را می‌سازد. این پرینترها دو سینی ساخت دارند که “پیستون” نامیده می‌شوند. هنگام شروع پروسۀ پرینت، یک لیزر اولین لایه قطعه را روی پودر می‌اندازد. این عمل پودر را به طور انتخابی ذوب می‌کند. پس از جامد شدن لایه، سینی ساخت کمی به سمت پایین حرکت کرده و سینی دیگر که حامل پودر است کمی به بالا حرکت می‌کند و یک غلطک لایۀ جدیدی را روی قطعه قرار می‌دهد. با تکرار این پروسه، با ذوب و انجماد مکرر و قرارگرفتن لایه‌ها روی یکدیگر، حجم نهایی شکل می‌گیرد.خدمات مدلسازی سه بعدی کرج پرینت سه بعدی کرج پرینتر سه بعدی SLS بخش سوم

 نکات قوت

  • قطعات SLS خواص مکانیکی ایزوتروپیک خوبی دارند.
  • پرینتر سه بعدی SLS برای ساخت قطعات نیازی به سازه ساپورت ندارد. همین مسئله موجب آزادی بالا در طراحی و فراهم شدن امکان ساخت قطعات با هندسه های پیچیده می شود.
  • چون نیازی به ساپورت ندارد، ضایعات حداقلی دارد و میتوان قطعات رو کنارهم یا بعضا داخل هم قرار داد و پچیده ترین هندسه ها را چاپ نمود.
  • قابلیت های تولیدی SLS برای تولید قطعات با تیراژ پایین تا متوسط بسیار مناسب است
  • به خاطر داشتن سطحی دندانه دندانه امکانات وسیعی برای پرداخت سطح میتوان داشت. مانند غلت زدن ، رنگرزی ، نقاشی ، روکش فلزی ، اتصال ، پوشش پودری و…
  • پایداری خوب قطعات
  • دامنه وسیع مواد
  • عدم نیاز به ساپورت
  • نیاز به پس پردازش کم
بخش سوم

 نکات ضعف

  • در حال حاضر تنها پرینتر های سه بعدی پودری SLS در قالب پرینتر های سه بعدی صنعتی در بازار موجود هستند.
  • قطعات SLS سطوح پودراندود و نسبتا خشنی دارند. تخلخل درونی آنها موجب جذب آب و رطوبت می شود. اگر سطح نرم و ضدآب بودن قطعه برایتان اهمیت دارد حتما باید به پست پروسس و پرداخت آن فکر کنید.
  • امکان ساخت دقیق سطوح صاف بلند و حفره های ریز با پرینتر سه بعدی SLS وجود ندارد. این هندسه ها مستعد تاب برداشتن و ذوب ناخواسته(Oversintering) هستند.
  • ابعاد دستگاه بزرگ است و برای صنایع نظامی، پتروشیمی و موارد خاصی در پزشکی و دندان پزشکی استفاده میشود.
  • قیمت دستگاه بسیار بالاست و برای مصارف خانگی همانند پرینتر سه بعدی FDM  هنوز به تولید تیراژ نرسیده.
  • قطعات ساخته‌ شده با پرینتر سه بعدی SLS مستعد انقباض و تاب‌خوردگی هستند. زمانی که لایه‌های جدید گداخته شده سرد می‌شوند، ابعاد آن‌ها کاهش می‌یابد
بخش چهارم

پودرهایی که با افزودنی ها پر شده اند معمولا شکننده تر هستند و خواص (ناهمسان بودن مقاومت در جهات مختلف) هستند.

ماده اولیه ویژگی ها
پلی آمید ۱۲ (PA 12) خواص مکانیکی خوب مقاومت شیمیایی بالا سطح خشن و مات
پلی آمید ۱۱ (PA 11) رفتار کاملا ایزوتروپیک انعطاف پذیری بالا
نایلون پر شده با آلومینیوم(Alumide) ظاهر فلزی (متالیک) سختی بالا
نایلون پر شده با فیبر شیشه یا فایبرگلاس (PA-GF) سختی بالا مقاومت حرارتی و سایشی بالا – رفتار انیستروپیک
نایلون پر شده با فیبر کربن (PA-FR) سختی بسیار بالا نسبت بالای مقاومت به وزن– رفتار انیستروپیک بالا

پدیده‌ی Oversintering در پرینتر سه بعدی SLS

این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که انتقال گرمای تابشی موجب ذوب شدن ذرات گداخته نشده(که قرار نیست جزئی از قطعه‌ی نهایی باشند) می‌شود. این پدیده دقت ساخت را خصوصاً در قسمت‌های ظریف قطعه، همچون حفره‌ها، کاهش می‌دهد. پدیده ی Oversintering به دو پارامتر وابسته است: اندازه‌ی قسمتی از قطعه که دچار این پدیده می‌شود و ضخامت دیواره‌ی آن ناحیه از قطعه. به‌عنوان نمونه، یک شکاف با پهنای ۰٫۵ میلی‌متر و یا یک حفره با قطر ۱ میلی‌متر اگر با ضخامت ۲ میلی‌متر پرینت SLS شوند، با کیفیت خوبی ساخته می‌شوند.ولی اگر همین دو با قطر ۴ میلی‌متر و یا بیشتر پرینت شوند به کلی ناپدید خواهند شد. به‌عنوان یک قاعده‌ی کلی، شکاف‌هایی با پهنای بیشتر از ۰٫۸ میلی‌متر و حفره‌هایی با قطر بیش از ۲ میلی‌متر می‌توانند بدون نگرانی از ایجاد پدیده‌ی Oversintering ساخته شوند. در پرینتر سه بعدی پودری SLS تقریبا همه متغیرهای پروسه توسط سازنده ماشین تعیین می شوند. ضخامت لایه پیشفرض این تکنولوژی ۱۰۰ تا ۱۲۰ میکرون است. استفاده از کل حجم ساخت پرینتر هنگام استفاده از پرینتر سه بعدی پودری به خصوص برای نمونه سازی تیراژ پایین اهمیت زیادی دارد. در پرینت سه بعدی SLS برخلاف دیگر تکنولوژی ها، تعداد و اندازه قطعه ها تاثیر زیادی روی زمان پرینت نمی گذارد، تنها متغیر تاثیر گذار ارتفاع کل قطعه ها است. زمانبر ترین مرحله پرینت سه بعدی پودری پخش پودر توسط تیغه پخش کننده است. تابش لیزر و ذوب پودر به سرعت انجام می گیرد، این مسئله باعث می شود حجم قطعات تاثیر چندانی روی زمان پرینت نداشته باشد و تنها پارامتر تعیین کننده زمان، تعداد لایه ها باشد. از آنجایی که هر بار روشن کردن پرینتر سه بعدی SLS زمان بر و پرخرج است، سرویس دهنده های آن معمولا تا رسیدن سفارش ها به حد پر شدن پلتفرم ساخت پرینتر را روشن نمی کنند ، این مسئله موجب افزایش زمان بین سفارش و رسیدن قطعه به دست مشتری می شود.

چسبندگی بین لایه ها

در تکنولوژی پرینت سه بعدی پودری SLS چسبندگی و پیوند میان لایه ها بسیار بالاست. با تقریب خوبی می توان گفت که قطعاتی که با پرینتر سه بعدی SLS ساخته می شوند خواص مکانیکی ایزوتروپی دارند، به این معنا که در همه محورها در برابر وارد شدن نیرو مقاومت یکسانی از خود نشان می دهند.

انقباض و تاب‌خوردگی

قطعات ساخته‌ شده با پرینتر سه بعدی SLS مستعد انقباض و تاب‌خوردگی هستند. زمانی که لایه‌های جدید گداخته شده سرد می‌شوند، ابعاد آن‌ها کاهش می‌یابد و در اثر این رویداد تنش درونی در قطعه ایجاد می‌شود. این تنش درونی، لایه‌های زیرین را به سمت بالا می‌کشد و تاب‌خوردگی شکل می‌گیرد. به‌طور معمول در فرآیند ساخت با پرینتر اس‌ال‌اس ۳ تا ۳.۵ درصد انقباض صورت می‌گیرد که اپراتور دستگاه در مرحله پیش از پرینت سه بعدی این درصد را مد نظر قرار می‌دهد و برای جبران این انقباض اندازه‎ی طرح را کمی بزرگتر لحاظ می‌کند.سطوح بزرگ صاف تمایل زیادی برای تاب‌برداشتن دارند. این مشکل می‌تواند با عمود قرار دادن قطعه بر روی صفحه‌ی ساخت جبران شود. ولی بهترین تدبیر برای حل این مشکل کاهش قطر و در نتیجه حجم قسمت‌های صاف است. این کار را می‌توان با ایجاد شکاف‌هایی در فرایند طراحی نیز انجام داد. این تدبیر باعث کاهش حجم قطعه، مواد مصرفی و هزینه‌ی انجام شده برای پرینت سه بعدی با SLS نیز می‌شود. تخصص های تیم ما کلیک کنید و ببینید خدمات پرینت سه بعدی تهران خدمات اسکن سه بعدی خدمات طراحی سه بعدی پرینت سه بعدی کرج و شهرستان پرینت سه بعدی رزینی DLP SLA خدمات تعمیر پرینتر سه بعدی تعرفه های قیمتی فروش فیلامنت تهران و کرج