چاپ سه بعدی SLA رومیزی در مقابل صنعتی

مقدمه

استریولیتوگرافی (SLA) متعلق به دسته­ ی پلیمریزاسیون مخزنی پرینت سه بعدی است که برای ساخت قطعات از رزین­ های گرماسخت قابل عمل ­آوری به وسیله­ ی نور استفاده می­ کند. این یک فناوری تولید افزایشی قدرتمند است که قطعات بسیار دقیق و با وضوح بالایی می­ سازد که می­ توانند مستقیما در مصارف نهایی، تولید با حجم پایین یا نمونه ­سازی سریع استفاده شوند. مزیت اصلی SLA توانایی آن در تولید قطعات پرداخت شده و هدر رفت کمتر مواد است.

امروزه فرآیند SLA را می ­توان در بخش ­ها و کاربردهای مختلف پرینت سه بعدی مصرفی و صنعتی استفاده نمود.

پرینتر سه بعدی استریولیتوگرافی جزئیات کوچک و قطرات مایع را تولید می­ نماید

پرینت سه بعدی رومیزی

پرینت سه بعدی رومیزی یا SLA مصرفی، علاقه ­مندان و تولیدکنندگان خرد دارای پرینترهای سه بعدی کوچک را هدف قرار می­ دهد. اندازه­ ی ساخت کوچک بوده و پرینتر آن نیز خیلی گران نیست. این فرآیند به مصرف کنندگان یا علاقه­ مندان اجازه می­دهد تا طرح ­های CAD خود را آزمایش کرده و نمونه ­های اولیه را با جزئیات خوب چاپ نمایند.

ویژگی ­ها

·       قیمت: SLA در مقایسه با همتایان خود مانند FDM و MJF که عمدتا برای نمونه ­سازی استفاده می­ شوند، گران است اما جزئیات خوبی را ارائه می­ دهد.

·       حجم ساخت: پرینترهای سه بعدی مصرفی برای تولید قطعات و دسته ­های کوچک طراحی شده ­اند. از این رو، آن­ها را نسخه­ های کوچک همتایان صنعتی خود می ­نامند. اندازه­ ی پرینت متوسط و 175 × 145 × 145 میلی­متر است.

·       مواد: حتی اگر پرینتر کوچک باشد، در آن از موادی مشابه ساخت قطعات شفاف، سخت، مرتبط با دندانپزشکی و انعطاف­ پذیر استفاده می ­شود. رایج ­ترین مواد پرینت سه بعدی رومیزی رزین ­های PC مانند، ABS مانند و EPU هستند.

·       وضوح: وضوح معمول پرینتر سه بعدی رومیزی نسبت به قیمت بسیار عالی بوده و ضخامت لایه حدود 200-25 میکرون است. اما برای تولید در تعداد بالا مناسب نیست.

·       وزن: وزن یک پرینتر SLA رومیزی کمتر از 10 کیلوگرم است که آن را بسیار قابل حمل می ­سازد.

کاربردها

به طور کلی، پرینترهای سه بعدی SLA رومیزی نه آنقدر قدرتمند و نه آنقدر کارآمد هستند که برای نمونه ­سازی سریع در کاربردهای صنعتی استفاده شوند. با این حال، آن­ها قادر به تولید قطعاتی می­ باشند که می­تواند به عنوان ایمپلنت دندان، قطعات انعطاف­ پذیر، قطعات قابل ریخته ­گری و همچنین قطعات سخت استفاده شوند. وضوح SLA رومیزی در مقایسه با نوع صنعتی پایین بوده و از این رو به پس­ پردازش نیاز داشته و برای یک طراحی پیچیده، زمان کامل جهت اتمام قطعه می­ تواند تا چندین ساعت باشد.

محدودیت ­ها از نظر اندازه­ ی ساخت و زمان به این معنی است که پرینترهای سه بعدی مصرفی بهترین کاربرد را در خانه ­ها دارند.

  پل دندانی فک بالا و پایین چاپ شده با استفاده از پرینتر سه بعدی استریولیتوگرافی

محدودیت­ ها

·       حجم ساخت کمتر: حجم ساخت پرینترهای سه بعدی رومیزی به ندرت از 150×150×150 میلی­متر بیشتر می ­شود. این امر کاربرد پرینتر را به تولید اشیاء در مقیاس کوچک محدود می­ سازد.

·       تکرارپذیری کم: پرینترهای سه بعدی رومیزی معمولا با وضوح بالا چاپ می‌کنند و تقریبا مشابه پرینترهای صنعتی هستند؛ اما در استفاده ­های مکرر نمی‌توانند به همان وضوح دست یابند.

·       انتخاب مواد محدودتر: پرینترهای سه بعدی مصرفی می­ توانند تنها از تعداد انگشت شماری مواد رزینی برای چاپ استفاده نمایند.

·       سرعت چاپ آهسته: سرعت پایین چاپ و خطاهای چاپی مکرر چالش ­های اصلی استفاده ­ی گسترده از پرینت سه بعدی است.

·       دقت پایین: اگرچه دقت با هر نسل از پرینترهای سه بعدی SLA رومیزی به تدریج در حال بهبود است، اما در مقایسه با پرینترهای سه بعدی حرفه­ ای همچنان پایین ­تر می­باشد. این امر پیچیدگی اشیاء قابل چاپ را محدود می ­سازد.

پرینت سه بعدی صنعتی

پرینت سه بعدی صنعتی همتای صنعتی پرینت سه بعدی مصرفی است. دستگاه­ های SLA صنعتی از نظر اندازه­ ی ساخت و دقت چاپ قطعات متمایز هستند.

ویژگی ­ها

·       قیمت: پرینترهای حرفه­ ای سه بعدی SLA برای بسیاری از قطعات صنعتی و گرید پزشکی استفاده می­ شوند. آن­ها همچنین باید بتوانند مجموعه ­های بزرگ را به طور کارآمد و با بهترین دقت چاپ نمایند و به همین دلیل گران هستند. مواد مورد استفاده­ ی آن­ها نیز گران است که باعث می­ شود هر پروژه با پرینت سه بعدی صنعتی حداقل 10 برابر پرهزینه­ تر از پرینت مصرفی باشد.

·       حجم ساخت: حجم ساخت در پرینترهای سه بعدی حرفه ­ای شاخصی است که به شدت مورد توجه قرار می­ گیرد؛ زیرا بزرگ­ترین قطعه ­ای را که می­ توان در آن واحد تولید کرد، تعیین می­نماید. مجموعه­ های بزرگ را می­ توان به راحتی با پرینترهای صنعتی تولید نمود. اندازه­ ی ساخت بسیار بزرگ بوده و بسته به پرینتر از 700 × 800 × 2100 میلی­متر متغیر است.

·       مواد: پرینترهای SLA صنعتی می­توانند با مواد بیشتری نسبت به SLA رومیزی عمل چاپ را انجام دهند. اکثر تولیدکنندگان مجموعه ای از مواد اختصاصی مهندسی شده ی خاص خود را دارند. طیف وسیعی از مواد موجود به این معنی است که مصرف ­کنندگان نهایی می ­توانند موادی را انتخاب نمایند که متناسب با نیازهای چاپ آن­ها باشد. لذا این پرینترها از تمام مواد پشتیبانی شده توسط SLA رومیزی و بسیاری از مواد اضافی مانند True Silicone و رزین­های صنعتی پشتیبانی می­ نمایند.

·       وضوح: وضوح معمولا به حداقل ضخامت لایه ­ی ساخت اطلاق می ­شود. این ویژگی یک نیاز کلیدی برای کاربردهای حرفه­ ای است. پرینترهای حرفه ­ای می ­توانند با وضوح 50 تا 100 میکرون نیز عمل چاپ را انجام دهند . پرینترهای گرید بالای تولیدی حتی می­توانند لایه­ هایی با ضخامت 25 میکرون را نیز چاپ کنند.

کاربردها

SLA صنعتی انتخاب اصلی برای کاربردهایی است که دقت و پرداخت سطح آن­ها در اولویت قرار دارد. اندازه­ ی ساخت بزرگ همچنین اجازه می ­دهد تا قطعات بزرگ دستگاه ­ها نیز تولید شوند. برخی از کاربردهای رایج SLA صنعتی عبارتند از:

کاربردهای عمومی

·       مدل‌های نهایی CAD جهت ساخت مدل‌های زیبا و تفهیم مفهوم کار

·       مدل­های تحلیل تونل باد

·       نمونه ­های اولیه­ ی کاربردی برای آزمایش فرم و تناسب

·       قطعات شفاف

·       مجموعه ­های پیچیده

·       یک دسته ­ی بزرگ از قطعات

·       سفارشی ­سازی انبوه

  پرینت قطعه­ ی شفاف به کمک پرینت سه بعدی SLA

ابزارها و الگوها

·       ابزارهای قالب ­گیری تزریقی و قالب­ ها

·       مدل­ های ریخته­ گری دقیق

·       قید و بندهای مونتاژ (سفارشی)

·       مدل ­های اصلی ریخته­ گری در خلاء

دارو و مواد زیست سازگار

·       ابزارها/ راهنماهای جراحی

·       لوازم دندانپزشکی

·       سمعک ­ها

·       محصولات گرید غذایی

محدودیت­ ها

پرینت گران قیمت

قیمت بالای پرینت به دلیل هزینه ­ی بالای دستگاه و مواد گران قیمت است. فرآیندهای دیگری مانند SLS وجود دارد که تقریبا در یک سطح قیمت بوده و مواد مختلفی را نیز ارائه می­ دهند.

  با یک پرینتر صنعتی خوب می ­توان همان قطعه را به صورت مکرر چاپ کرد

تفاوت عمده­ ی SLA رومیزی و صنعتی

مزیت اصلی پرینترهای صنعتی دقت و تلرانس آن­هاست. یک پرینتر صنعتی خوب می­ تواند یک قطعه را به طور مکرر چاپ نموده و هر بار به یک نتیجه­ ی واحد برسد. این دلیل اصلی آن است که شرکت ­ها مبالغ هنگفتی را برای پرینترهای حرفه ­ای SLA می­ پردازند؛ زیرا می­ خواهند تجهیزات باثبات و قابل اعتمادی داشته باشند.

پرینترهای رومیزی ممکن است وضوح بالایی ارائه دهند؛ اما بی­ ثبات هستند. نمی­ توان انتظار داشت طوری که چند قطعه­ ی اول را چاپ کرد، عمل پرینت را تکرار نماید.

نتیجه ­گیری

جدول زیر خلاصه ­ای از هر دو نوع پرینتر را نشان می­ دهد.

مجموعه 3DHUB خدمات پرینت سه بعدی SLA صنعتی سریع، قابل اعتماد و بسیار دقیقی را ارائه می­ دهد. برای دریافت قیمت می تواندی فایل خود را داخل سایت آپلود کنید و یا جهت مشاوره با همکاران ما تماس بگیرید.