پرینتر های سه بعدی

پرینتر های سه بعدی چه برای استفاده شخصی ، چه شغلی و چه آموزشی از قیمت بالایی برخوردار هستند. آنچه را که باید در مورد فناوری برای شروع چاپ بدانید ، همراه با مدلهای با عملکرد برتر در مقاله اداریز کالا ، بررسی کنید. به سختی در یک دهه پیش ، پرینترهای سه بعدی ، ماشین های گران قیمت مخصوص کارخانه ها و شرکت های بزرگ را شلوغ می کردند و فضای بسیار بزرگی را می گرفند. همه آنها در خارج از محافل کوچک متخصصانی که آنها را ساخته و استفاده می کردند ناشناخته بودند. اما به لطف بیشتر جنبش چاپ سه بعدی منبع باز RepRap ، این دستگاه های شگفت انگیز به محصولات مناسب و مقرون به صرفه برای استفاده توسط طراحان ، مهندسان ، علاقه مندان ، مدارس و حتی مصرف کنندگان عمومی تبدیل شده اند. اگر به دنبال تهیه یکی از آنها هستید ، مهم است که بدانید چاپگرهای سه بعدی چه تفاوتی با یکدیگر دارند تا بتوانید مدل مناسب را انتخاب کنید. آنها در سبک های مختلفی وجود دارند و ممکن است برای مخاطبان خاص یا نوعی چاپ مخصوص بهینه شده باشند. بریم که به معرفی پرینتر های سه بعدی بپردازیم ؟ در اینجا مواردی است که شما باید در نظر بگیرید.

این موضوع به شما بستگی دارد که شما دوست دارید به چه نحو از پرینتر استفاده کنید و پرینتر های سه بعدی را برای چه کاری می خواهید ؟ آیا شما در خانه هستید و به چاپ اسباب بازی / یا وسایل خانه علاقه دارید؟ یک ترندساز که از نشان دادن جدیدترین ابزارها به دوستانتان لذت می برد؟ مربی ای که به دنبال نصب چاپگر سه بعدی در کلاس ، کتابخانه یا مراکز اجتماع است؟ یک علاقه مند که دوست دارد با پروژه ها و فن آوری های جدید آزمایش کند؟ یک طراح ، مهندس یا معمار که نیاز به ایجاد نمونه های اولیه یا مدل هایی از محصولات ، قطعات یا ساختارهای جدید را دارد؟ هنرمندی که به دنبال کشف پتانسیل خلاق ساخت اشیا سه بعدی است؟ یا تولید کننده ای که به دنبال چاپ اقلام پلاستیکی در مدت نسبتاً کوتاه است؟ چاپگر سه بعدی بهینه شما به نحوه برنامه ریزی شما بستگی دارد. مردم عادی و مدارس مدلی می خواهند که تنظیم و استفاده از آن آسان باشد ، به تعمیر و نگهداری زیادی احتیاج نداشته باشد و از کیفیت چاپ مطلوبی برخوردار باشد. علاقه مندان و هنرمندان ممکن است ویژگی های خاصی مانند توانایی چاپ اشیا با بیش از یک رنگ یا استفاده از چندین نوع رشته را داشته باشند. طراحان و سایر متخصصان کیفیت چاپ برجسته را می خواهند. فروشگاه هایی که در تولید کوتاه مدت فعالیت می کنند ، یک منطقه بزرگ برای چاپ همزمان چندین شی را می خواهند. افراد یا مشاغلی که می خواهند شگفتی های چاپ سه بعدی را به دوستان یا مشتری خود نشان دهند ، یک ماشین زیبا و در عین حال قابل اعتماد می خواهند.

اطمینان حاصل کنید که سطح ساخت یک چاپگر سه بعدی به اندازه کافی برای نوع اشیایی است که قصد چاپ با آن را دارید. مساحت ساخت به اندازه سه بعد بزرگترین جسمی است که می تواند با چاپگر مشخصی چاپ شود (حداقل از نظر تئوری – برای مثال اگر سکوی ساخت دقیقاً تراز نباشد ، ممکن است تا حدی کمتر باشد). پرینترهای سه بعدی معمولی دارای مساحت ساخت بین 6 تا 9 اینچ مربع هستند ، اما می توانند از چند اینچ تا بیش از 2 فوت در یک طرف متغیر باشند ، و تعداد کمی در واقع مربع هستند. در بررسی های ما ، ما منطقه ساخت را بر اساس اینچ ، ارتفاع ، عرض و عمق (HWD) ارائه می دهیم.

اکثر پرینترهای سه بعدی با قیمت پایین از تکنیک FFF استفاده می کنند که در آن رشته پلاستیکی موجود در قرقره ها ذوب و اکسترود می شود و سپس برای تشکیل جسم جامد می شود. دو نوع رایج فیلامنت اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) و اسید پلی لاکتیک (PLA) هستند. هر کدام دارای خواص کمی متفاوت هستند. به عنوان مثال ، ABS در دمای بالاتر از PLA ذوب می شود و انعطاف پذیرتر است ، اما هنگام ذوب شدن بخارهایی منتشر می کند که به نظر بسیاری از کاربران ناخوشایند است و به یک تخت چاپ گرم نیاز دارد. چاپ های PLA صاف به نظر می رسند ، اما در سمتی دیگر شکننده هستند.

سایر مواد مورد استفاده در چاپ FFF شامل رشته های کامپوزیت پلی استایرن (HIPS) ، چوب ، برنز و مس ، رشته های ماورا بنفش ، نایلون ، پلی استر تریتان ، الکل پلی وینیل (PVA) ، پلی اتیلن ترفتالات هستند ( PETT) ، پلی کربنات ، PLA و ABS رسانا ، الاستومر ترموپلاستیک کوپلیامید پلاستیکی (PCTPE) و PC-ABS. هر ماده دارای نقطه ذوب متفاوتی است ، بنابراین استفاده از این رشته های عجیب و غریب محدود به چاپگرهایی است که برای آنها طراحی شده است ، یا چاپگرهایی با نرم افزارهایی که به کاربران امکان می دهد دمای اکسترودر را کنترل کنند.

این رشته ها دارای دو قطر – 1.85 میلی متر و 3 میلی متر است – در بیشتر مدل ها از رشته قطر کوچکتر استفاده می شود. رشته به صورت قرقره به فروش می رسد ، به طور کلی 1 کیلوگرم (2.2 پوند) و برای هر کیلوگرم بین 20 تا 50 دلار برای ABS و PLA فروخته می شود. اگرچه بسیاری از چاپگرهای سه بعدی قرقره های عمومی را می پذیرند ، چاپگرهای سه بعدی برخی از شرکت ها از قرقره یا کارتریج اختصاصی استفاده می کنند. اینها اغلب حاوی یک تراشه RFID هستند که به چاپگر اجازه می دهد نوع رشته و خصوصیات را شناسایی کند ، اما این فقط برای چاپگرهای سازگار آن سازنده کار می کند. اطمینان حاصل کنید که رشته از قطر مناسب چاپگر شما بوده و از قرقره به اندازه مناسب برخوردار است. در بسیاری از موارد ، شما می توانید یک نگهدارنده قرقره بخرید یا بسازید (حتی چاپ سه بعدی) که متناسب با اندازه های مختلف قرقره باشد. چاپگرهای استریولیتوگرافی می توانند با رزولوشن بالا چاپ کنند و به دلیل رزین مایع حساس به نور (قابل درمان با اشعه ماورا UV بنفش) از رشته فرار کنند که در بطری ها فروخته می شود. فقط یک پالت رنگ محدود در دسترس است: عمدتا شفاف ، سفید ، خاکستری ، سیاه یا طلایی . کار با رزین مایع و الکل ایزوپروپیل ، که در فرآیند اتمام چاپهای استریولیتوگرافی مورد استفاده قرار می گیرد ، می تواند نامرتب و دارای بو نامطبوع باشد.

یک چاپگر سه بعدی مطابق با دستورالعمل های کد شده در پرونده برای شی چاپ شده ، لایه های نازک پی در پی از پلاستیک مذاب را اکسترود می کند. برای چاپ سه بعدی ، وضوح برابر با ارتفاع لایه است. وضوح در میکرون اندازه گیری می شود ، میکرون 0.001 میلی متر است و هرچه عدد کمتر باشد ، وضوح تصویر نیز بالاتر است. به این دلیل که هر لایه نازک تر است ، لایه های بیشتری برای چاپ هر شی مورد نیاز است و جزئیات قابل ضبط بهتر است. اما توجه داشته باشید که افزایش وضوح به نوعی افزایش تعداد مگاپیکسل دوربین دیجیتال است: اگرچه وضوح بالاتر اغلب به شما کمک می کند ، اما کیفیت چاپ خوب را تضمین نمی کند. تقریباً همه چاپگرهای سه بعدی که امروزه به فروش می رسند می توانند با وضوح 200 میکرون – که باید چاپ هایی با کیفیت مناسب تولید کنند – یا بهتر چاپ کنند و بسیاری از آنها می توانند با 100 میکرون چاپ کنند ، که به طور کلی چاپ های با کیفیت خوبی ارائه می دهد. تعداد کمی از آنها می توانند با رزولوشن بالاتر حتی به اندازه 250 میکرون چاپ کنند ، اما برای فعال کردن وضوح تصویر بهتر از 100 میکرون ، باید فراتر از رزولوشن های از پیش تعیین شده و وارد تنظیمات سفارشی شوید. وضوح بالاتر قیمت بیشتری دارد ، زیرا معمولاً برای چاپگرهایی با رزولوشن بالاتر از 100 میکرون حق بیمه پرداخت می کنید. نکته منفی دیگر در افزایش وضوح این است که می تواند به زمان چاپ اضافه شود. بالا بردن رزولوشن تقریباً زمان برای چاپ یک شی معین را دو برابر می کند. اما برای متخصصانی که به بالاترین کیفیت در اشیایی که چاپ می کنند نیاز دارند ، وقت اضافی ممکن است ارزش آن را داشته باشد. زمینه چاپ سه بعدی برای مصرف کنندگان و علاقه مندان هنوز در ابتدای راه است. این فناوری با سرعت بالایی در حال پیشرفت بوده و این محصولات را از دوام و مقرون به صرفه تری برخوردار ساخته است. نمی توانیم منتظر بمانیم تا ببینیم سالهای آینده چه پیشرفت هایی دارند.

برخی از پرینتر های سه بعدی با چندین اکسترودر می توانند اشیا را در دو یا چند رنگ چاپ کنند. اکثر آنها مدلهای اکسترودر دوتایی هستند که هر یک از اکسترودرها از یک رشته متفاوت تغذیه می کنند. نکته مهم این است که آنها فقط می توانند اشیای چند رنگ را از پرونده هایی که برای چاپ چند رنگ طراحی شده اند ، با یک پرونده جداگانه برای هر رنگ چاپ کنند ، بنابراین مناطق با رنگ های مختلف مانند قطعات اره برقی (سه بعدی) در کنار هم قرار می گیرند.

اهمیت بستر ساخت (سطحی که روی آن چاپ می کنید) ممکن است برای تازه کارهای چاپ سه بعدی مشهود نباشد ، اما در عمل می تواند حیاتی باشد. یک سکوی خوب به شما اجازه می دهد در حین چاپ یک شی به آن بچسبد ، اما باید هنگام انجام چاپ بتواند به راحتی از بین برود. رایج ترین تنظیمات ، یک سکو شیشه ای گرم است که با نوار نقاش آبی یا یک سطح مشابه پوشانده شده است. اشیا به خوبی به نوار چسبیده و پس از اتمام کار به راحتی برداشته می شوند. گرم كردن سكو می تواند از پیچ خوردن گوشه های پایین اجسام به سمت بالا جلوگیری كند ، كه این مسئله معمولی است ، به ویژه هنگام چاپ با ABS. با استفاده از برخی سکوهای ساخت ، شما چسب (از چسب چوب) را به سطح می مالید تا به جسم چیزی برسد که روی آن بچسبد. تا زمانی که شی به راحتی پس از چاپ برداشته شود ، این کار عملی است. (در بعضی موارد ، شما باید سکو و جسم را در آب گرم خیس کنید تا جسم نرم شود.)

چند چاپگر سه بعدی از یک صفحه تخته سوراخ دار با سوراخ های کوچک استفاده می کنند که هنگام چاپ با پلاستیک داغ پر می شوند. مشکل این روش این است که اگرچه در حین چاپ یک شی را کاملاً در جای خود نگه می دارد ، اما ممکن است بعد از آن جسم به راحتی شل نشود. استفاده از انگشت شست برای بیرون کشیدن شاخه های پلاستیک سخت شده از سوراخ برای آزاد شدن جسم و / یا تمیز کردن تخته ، روشی زمانبر است و می تواند به تخته آسیب برساند. اگر سکوی ساخت کج شود ، می تواند مانع چاپ خصوصاً اجسام بزرگتر شود. بسیاری از پرینترهای سه بعدی دستورالعمل هایی را در مورد نحوه تراز كردن سكوی ساخت ارائه می دهند یا روال كالیبراسیون را ارائه می دهند كه در آن اکسترودر به نقاط مختلفی از سکو منتقل می شود تا اطمینان حاصل شود که نقاط در یک ارتفاع هستند. تعداد فزاینده ای از چاپگرهای سه بعدی به طور خودکار بستر ساخت را تراز می کنند. تنظیم اکسترودر در ارتفاع مناسب بالاتر از سکوی ساخت هنگام شروع کار چاپ نیز برای بسیاری از چاپگرها مهم است. چنین کالیبراسیون محور Z معمولاً به صورت دستی و با پایین آوردن اکسترودر انجام می شود تا جایی که آنقدر به سکوی ساخت نزدیک شود که یک ورق کاغذ قرار گرفته بین اکسترودر و سکو بتواند با مقاومت جزئی به صورت افقی حرکت کند. چند چاپگر به طور خودکار این کالیبراسیون را انجام می دهند.

پرینتر های سه بعدی قاب بسته ساختاری محصور با در ، دیوار و درب یا کاپوت دارند. مدل های قاب باز ، امکان مشاهده آسان کارهای چاپ در حال انجام و دسترسی آسان به تخت چاپ و اکسترودر را فراهم می کنند. یک مدل با قاب بسته ایمن تر است و باعث می شود کودکان و حیوانات خانگی (و بزرگسالان) به طور تصادفی با اکسترودر گرم برخورد نکنند. و همچنین به معنای کارکرد آرامتر ، کاهش صدای فن و بوی احتمالی آن است ، به ویژه هنگام چاپ با ABS ، که می تواند بوی پلاستیکی سوخته را از خود به همراه داشته باشد.

با اکثر پرینتر های سه بعدی ، شما چاپ را از طریق رایانه از طریق اتصال USB آغاز می کنید. بعضی از چاپگرها حافظه داخلی خود را اضافه می کنند ، این یک مزیت است زیرا آنها می توانند یک کار چاپ را در حافظه نگه دارند و حتی در صورت قطع شدن کابل USB یا خاموش شدن رایانه ، چاپ را ادامه می دهند. تعداد کمی از آنها از طریق Wi-Fi 802.11 یا از طریق لینک مستقیم ، از طریق نظیر به همتا امکان اتصال بی سیم را دارند. نکته منفی بی سیم این است که ، از آنجا که اندازه پرونده های چاپ سه بعدی می تواند تا 10 مگابایت باشد ، انتقال آنها بسیار بیشتر طول می کشد. روش اتصال دیگری که مشاهده کرده ایم ، اینترنت برای اشتراک چاپگر در شبکه محلی است. بسیاری از پرینتر های سه بعدی دارای اسلات کارت SD (یا microSD) هستند که می توانید با استفاده از کنترل ها و نمایشگر چاپگر ، پرونده های جسم سه بعدی را بارگیری و چاپ کنید ، در حالی که سایر درگاه ها برای درایو های USB بزرگ است. مزیت چاپ مستقیم از رسانه این است که شما به کامپیوتر نیازی ندارید. نکته منفی این است که آنها یک مرحله اضافی را در انتقال پرونده ها به کارت شما اضافه می کنند. به طور معمول ، اتصال بی سیم ، کارت SD یا USB به درایو علاوه بر کابل USB اصلی ، ارائه می شود ، اگرچه مدل های دیگر یکی یا چند گزینه دیگر را ارائه می دهند.

پرینتر های سه بعدی امروز همراه با یک مجموعه نرم افزار هستند. این درایور ها سازگار با ویندوز است و در بسیاری از موارد می تواند با macOS و Linux نیز کار کند. چندی پیش ، نرم افزار چاپ سه بعدی شامل چندین قسمت بود ، از جمله یک برنامه چاپی که حرکت اکسترودر را کنترل می کند ، یک برنامه “بهبود” برای بهینه سازی پرونده برای چاپ ، یک برش دهنده برای آماده سازی لایه ها برای چاپ با وضوح مناسب ، و زبان برنامه نویسی پایتون. این مولفه ها از سنت منبع باز RepRap گرفته شده اند که همان چیزی است که باعث توسعه چاپگرهای سه بعدی ارزان قیمت شد. امروزه ، تولیدکنندگان چاپگرهای سه بعدی این برنامه ها را در بسته های یکپارچه و کاربرپسند ادغام کرده اند ، بسیاری از آنها برای پشتیبانی از چاپگرهای خود بر روی پلتفرم منبع بازquera کار می کنند. در صورت تمایل ، برخی از چاپگرهای سه بعدی نیز به شما امکان می دهند از پلتفرم های جداگانه استفاده کنید.