پرینتر سه بعدی UV از رزین مایع و نور برای ایجاد قطعات جامد استفاده می کند. در مورد انواع مختلف پرینترهای سه بعدی UV این مقاله رو تا آخر بخوانید.

پرینتر سه بعدی UVچیست؟

هنگامی که به پرینتر سه بعدی UV فکر می کنید ، احتمالاً به فیلم های شگفت انگیزی فکر می کنید که در آن یک شی در داخل پرینتر سه بعدی به شکل مایع خارج می شود.

مایع مورد نظر یک رزین حساس به نور است که هنگام قرار گرفتن در معرض نور جامد می شود.

بنابراین یک لایه از یک قطعه ایجاد می کند.

با این حال ، اصطلاح پرینتر سه بعدی UV همیشه صحیح نیست ، زیرا برخی از این نوع چاپگرها از منابع مختلف نور برای بهبود رزین استفاده می کنند.

اصطلاح مناسب پرینترهای سه بعدی رزینی به همین سادگی است: پرینترهای سه بعدی رزینی.

چندین فناوری پرینت سه بعدی رزین وجود دارد.

این اختلافات نه تنها در منابع نور ، بلکه همچنین در نحوه ذخیره و توزیع رزین در هنگام چاپ وجود دارد.

پرینت سه بعدی مبتنی بر رزین که در آن یک رزین فتوپلیمر مایع در یک گودال ذخیره می شود (برخلاف اینکه از طریق یک نازل متصل می شود) در مجموع به عنوان پلیمریزاسیون vat معروف است.

این پرینتر سه بعدی شامل فناوری هایی مانند استریولیتوگرافی SLA ، پردازش نور دیجیتال DLP و LCD  مشابه DLP ؛ mSLA نیز نامیده می شود است.

اصطلاح پلیمریزاسیون vat  با هدف ارتقا بهره وری بیشتر در ارتباطات صنعت ، توسط سازمان بین المللی استاندارد  ISO تعریف شد.

در خارج از پلیمریزاسیون قابل استفاده در آب ، پرتاب مواد نیز وجود دارد .

یک فناوری منحصر به فرد که جت ها را روی صفحه ساختن رزین می کند و همزمان آنها را با نور ماورا UV بنفش بهبود می بخشد.

پرتاب مواد یکی از سریعترین و دقیق ترین فن آوری های چاپ سه بعدی است.

برای اینکه شما بتوانید در مورد پرینت سه بعدی با رزین اطلاعات کافی کسب کنید، در ادامه هر یک از این فناوری ها بیشتر توضیح داده شده است.

Stereolithography)SLA)

اگرچه ممکن است بسیاری از مردم تصور کنند FDM اولین فناوری چاپ سه بعدی است ،

اما این عنوان در واقع متعلق به SLA است.

این فناوری تقریباً ۴۰ سال پیش برای اولین بار به ثبت رسیده است.

SLA به خاطر خاصیت ترکیبی لیزر و رزین ، یک فناوری چاپ سه بعدی بسیار دقیق است.

یک پرینتر سه بعدی SLA از یک vat مخزن رزین ، یک سکوی ساخت ، آسانسور ، منبع نور و یک جفت گالوانومتر تشکیل شده است.

سکوی ساخت در بالای vat قرار دارد و به آسانسور ثابت می شود.

که برای بالا و پایین آوردن سکوی ساخت در هنگام چاپ استفاده می شود.

در قسمت انتهایی vat گالوانومتر قرار دارد. که مجموعه ای از آینه های متحرک هستند که برای نشان دادن پرتو لیزر استفاده می شوند.

منبع نوری که در بیشتر پرینترهای  سه بعدی SLA استفاده می شود ، لیزر حالت جامد است.

هنگامی که پرتوی لیزر با هدایت گالوانومترها به مخزن رزین برخورد می کند ، رزین را در آن نقطه خاص بهبود می بخشد.

هنگامی که لیزر ساخت لایه را به پایان رساند، سکوی ساخت با ارتفاع یک لایه بالا می رود و فرآیند تا زمان کامل شدن قسمت تکرار می شود.

انواع پرینترهای سه بعدی SLA

دو نوع پرینتر سه بعدی SLA وجود دارد.

این پرینترها با توجه به جهت حرکت سکوی ساخت و محل قرارگیری منبع نور متفاوت هستند.

اکثر پرینترهای سه بعدی SLA معکوس هستند (یا از پایین به بالا) ، به این معنی که منبع نور در زیر مخزن رزین قرار دارد.

هنگامی که به فیلم حرکت آرام یک چاپگر سه بعدی SLA از بالا به پایین نگاه می کنید ، به نظر می رسد که قطعه از مخزن رزین خارج می شود. ن

مونه های معروف این نوع چاپگرها شامل Formlabs’s Form 3 و Peopoly Moai است.

نوع دیگر پرینتر سه بعدی SLA به اصطلاح از بالا به پایین است.

در اینجا ، منبع نور در بالای مخزن رزین و سکوی ساخت قرار گرفته است.

هنگام شروع چاپ سه بعدی در پرینتر سه بعدی SLA از بالا به پایین ، یک لایه رزین روی سکوی ساخت وجود دارد.

هنگامی که منبع نور آن لایه را درمان کرد سکوی ساخت به درون گلدان پایین می رود، به این معنی که قسمت نهایی کاملاً در رزین غوطه ور می شود.

• منبع نور: لیزر UV
• جوانب مثبت: سطوح صاف ، دقت بالا و ثابت
• معایب: سرعت رشد با افزایش ناحیه چاپ کاهش می یابد ، خطر تاب خوردن با سطوح مسطح بزرگتر وجود دارد
• قیمت: ۱۰۰۰ دلار
• نمونه های معروف: Formlabs Form 3, Peopoly Moai

(Digital Light Processing (DLP

DLP یک فناوری مشابه SLA است .

اما به جای لیزر ، DLP از صفحه پروژکتور دیجیتال به عنوان منبع نور استفاده می کند.

در حالی که در SLA ، لیزر هر بار فقط یک نقطه را درمان می کند ، صفحه چاپگر DLP تصویر یک لایه را به طور هم زمان نمایش می دهد.

در نتیجه ، پرینتر های سه بعدی DLP معمولاً کمی سریعتر از چاپگرهای SLA چاپ می کنند.

دستگاهی که برای کنترل محل نمایش نور در پرینترهای سه بعدی DLP استفاده می شود ، دستگاه میکروآرور دیجیتال (DMD) نامیده می شود.

یک DMD شامل صدها هزار یا حتی میلیون ها میکروآرایش کوچک است که نور را هدایت می کنند و الگوی یک لایه را ایجاد می کنند ،

در نتیجه یکباره کل لایه را جامد می کنند.

DMD قلب هر چیپ ست DLP است.

از آنجا که صفحه نمایش دیجیتال نقطه شروع هر لایه ساخته شده با DLP است ، تصویر یک لایه از پیکسل ساخته می شود.

هنگامی که لایه بر روی تصویر آن ساخته شد ، از واکسل ، منشورهای کوچک مستطیل شکل قابل مشاهده در هر سه محور تشکیل شده است.

پس از تشکیل یک لایه ، سکوی ساخت از ارتفاع یک لایه بالا رفته و تصویر جدیدی از یک لایه جدید پیش بینی می شود.

این قسمت تا زمان تکمیل همچنان به این ترتیب رشد می کند.

• منبع نور: صفحه پروژکتور نور دیجیتال
• جوانب مثبت: سطوح صاف ، زمان چاپ سریعتر در مقایسه با SLA
• نکات منفی: با رشد سطح چاپ کیفیت ساخت کاهش می یابد ، ممکن است سطوح خمیده کمی “جعبه ای” داشته باشند
• قیمت: ۳۰۰۰ دلار +
• نمونه های معروف: Flashforge Hunter, Wanhao Duplicator 7

LCD/mSLA

تشخیص SLA از DLP آسان است ، اما هنگام تلاش برای تشخیص DLP از LCD ، سردرگمی شروع می شود.

LCD که گاهی اوقات به آن mSLA ماسک دار نیز گفته می شود ، بسیار شبیه DLP است.

 تفاوت این دو فناوری در یک ماهیت وجود دارد.

با استفاده از DLP ، یک DMD برای هدایت نور پروژکتور به پایین دیگ بخار مورد نیاز است.

با استفاده از LCD ، دیگر نیازی به چنین وسیله اضافی نیست زیرا نور ماورا بنفش از مجموعه ای از LED ها می آید که از طریق صفحه LCD می تابند.

صفحه به عنوان یک ماسک عمل می کند دلیل نام masked SLA ، فقط پیکسل های خاص لایه مورد نظر را نشان می دهد.

به لطف اختراع این فناوری ، بالاخره چاپ سه بعدی رزینی در دسترس عموم قرار گرفت.

زیرا اجزای پرینتر سه بعدی LCD به طور کلی کمی ارزان تر هستند.

می توانید بگویید که چاپ سه بعدی LCD چیزی شبیه یک شمشیر دو لبه است.

نکته مثبت این است که قیمت ها به طور کلی پایین تر است.

اما طول عمر یک صفحه LCD بسیار کمتر از چیپ ست DLP است.

به این معنی که به تعمیر و نگهداری بیشتر نیاز است.

• منبع نور: صفحه پروژکتور نور دیجیتال
• جوانب مثبت: سطوح صاف ، زمان چاپ سریعتر در مقایسه با SLA ، اعوجاج پیکسل کمتر از DLP
• نکات منفی: با رشد منطقه چاپ کیفیت ساخت کاهش می یابد ، صفحه های LCD دارای چرخه عمر نسبتاً کوتاهی هستند (۵۰۰ ساعت)
• قیمت: ۱۵۰ دلار +
• نمونه های معروف:  Anycubic Photon S, Zortrax Inkspire, Peopoly Phenom

Material Jetting

جت متریال یک فناوری پرینت سه بعدی رزین است که تا حدودی مانند چاپگر جوهر افشان اداری کار می کند.

این فناوری از سریعترین و دقیق ترین فناوری های چاپ سه بعدی موجود است.

چرا مشابه چاپگر جوهر افشان ۲ بعدی است؟

از آنجا که پرینترهای سه بعدی پرتاب مواد دارای یک سر چاپ هستند که هزاران قطره رزین کوچک از آن بر روی سکوی ساخت پاشیده می شوند ، سپس با نور UV بهبود می بخشند.

وقتی یک لایه کامل شد ، سکوی ساخت ارتفاع یک لایه را کاهش می دهد.

روند کار تا زمان تکمیل تکرار می شود.

ماهیت فناوری پرتاب مواد دقت ابعادی زیادی را امکان پذیر می کند ،

اما سرعت نیز یک فاکتور جذاب است.

قطرات رزین از چندین هد چاپی که بالای پلت فرم ساخت و ساز رفت و برگشت می کنند ، خارج می شوند.

به این حالت رسوب خطی گفته می شود و این اطمینان را می دهد که بدون تأثیر بر سرعت ساخت ، چندین قطعه ساخته می شود.

• منبع نور: لامپ UV
• جوانب مثبت: سرعت ، دقت ابعادی ، انتخاب بین سطح مات و براق
• منفی ها: تجهیزات و مواد گران قیمت ، ضایعات مواد هنگام چاپ مات ، مقاومت کم قطعات
• قیمت: قیمت گذاری صنعتی در محدوده صدها هزار دلار است
• نمونه های معروف: Stratasys Objet500 Connex3

معرفی پرینتر سه بعدی UV و انواع آن