وقتی در باره ی انواع پرینتر سه بعدی صحبت می کنیم، معمولا منظورمان انواع تکنولوژی پرینتر سه بعدی است. برای مثال Stereolithography, Selective Laser Sintering, Electron Beam Melting وغیره. درحالی که تکنولوژی های متفاوتی وجود دارند، هریک ازاین تکنولوژی ها نیزبه چند گروه تقسیم می شوند. برای مثال چند نوع دستگاه پرینتر سه بعدی درزیرمجموعه ی تکنولوژی FDM یا Fused Deposition Modeling وجود دارند. این تکنولوژی همچنین با عنوان FFF یا Fused Filament Fabrication شناخته می شود.
توضیح انواع دستگاه پرینتر سه بعدی FDM
در این مقاله قصد داریم تا 4 نوع پرینتر سه بعدی fdm را معرفی کنیم. پرینتر سه بعدی Cartesian , delta , polar و robotic arm.
-
پرینتر سه بعدی کارتزین
این نوع چاپگر سه بعدی رایج ترین نوع پرینترسه بعدی FDM است و به عنوان پرفروش ترین مدل شناخته می شود. این نوع پرینتر سه بعدی براساس سیستم مختصات کارتزین در ریاضیات عمل می کند، دارای سه محور X,Y,Z بوده که به کمک آن موقعیت دقیق اکسترودر را تعیین می کند. در این مدل صفحه ی پرینت (print bed) معمولا تنها در محورارتفاع (z) جابجا شده و نازل دردومحورX وZ حرکت می کند. البته دربعضی مدل ها که ابعاد کوچک تر دارند این ترتیب به صورت برعکس است. شرکت های سازنده براساس نیاز مشتریان ظرفیت این نوع دستگاه ها را تغییر می دهند، برای مثال توانایی پرینت متریال های صنعتی، ابعاد پرینتر سه بعدی وغیره. با این حال تعداد محدودی از برند های دنیا توانسته اند نوعی از این پرینتر سه بعدی را بهینه سازی کنند که عمده نیاز کاربرد های غیر تخصصی را پاسخ دهد مانند برند پرینتر سه بعدی ,Ultimaker و Makerbot.
-
پرینتر سه بعدی دلتا
این نوع چاپگر سه بعدی درحال رواج و پدیدار شدن در بازارهای فروش پرینتر 3 بعدی هستند مخصوصا نوعی از آن که توسط دو دانشجوی سوئیسی تولید شده. این نوع پرینتر سه بعدی دارای 6 محور بوده و براساس تکنولوژی پرینتر سه بعدی دلتا طراحی شده و با سیستم عامل مختصات کارتزین برنامه نویسی شده است. این تکنولوژی روی سخت افزاری با صفحه ی پرینت دایره ای شکل عمل می کند واکسترودر دستگاه با سه نقطه ی بدنه ی مثلثی شکل اتصال دارد. هریک ازاین نقاط هنگام پرینت بالا و پایین رفته و در نتیجه موقعیت و جهت نازل را مشخص می کند.
پرینتر سه بعدی دلتا به منظورافزایش سرعت فرایند پرینت 3 بعدی طراحی شده، با این وجود بسیاری ازکارشناسان معتقدند این نوع دستگاه پرینتر سه بعدی درمقایسه با پرینتر سه بعدی کارتزینی دقت کمتری دارد. پرینتر سه بعدی کارتزینی و دلتا تفاوت زیادی با یکدیگر ندارند. تنها تفاوتشان درچگونگی جابجایی اکسترودریا پرینت هد (print head) به نسبت موقعیتشان با صفحه ی پرینت یا پرینت بد (print bed) است. درپرینترسه بعدی کارتزینی هر جزء فقط در یک جهت می تواند حرکت کند درحالی که در پرینتر سه بعدی دلتا اکسترودر یا پرینت هد می تواند درهرجهتی حرکت کند و پرینت بد کاملا ثابت می ماند.
-
پرینتر سه بعدی پلار
نوع تعیین موقعیت در پرینتر سه بعدی پولار بر اساس مختصات x و y و z مشخص نمی شود بلکه توسط یک طول و زاویه تعیین می شود. به این معنا که صفحه ی پرینت هم می چرخد وهم حرکت می کند واکسترودر تنها بالا و پایین می رود. مزیت اصلی پرینتر سه بعدی پولار این است که تنها به دو موتور نیاز دارد درحالی که چاپگر سه بعدی اف دی ام کارتزینی حداقل به 3 موتورنیازدارد. در نتیجه مصرف انرژی پرینتر سه بعدی پلار و همچنین مقدار فضایی که اشغال می کند کمتر است.
-
پرینتر سه بعدی FDM با بازوی رباتیک
بازوهای رباتیک بیشتر برای مونتاژ قطعات درخط تولید مجموعه های صنعتی استفاده می شوند مخصوصا در کارخانه های ساخت اتوموبیل. اما صنعت ساخت افزایشی نیز از این تکنولوژی در پرینتر سه بعدی fdm استفاده کرده است که بیشتر در پرینت سه بعدی سیمانی خانه و ساختمان به کارگرفته می شود. با این حال استفاده از بازوهای رباتیک به عنوان پرینترسه بعدی، هنوزدرحال توسعه است.
اگرچه استفاده از این روش رواج کافی پیدا نکرده اما توجه به آن، روز به روز در حال افزایش است چرا که در این روش به صفحه ی پرینت نیاز نیست و این مزیت، این نوع پرینتر را تبدیل به پرینتر سه بعدی قابل حمل می کند و همچنین در موقعیت یابی انعطاف پذیر بیشتری دارد و می تواند ساختارهای پیچیده را با حرکات ساده تر تولید کند. با این حال این نکته نیز قابل توجه است که کیفیت نهایی این نوع از چاپگرهای سه بعدی اف دی ام در مقایسه با سایر انواع آن، چندان مطلوب نیست.
حق انتشار این مقاله برای وبسایت استودیو سه بعدی محفوظ است.