چاپ سه بعدی قطعات با خواص مکانیکی متغیر

یک شرکت آلمانی تولید کننده چاپگر سه بعدی، یک تکنولوژی چاپ سه بعدی جدید برای فرآیندHSS  خود توسعه داده است. این روش که به “greyscale 3D printing” معروف است، امکان ایجاد یک قطعه شامل خواص متغیر از استحکام مکانیکی و الاستیسیته تا چگالی مواد، وزن و مرکز ثقل را فراهم می کند. با استفاده از این تکنولوژی جدید می توان خواص متغیر را به صورت جداگانه در نواحی مختلف قطعه چاپ سه بعدی شده بدون اینکه در مؤلفه قابل مشاهده باشند به وجود آورد.

فناوری چاپ سه بعدی HSS

چاپ سه بعدی HSS یک فناوری مبتنی بر جوهرافشان است که در اوایل دهه ۲۰۰۰ توسطNeil Hopkinson در دانشگاه لوفبورو اختراع و ثبت شده است.

این فرایند شامل اعمال یک لایه پودر پلاستیک نازک روی یک پلتفرم ساخت گرم می باشد. یک سر چاپ جوهر افشان در سراسر پلتفرم حرکت کرده و یک جوهر جذب کننده نور مادون قرمز را بر نواحی منتخب از پلتفرم می پاشد. سپس پلتفرم ساخت در معرض نور مادون قرمز قرار می گیرد و به نواحی چاپ شده از پودر پلاستیک اجازه می دهد حرارت را جذب کنند. این امر باعث می شود که پودر با لایه های زیرین ذوب شود. پس از اتمام مرحله ذوب، پلتفرم ساخت به اندازه یک لایه پایین می آید و این فرایند تا زمان اتمام چاپ سه بعدی قطعه تکرار می شود.

Hopkinson با همکاری یک شرکت سازنده هد پرینت های جوهر افشان به نام Xaar که در آن به عنوان مدیر فناوری مشغول به کار بود، به توسعه فرایند HSS ادامه داد. در سال ۲۰۱۶ کمپانیVoxeljet  برای کمک به تجاری سازی فرایند HSS و توسعه چاپگر های سه‌ بعدی خود، مجوزی از Xaar دریافت کرد. این شرکت در سال ۲۰۱۷ فرآیند HSS  را برای چاپگر سه بعدیVX200  خود توسعه داد.

فناوری چاپ سه بعدی HSS
فناوری چاپ سه بعدی HSS

چاپ سه بعدی HSS greyscale

کمپانی Voxeljet توانسته است با تغییر دادن greyscale فرآیند HSS که با مقدار جوهر چاپ سه بعدی شده در پودر مرتبط است، خواص مکانیکی سه بعدی را در یک قطعه چاپ سه بعدی شده اعمال کند. حداکثر شش سطح grey مختلف می توانند براساس ماده مورد استفاده در مواد پودر چاپ سه بعدی شوند. greyscale در حجم واحد را می توان با تغییر اندازه قطره جوهر جذب کننده اشعه مادون قرمز تغییر داد.

برای تناژ هایی با رنگ های خاکستری تیره تر، انرژی حرارتی بیشتری می تواند توسط مواد چاپ شده از لامپ مادون قرمز جذب شود. سطوح مختلف جوهر ورودی سبب ایجاد درجات سختی مختلفی در قطعه چاپ سه بعدی شده می گردد و ایجاد خصوصیات متفاوت را در یک مؤلفه واحد امکان پذیر می سازد.

به عنوان مثال،Voxeljet  توضیح می دهد که چاپ سه بعدی HSS greyscale مخصوصاً برای صنعت تولید کفش مناسب است و به طور بالقوه امکان تولید کفش هایی کاربردی با افزایش میزان راحتی را فراهم می سازد.

چاپ سه بعدی HSS greyscale
چاپ سه بعدی HSS greyscale

کفی های چاپ سه بعدی شده با ساختارهای مشبک قبلاً به عنوان یک فناوری پیشرفته در صنعت تولید کفش ایجاد شده اند. این کفی ها درجه بسیار بالایی از راحتی و استحکام را برای نواحی تحت تنش های گوناگون براساس ضخامت دیواره فراهم می کنند.

با استفاده از فناوریHSS ، یک ساختار شبکه ای یا یک ماده جامد می تواند با ویژگی های هدف متغیر ایجاد شود. مقادیر مختلف جوهر می تواند در نواحی تحت تنش از یک کفی کفش استفاده شود. بنابراین تولیدکنندگان کفش می توانند به طور بالقوه بخش های مورد نظر از کفی چاپ سه بعدی شده را برای فراهم آوردن راحتی، پایداری و الاستیسیته، بهینه کنند.

منبع: https://3dprintingindustry.com/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdf

pdfچاپ سه بعدی قطعات با خواص مکانیکی متغیر

به این پست امتیاز دهید
چاپ سه بعدی قطعات با خواص مکانیکی متغیر

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *