مزایا و معایب پرینت سه بعدی

در حال حاضر ساخت افزایشی یکی از شاخه های بزرگ تولید قطعات و محصولات جدید در سیستم های صنعتی (و سرگرمی) می باشد. اغلب سیستم ها در این تکنولوژی که اغلب با نام پرینت سه بعدی شناخته می شود، از روش لایه به لایه برای ساخت قطعات استفاده می کنند. در این مقاله می خواهیم بیشتر درباره تکنولوژی چاپ سه بعدی و مزایا ومعایب آن توضیح می دهیم.

فهرست محتوای مقاله

تکنولوژی پرینت سه بعدی و مزایا و معایب آن

پرینت سه بعدی قطعه و مزایا و معایب آن

تفاوت های قابل ملاحظه ای بین ۱۰ نوع سیستم پرینت سه بعدی موجود در بازار وجود دارد. با این حال، تفاوت اصلی بین این فناوری ها و فرآیندهای صنعتی معمول بیشتر می تواند به دسته بندی زیر تقسیم شود:

سرعت: سرعت مشخص می کند که چه مقدار زمان از مرحله طراحی تا پایان مرحله ساخت نیاز است.

هزینه: متوسط مبلغ مورد نیاز برای ایجاد یک قطعه است.

کیفیت: کیفیت یک سنجش واقع بینانه است که میزان دقت و بی نقص بودن قطعه را مشخص می کند.

انعطاف پذیری: انعطاف پذیری معین می کند که چگونه می توان یک طراحی را به راحتی سفارشی کرد یا تغییر داد.

دسترسی: دسترسی اندازه گیری میزان آسانی یک فرد یا کسب و کار برای دسیابی به ابزارهای مورد نیاز جهت تولید قطعه است.

سرعت در تکنولوژی پرینت سه بعدی

سرعت در پرینت سه بعدی

یکی از بزرگترین مزایای استفاده از پرینت سه بعدی ساخت سریع نمونه اولیه است. نمونه سازی سریع توانایی طراحی، ساخت و آزمایش یک قطعه سفارشی در کمترین زمان ممکن و تغییر و تولید مجدد طراحی بدون تاثیر بر سرعت فرآیند تولید می باشد.

پیش از ظهور تکنولوژی پرینت سه بعدی به عنوان یک فرآیند اصلی تولید، ساخت یک نمونه اولیه هفته ها طول می کشید و پس از اعمال هر تغییری ساخت طرح جدید مجدداَ چند هفته زمان می برد. با در نظر گرفتن زمان حمل و نقل، توسعه محصول از زمان طراحی تا تولید نهایی گاهاَ تا یک سال نیز طول می کشید.

با ورود پرینتر های سه بعدی به عرصه تولید، اکنون کسب و کارها می توانند با استفاده از یک چاپگر حرفه ای حتی در خانه قطعه مورد نظرشان را طی چند روز تولید و مورد آزمایش قرار دهند.

بنابراین، برای تولیدات کوچک و نمونه سازی، خدمات پرینت سه بعدی یکی از بهترین گزینه ها است. اما تولید انبوه محصولات با سیستم تولید سنتی مناسب تر است.

هزینه در تکنولوژی پرینت سه بعدی

هزینه در تکنولوژی پرینت سه بعدی

همانطور که در بخش قبلی گفته شد، تولید یک قطعه یا نمونه اولیه منحصر به فرد با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی زمان تولید را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. با این حال، روش های سنتی تولید قادر به تولید انبوه قطعات نهایی هستند.

آیا در مورد تعادل هزینه ها نیز این امر صدق می کند؟ برای قطعات بسیار کوچک، پرینت سه بعدی ارزان تر است، زیرا فقط یک یا دو دستگاه (بسته به سیستم) برای تولید قطعه از مواد داده شده مورد نیاز است. همچنین فناوری پرینت سه بعدی مواد زائد بسیار کمتری تولید می کند و هم چنین نیازی به ابزار اضافی ندارد. به این ترتیب، هزینه تولید انبوه از یک قطعه برای تمام قطعات یکسان است.

با این حال، تولید انبوه یک قطعه با روش های سنتی به زمان و انرژی کمتری نیاز دارند. هزینه های اجرا و نگهداری یک پرینتر سه بعدی با هزینه های نگهداری و استفاده رقیب صنعتیش در نقطه ای به نام “breakeven” یکدیگر را قطع می کنند. پس از این نقطه، روش های سنتی برای تولید یک قطعه ارزان تر از پرینت سه بعدی می شود.

کیفیت در تکنولوژی پرینت سه بعدی

کیفیت در تکنولوژی پرینت سه بعدی

شاید بزرگترین محدودیت تکنولوژی پرینت سه بعدی کیفیت نهایی است. در تمامی روش های پرینت سه بعدی معمول که در همه آن ها از روش تزریق لایه بر روی لایه های قبلی استفاده می شود، ضعف درونی در قطعه شکل می گیرد. البته روش هایی برای اصلاح این ضعف وجود دارد، اما برای کسانی که تلاش می کنند قطعاتی با کیفیت بسیار بالا برای استفاده های صنعتی ایجاد کنند، مشکل ساز می باشد.

برای بعضی از سیستم ها قرار گرفتن لایه های روی یکدیگر به طور چشمگیری از جذابیت بصری یک محصول کم می کند. عملیات پس پردازشی برای محو کردن این لایه وجود دارد، اما این عملیات به زمان و تلاش بیشتری در مقایسه با محصولات تولید شده توسط سایر ابزار ها نیاز دارد. ساده ترین راه برای حل این مشکلات، چاپ کردن با استفاده از سیستم های مبتنی بر لیزر با وضوح بسیار بالا است. با این حال، این به این معنی است که قطعات برای ساخت به زمان بیشتری نیاز دارند. علاوه بر این، دستیابی و اجرای چنین سیستم های مبتنی بر لیزری نسبتا گران هستند، و برای شرکت های صنعتی و بزرگ مناسب تر می باشند.

انعطاف پذیری در تکنولوژی پرینت سه بعدی

انعطاف پذیری در تکنولوژی پرینت سه بعدی

یکی قابلیت های مهم پرینت سه بعدی فراهم آوردن امکان تولید هر قطعه ای است که تنها در صفحه ساخت جای بگیرد.

در هر فرایند تولید دیگر، هر قطعه جدید یا تغییر در طراحی قطعه نیاز به یک ابزار جدید دارد. یکی دیگر از مزیت های برجسته چاپ سه بعدی توانایی ایجاد هندسه های “غیرممکن” است که پیش از این با روش های تولیدی سنتی امکان ساخت آن وجود نداشته است.

حفره های توخالی در قسمت های جامد
قطعات داخل قطعات
مکانیزم های چاپ در محل

دسترسی در تکنولوژی پرینت سه بعدی

دسترسی در تکنولوژی پرینت سه بعدی

دسترسی به سیستم های پرینت سه بعدی براساس کیفیت و توانایی سیستم متفاوت است. در حالی که یک چاپگر سه بعدی FDM را می توان به قیمت کمتر از ۱۰۰ دلار خریداری کرد، این دستگاه ها بیشتر به مصرف کنندگان و علاقمندان اختصاص داده می شود. نرخ ماشین آلات و سیستم های مناسب برای کاربران حرفه ای از حدود ۱۰۰۰ دلار شروع می شوند.

هزینه یک فرایند کامل قالب تزریق می تواند حدود ۵۰،۰۰۰ دلار یا بیشتر باشد و این نرخ شامل هزینه های نصب و یا ابزار اضافی مورد نیاز برای ایجاد قالب نمی باشد.

بنابراین دسترسی به سیستم های پرینت سه بعدی ارزان تر و سریع تر می باشد. علاوه بر این، پرینت سه بعدی به طور پیش فرض تقریبا به صورت خودکار انجام می شود و نیاز به کمک قابل توجهی برای کار، نظارت و نگهداری دستگاه ندارد.

منبع: https://all3dp.com/

برای اینکه بدانید برای سفارش یک پروژه پرینت سه بعدی چه گام هایی را باید بردارید و آشنایی با نکات مهم برای سفارش حتما مقاله سفارش پرینت سه بعدی را مطالعه کنید.

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