روش های نمونه سازی سریعFDM, SLA, SLS

تولید Subtractiveکاهشی

Additiveافزایشی

کاری(: کاهش22ی)ماشین تولی22د تراشکاری، فرزکاری، س2نگ زنی،

سوراخ کاری و ... .

تولید افزایشی یک از بعدی س2ه اجس2ام تولی2د

فایل دیجیتالی تولی2د مس2تقیم قطعات از کامپیوتر

به صورت الیه به الیه

کاربردهاخودروسا

زی

محص�والت

مص�رفیپزشک�ی

ماشین های

اداری/�صنعتی

هوافض�اآموزشی

سایرمعمارینظامی

تولید افزایش

ی 3)چاپ بعدی(

الیه ذوبی Fused Deposition Modeling

3حکاکی بعدی

Stereolithographyتف جوشی

انتخابی لیزری Selective Laser

SinteringRapid Manufacturing ≡ Additive Manufacturing ≡ 3D

Printing

تاریخچه3D Systemsموسس شرکت Chuck Hull توسط 1984در سال

STLفایل

مدلسازی در •کامپیوتر

اسکن قطعات •سه بعدی

تبدیل به الیه های نازک

(Slicing)نرم افزارهای •

slicing

تولید الیه به الیه

•FDM•SLS•SLA•…

مکانیزم کلی تولید

FDM درجه سلسیوس(.220 تا 160نازل و اکسترودر داغ می شوند )بین •بر • نازک ب2ه شک2ل رشته هایی و درآمده ب2ه حال2ت خمیری ترموپالس2تیک

روی مسیر مورد نظر اکسترود می شوند.

FDM

FDMیا • پالس2تیک جداشونده ک2ه دیگری نازل از پرینت2ر تکیه گاه، برای قطعات

محلول در آب در آن است، استفاده می کند.

FDMنوع از پرینتر ی2ک FDMنمونه 2ی

خانگی:

FDM

FDMنوع ماده گروه

اصلی نام ماده توضیحات

ترموپالستیک

ABS

ABS سازی استانداردپالستیک نمونهABS+ ABS مستحکم تر از 40%

ABS-M30 % مستحکم تر – اتصال بهتر 70 تا 25الیه ها

ABS-M30i سازگار با محیط زیست – مناسب برای صنایع پزشکی، دارویی و غذایی

ABSi شفاف و بی رنگ

PC

PC رایج ترین در صنعت ترموپالستیک ها – خواص مکانیکی و مقاومت حرارتی باال

PC-ABS PC و ABSدارای ویژگی های مطلوب

PC-ISO سازگار با محیط زیست – مناسب برای صنایع پزشکی، دارویی و غذایی

PPSF PPSF/PPSU بیشترین مقاومت حرارتی و شیمیاییULTEM ULTEM 9085 مقاوم، سبک و بازدارنده ی شعله

PLA PLA قابل تجزیه در طبیعت

مزایا:تولید هندسه های پیچیده•استحکام خوب قطعات•3Dارزان ترین نو2ع پرینت •هزینه اولیه و نگه داری پایین•مواد غیر سمی•

FDM

، Z میلی2 متر و محور Y، 0.08± و Xتلرانس: محور میلی2 متر0.25±

معایب2:اس2تحکام ک2م در راستای •

هاعمود بر الیهبه • نس2بت پایین کیفی2ت

هادیگر روشالیه های قاب2ل مشاهده با •

چشمهافقط برای ترموپالستیک•

FDM

نمونه هایی از محصوالت تولید شده:FDM

SLSاز (:Sinteringتف جوش�ی ) ب2ه یکدیگر ی2ا چن2د ماده ی2ک چس2باندن ذرات

طری2ق ذوب س2طحی براث2ر حرارت، همراه ب2ا فشار ی2ا بدون آ2ن، به طوری که به صورت یک توده ی جامد درآیند.

SLSبرای اتصال ذرات پالستیک، فلز و سرامیک استفاده می شود. CO2در این روش از لیزر2 •در ه2ر مرحل2ه لیزر طرح دوبعدی س2طح مقطع2ی از قطع2ه را بر روی پودر مواد اسکن •

می کند.پودرهای سینتر نشده نقش تکیه گاه را ایفا می کنند.•پس از تکمیل، گردهای روی قطعه را تمیز کرده و سطوح آنرا صیقلی می کنند.•

SLS

SLS

سینتر لیزری

پایین آمدن پلتفر�م

افزودن یک الیه

پودر

SLS

SLSنوع ماده نام ماده توضیحات

پلیمر ها

Glass Filled Nylon تست های فیزیکی و مصارف عملکردیNylon 12 / Nylon PA

2200 در تماس با مواد غذایی یا بافت های انسان

Nylon 11 ماده مقاوم با خواص مکانیکی، فرآیند پذیری و کیفیت سطح متعادل

Flex ماده انعطاف پذیر

Duraform® EX Natural پالستیک ضد ضربه با سفتی مشابه مواد تزریق پالستیک شده

FR-106 بازدارندگی شعله با حفظ خواص مکانیکی-ضد ضربه و سفتی باال

Carbon Filled Nylon سختی باال-صافی سطح خوب-مقاومت در برابر خوردگی

Windform ® LX مقاوم-خواص هدایتی باالAluminum Filled Nylon ظاهر فلزی-قطعات مستحکم

فلزات

Stainless Steel 17-4 مقاومت به خوردگی، خواص مکانیکی و داکتیلیته باال

Cobalt Chrome سوپرآلیاژ مخصوص پر کردن دندان

Titanium Ti6AI4V / ELI مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی باال-وزن مخصوص کم

Inco 718 سوپرآلیاژ با استحکام باال برای رنج وسیعی از دماسرامیک

ها Alumina عایق الکتریکی قوی

SLSمزایا:

بخش های • برای تکیه گاه به نیاز بدون معلق

پودر اضافی قابل استفاده مجدد است•SLAتردی کمتر نسبت به روش •رنج وسیعی از مواد•قطعات مستحکم•سریع و دقیق•

تا 0.1تلران222س: ±± میلی متر0.18

معایب:نیاز به پرداخت کاری پس از تولید•عملیات پیچیده تولید•هزینه ی اولیه باال •% انقباض در سرامیک ها40 تا 20•تعویض ماده سخت و دشوار است•

SLS

نمونه هایی از محصوالت تولید شده:SLS

SLAنور )معموال نو2ر معرض در گرفتن قرار ب2ا ک2ه اس2ت پلیم2ر نوع2ی فو2توپلیم2ر:

فرابنفش2 یا محدوده ی مرئی طیف الکترومغناطیسی( خو2اص متفاوتی پیدا می کند.

SLAآینه 2ی تح2ت کنترل کامپیوت2ر، لیزر فرابنفش •

را به سطح رزین فوتوپلمیر هدایت می کند.روی • بر را مقطع لیزر شک2ل س2طح پرت2و

به برخورد ب2ا و کرده دنبال رزی2ن س2طح رزین، آنرا به حالت جامد در می آورد.

رزین • و باال پلتفرم قطع2ه، تکمی2ل از بع2د اضافی به مخزن بازمی گردد.

رزین • شده، جدا پلتفرم از قطع222ه برای و داده شستشو cureباقی مانده

قرار داده می شود. UVنهایی، درون کوره ی

SLA

از بین بردن قسمت های تکیه گاه•سمباده زنی •ساب زنی•رنگ آمیزی•پوشش مس•پوشش نیکل•

پ2س از اتمام مراح2ل تولی2د، ه2ر ی2ک از مراح2ل زی2ر می تواند انجام شود:

SLA

SLA

SLA

SLA

SLAمزایا:

کیفیت • و دق2ت و از س2رعت تلفیق2ی سطح

استحکام • ب2ا بادوام، و س2بک قطع2ه پالستیک پلی استرین

قطعات بزرگت2ر نی2ز ب2ا ای2ن روش قابل •تول2ید است

فرآیند ساده تولید•تنوع مواد محدود•

± میلی متر0.127± تا 0.05تلرانس:

معایب:با • س22ازگار خام، اولی22ه مواد

انسان و محیط زیست نمی باشدنیاز به تکیه گاه•و • است ترد شده تولی2د قطع2ه

تنش زیادی را تحمل نمی کندقطعه ظاهر زیبایی ندارد••Cure تاب سبب مدت، بلن22د

برداشتن قطعه می شودPost curingنیاز به •

SLA

نمونه هایی از محصوالت تولید شده:SLA

www.3dsystems.comwww.protocam.comwww.cadalyst.comwww.wikipedia.com

www.livescience.comwww.stratasys.com

www.crdm.co.uk

منابع

تهیه کننده: پویان نیّری