رزین چاپ سه‌بعدی: راهنمای جامع

اگرچه ترموپلاستیک‌ها رایج‌ترین مواد مورد استفاده در چاپ سه‌بعدی هستند، اما در برخی موارد به ویژگی‌های خاص‌تری نیاز است. در این مواقع، گزینه‌های دیگری نیز در دسترس هستند. علاوه بر ترموپلاستیک‌ها، چاپ سه‌بعدی فلزات و رزین‌ها نیز به‌عنوان مواد حرفه‌ای قابل استفاده‌اند. در این بخش، به چاپ سه‌بعدی با رزین پرداخته و ویژگی‌ها و مزایای خاص این مواد برای تولید افزایشی (additive manufacturing) را بررسی می‌کنیم و همچنین گزینه‌های موجود را برای پروژه‌های شما را معرفی می‌کنیم.

کاربردهای چاپ سه‌بعدی با رزین: چه زمانی منطقی است؟

انتخاب نوع رزین برای پروژه شما به ماهیت و نیازهای آن بستگی دارد. با پیشرفت مداوم در صنعت تولید افزایشی (Additive Manufacturing)، رزین‌های جدیدی توسعه می‌یابند که ویژگی‌های جذابی ارائه می‌دهند و گزینه‌های متنوعی را در اختیار شما قرار می‌دهند.

یکی از ویژگی‌های مشترک بیشتر رزین‌ها، سطح جزئیات بالا و کیفیت سطح عالی است. اگر به چاپ‌هایی با دقت بالا نیاز دارید، چاپ سه‌بعدی رزین بهترین گزینه است، به دلیل وضوح بالایی که این مواد ارائه می‌دهند. همچنین می‌توان از رزین‌ها برای ساخت نمونه‌های اولیه مشابه قالب‌های تزریق پلاستیک یا قطعات زیباشناختی استفاده کرد.

برای نمونه‌های اولیه غیرعملکردی، برخی انواع رزین به‌طور خاص مناسب هستند. اگر هدف اصلی نمونه اولیه شما نمایش جزئیات و هندسه‌های پیچیده است، مواد رزینی کاملاً مناسب خواهند بود.

چاپ سه‌بعدی با رزین همچنین برای تولید قطعات تزئینی یا محصولات نهایی آماده، به‌دلیل جزئیات بالا و سطح‌های بسیار صاف، بسیار مناسب است. با استفاده از فناوری‌های جدید رزینی، می‌توانید به راحتی به سطوحی مشابه قالب‌گیری تزریقی دست پیدا کنید.

رزین‌های مقاوم‌تر و سخت‌تری نیز وارد بازار شده‌اند. چاپ سه‌بعدی با رزین همچنین گزینه‌های نیمه‌شفاف را برای محفظه‌ها یا دستگاه‌های ذخیره‌سازی ارائه می‌دهد. رزین‌های جدید موجود در بازار این امکان را فراهم می‌کنند که قطعات عملکردی با کارایی بالا را با دقت و مقاومت مکانیکی پیشرفته و لایه به لایه تولید کنید. این راه‌حل مناسبی برای حرفه‌ای‌هایی است که به دنبال بهینه‌سازی فرآیندهای طراحی خود هستند.

در نهایت، مواد رزینی و چاپگرهای سه‌بعدی رزین به‌طور فزاینده‌ای برای تولید انبوه مورد استفاده قرار می‌گیرند! از جواهرسازی تا پروژه‌های مهندسی و کاربردهای پزشکی، آینده چاپ سه‌بعدی با رزین روشن و نویدبخش است.

خدمات پرینت سه بعدی با رزین

بهترین پرینترهای سه‌بعدی رزینی

در ادامه، برخی از پرینترهای سه‌بعدی رزینی جالب توجه که در حال حاضر در بازار موجود هستند آورده شده است. این پرینترها نشان‌دهنده تمرکز سازندگان پرینترهای سه‌بعدی بر تولید ماشین‌هایی هستند که سریع‌تر چاپ می‌کنند، دقت بهتری دارند و به طور فزاینده‌ای برای تولید انبوه مناسب می‌شوند.

Formlabs Form 3 and 3L

Formlabs یکی از شناخته‌شده‌ترین پرینترهای سه‌بعدی SLA است که به‌ویژه به خاطر مدل Form 2 شهرت دارد. پرینترهای جدید Formlabs Form 3 و Formlabs Form 3L بر اساس یک فرآیند چاپ کاملاً جدید به نام Low Force Stereolithography (LFS) طراحی شده‌اند. این دو دستگاه به‌گونه‌ای ساخته شده‌اند که سریع‌تر و دقیق‌تر از مدل‌های قبلی خود باشند!

Origin One

پرینتر سه‌بعدی Origin One به یک گزینه جدید برای تولیدکنندگان با حجم بالا تبدیل شده است. این دستگاه با ابعاد ساخت 192 x 108 x 350 میلی‌متر امکان چاپ سری‌های متعدد را فراهم می‌کند. با وجود این نوع پرینترهای سه‌بعدی، مواد رزینی به یک گزینه واقعی برای تولید صنعتی تبدیل شده‌اند و به کسب‌وکارها اجازه می‌دهند تا به تولید قطعات با حجم و دقت بالا دست یابند.

Prusa SL1

شرکت Prusa با پرینتر Prusa SL1 وارد بازار استریولیتوگرافی (SLA) شد. این پرینتر سه‌بعدی متن‌باز است و با حجم ساخت 120 × 68 × 150 میلی‌متر ارائه می‌شود. این دستگاه از یک صفحه نمایش LCD برای پخت رزین استفاده می‌کند و به‌عنوان گزینه‌ای جذاب برای پروژه‌های رزینی با دقت بالا شناخته شده است.

Elegoo Mars

پرینتر Elegoo Mars یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین دستگاه‌ها در بازار است. این پرینتر سه‌بعدی به‌خاطر سادگی در استفاده و آماده‌سازی، به‌طور کلی دسترسی بالایی دارد و برای کاربران مبتدی بسیار مناسب است.

فناوری‌ها و مواد چاپ سه‌بعدی رزینی

چاپ سه‌بعدی با رزین از فرآیندهای متفاوتی نسبت به چاپ سه‌بعدی با پلاستیک استفاده می‌کند. برخلاف پرینت سه بعدی معمولی، هیچ پودری مانند فناوری SLS یا نیازی به اکستروژن فیلامنت مانند چاپ FDM نیست.

SLA، DLP و LCD از محبوب‌ترین فناوری‌های چاپ سه‌بعدی برای تولید قطعات رزینی هستند. آشنایی با تفاوت‌های ظریف هر یک از این فناوری‌ها به روشن شدن آنچه می‌توانید از چاپ نهایی انتظار داشته باشید تا تصمیم بگیرید که کدام یک با برنامه شما مطابقت دارد، کمک می‌کند.

به‌طور کلی، پرینترهای سه‌بعدی رزینی SLA و DLP/LCD از دقیق‌ترین و باکیفیت‌ترین فرآیندهای تولید افزایشی به شمار می‌روند. تفاوت‌های دقت و کیفیت معمولاً بیشتر ناشی از تفاوت بین ماشین‌آلات تولیدکنندگان مختلف است تا تفاوت‌های بین خود فناوری‌ها.

استریولیتوگرافی (SLA)

استریولیتوگرافی یا SLA یکی از قدیمی‌ترین تکنیک‌های چاپ سه‌بعدی است که تاکنون توسعه یافته است. این فناوری برای چاپ سه‌بعدی رزین با استفاده از یک فرآیند فوتوشیمیایی به کار می‌رود.

فرآیند چاپ سه‌بعدی SLA با رزین مایع و پخت‌نشده آغاز می‌شود. در این فرآیند از یک مخزن مایع فوتوپلیمر رزین استفاده می‌شود. صفحه ساخت در فواصل کوچک به سمت پایین حرکت می‌کند و پلیمر مایع در معرض نور قرار می‌گیرد. در این مرحله، لیزر UV مقطعی از مدل را به‌صورت لایه به لایه رسم می‌کند. این فرآیند تکرار می‌شود تا مدل سه‌بعدی به‌طور کامل ایجاد شود.

Polyjet

در فرآیند Polyjet، لایه‌های بسیار نازک روی سینی ساخت تجمع می‌کنند تا چندین محصول سه‌بعدی با جزئیات بالا ایجاد شود. در مواردی که برجستگی‌ها یا اشکال پیچیده نیاز به پشتیبانی دارند، پرینتر سه‌بعدی Polyjet از یک ماده پشتیبان قابل حذف به نام FullCore 750 استفاده می‌کند. این فرآیند پلیمریزاسیون لایه‌های نازک به‌طور مکرر انجام می‌شود تا زمانی که شیء به‌طور کامل ساخته شود.

خدمات پرینت سه بعدی پروجت

DLS (سنتز نوری دیجیتال)

DLS با استفاده از یک پروژکتور نور دیجیتال، یک توالی پیوسته از تصاویر UV را از طریق یک پنجره اکسیژن‌نفوذپذیر و شفاف به UV به زیر مخزن رزین مایع تابش می‌کند. منطقه مرده که در بالای پنجره ایجاد می‌شود، یک رابط مایع را زیر قطعه در حال چاپ حفظ می‌کند. بالاتر از این منطقه، قطعه در حال پخت از مخزن رزین بیرون کشیده می‌شود.

LCD (Liquid Crystal Display) / DLP (Digital Light Processing)

در فناوری‌های LCD و DLP، رزین در یک مخزن نگهداری می‌شود و در طول فرآیند چاپ، رزین به‌صورت لایه به لایه به یک پلتفرم ساخت پخته شده و تشکیل قطعه به‌طور تدریجی باعث بالا آمدن پلتفرم از مخزن می‌شود. این دو فناوری چاپ سه‌بعدی بسیار شبیه به هم هستند، اما تفاوت اصلی آن‌ها در منبع نور است. هر دو از نور برای پخت رزین استفاده می‌کنند.

در چاپ LCD، رزین توسط نور UV که از مجموعه ای از LED ها منتشر می‌شود، پخته می‌شود. در مقابل، برای پخت رزین‌های DLP، پرینتر سه‌بعدی دارای یک دستگاه میکروآینه دیجیتال (DMD) است؛ این قطعه شامل هزاران میکروآینه است که برای هدایت پرتو نور تولیدشده توسط پروژکتور نور دیجیتال استفاده می‌شوند.