چاپگر سه‌ بعدی رزینی چیست؟

مرور کلی بر چاپگر های سه‌ بعدی رزینی

چاپگر های سه‌ بعدی رزینی نوعی تجهیزات در فناوری تولید افزایشی (Additive Manufacturing) هستند که عمدتاً با ساخت لایه به لایه اشیاء و پخت رزین حساس به نور مایع عمل می‌کنند.

خدمات پرینت سه بعدی با رزین

1. رابطه و تفاوت چاپگر های سه‌ بعدی رزینی با سایر فناوری‌ های چاپ سه‌ بعدی

فناوری‌ های مختلفی برای چاپ سه‌ بعدی وجود دارند، مانند لامینیشن حرارتی (FDM)، پخت نوری (Light Curing)، جوهرافشان (Inkjet)، قالب‌ گیری با گچ پودری، قالب‌ گیری با پودر سنتز شده و غیره.

چاپگر های سه‌ بعدی رزینی اصل پخت نوری را برای انجام چاپ به کار می‌برند. بر خلاف لامینیشن حرارتی (FDM) که از رزین‌ های ترموپلاستیک استفاده کرده و مواد را با گرم کردن لایه به لایه اکسترود می‌کند، چاپگر های رزینی از ویژگی‌ های پخت رزین‌ های حساس به نور تحت منابع نوری خاص بهره می‌برند.

مثال:

در فناوری FDM، موادی مانند رزین‌ های ABS یا PLA از طریق نازل حرارتی ذوب و اکسترود می‌شوند،

در چاپگر های رزینی، رزین‌ های حساس به نور مایع در یک مخزن قرار می‌گیرند و با تابش نور به صورت لایه به لایه سخت می‌شوند.

روش جوهرافشان (Inkjet) نیز شامل تزریق و چاپ رزین مایع و سپس برش آن به لایه‌ هایی با ضخامت مشخص است، که این روش نیز از اصل قالب‌ گیری با پخت نوری چاپگر های رزینی به طور قابل توجهی متفاوت است.

چگونه رزین مناسب برای چاپ سه‌بعدی را انتخاب کنیم: تنها راهنمایی که نیاز دارید

2. ساختار و اجزای پایه‌ ای چاپگر سه‌ بعدی رزینی

1. منبع نور

این جزء، یکی از قطعات کلیدی چاپگر سه‌ بعدی رزینی است. بسته به نوع منبع نوری به کار رفته، انواع مختلفی دارد.

در فناوری SLA (پخت نوری استریولیتی)، لیزر برای تابش روی رزین حساس به نور استفاده می‌شود. هد لیزر هر لایه از مدل را به ترتیب از نقطه به خط و سپس به سطح، بر اساس کد G تولید شده از برش مدل، اسکن می‌کند. رزین حساس به نور تابیده شده توسط لیزر سریعاً سخت می‌شود.

در فناوری DLP (پردازش نور دیجیتال)، منبع نور از پروژکتور تأمین می‌شود. پروژکتور یک سطح برش از مدل را به صورت تصویر مسطح روی رزین مایع می‌تاباند تا سخت شود. به این ترتیب، هر بار یک سطح شکل می‌گیرد و زمان چاپ فقط به ارتفاع لایه شیء بستگی دارد.

۲. سکوی ساخت (Build Platform یا Generate Board)

این سکوی پایه برای ساخت اشیاء است. در طول فرآیند چاپ، چاپگر های رزینی می‌توانند اشیاء را به صورت معمولی یا برعکس بسازند، بسته به موقعیت قطعات و اینکه سکوی ساخت پایین می‌رود یا بالا می‌آید.

جهت برعکس معمولاً در دستگاه‌ های رومیزی بیشتر استفاده می‌شود، زیرا کار با آن ساده‌تر است و می‌توان بدون افت کیفیت چاپ را انجام داد. با این حال، در این حالت، چسبندگی چاپ و ساختار نگهدارنده (Support) بسیار مهم است تا قطعات به دلیل گرانش سقوط نکنند.

۳. مخزن رزین

برای نگهداری مواد چاپی مانند رزین حساس به نور استفاده می‌شود. رزین در یک ظرف منتظر می‌ماند تا منبع نور آن را سخت کند.
رزین‌ های مختلف دارای خواص متفاوتی هستند، مانند استحکام، سختی، انعطاف‌ پذیری و مقاومت حرارتی. هنگام چاپ اشیاء با نیازهای متفاوت، لازم است رزین مناسب برای هر کاربرد انتخاب شود.

چگونه مشکلات و خرابی‌های چاپ رزینی را شناسایی و برطرف کنیم: یک راهنمای جامع

3. ویژگی‌ های مواد رزینی مورد استفاده

1. حساسیت به نور (Photosensitivity)

رزین حساس به نور، ماده اصلی چاپگر های سه‌ بعدی رزینی است و بزرگترین ویژگی آن حساسیت به نور می‌باشد. هنگام تابش طول موج‌ های خاص نور (مانند نور ماوراءبنفش)، واکنش فوتوپلیمریزاسیون رخ می‌دهد و رزین از حالت مایع به حالت جامد تبدیل می‌شود.

این واکنش فوتوپلیمریزاسیون، اساس چاپگر های رزینی را تشکیل می‌دهد و به چاپگر ها اجازه می‌دهد تا رزین را لایه به لایه پخت کنند و اشیاء را بسازند.

• مثال: در چاپگر های SLA، تابش لیزر باعث سخت شدن سریع رزین حساس به نور می‌شود.

9 خطای رایج در چاپ سه‌ بعدی رزینی و روش‌ های رفع آن‌ ها

۲. تنوع و تفاوت‌ های عملکردی

رزین‌ ها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: رزین‌ های استاندارد و رزین‌ های پیشرفته.

• رزین‌ های استاندارد: دارای سطح صاف و کیفیت سطح خوب و خواص مکانیکی متوسط هستند. نمونه‌ هایی مانند رزین‌ های با ویژگی مشابه ABS (zABS) و رزین‌ هایی که برای چاپ سریع واقعی مناسب‌ اند (zUDP) در این دسته قرار می‌گیرند.
• رزین‌ های پیشرفته: به سه گروه مهندسی، دندانپزشکی و ریخته گری تقسیم می‌شوند.

رزین‌ های مهندسی دارای خواص مکانیکی بسیار خوب، دقت هندسی بالا و سطح صاف هستند.

رزین‌ های گروه دندانپزشکی دارای گواهی سازگاری زیستی (Biocompatibility) بوده و برای ساخت روکش‌ های دندان، مدل‌ های پل دندانی، راهنمای جراحی، اسپلینت‌ ها و فیکسچرها استفاده می‌شوند و دقت بالایی دارند.

رزین‌ های ریخته گری برای تولید قطعات فلزی از طریق فرآیند موم گمشده (Lost Wax Process) به کار می‌روند و کاربرد گسترده‌ ای در صنعت جواهرسازی دارند.