چاپگر سه بعدی FDM چیست و چگونه کار می کند؟

پرینتر سه بعدی FDM یا متریال ترموپلاستیک چیست؟

یک چاپگر FDM یا FFF : Fused Filament Fabrication : Fused Deposition Modeling که به فارسی مفهوم مدل سازی رسوب ذوب شده را میدهد؛ نوعی چاپگر سه بعدی است که اغلب برای ساخت نمونه اولیه طراحی (مدل کانسپت) استفاده می شود. مخفف FDM به نحوه شکل گیری مدل سه بعدی اشاره دارد: مواد (پلاستیک مذاب) توسط یک سیستم سه محوره در لایه‌های منفرد رسوب می‌کنند و چندین لایه با هم ترکیب می‌شوند تا مدل سه‌بعدی را تشکیل دهند.

چاپگر سه بعدی FDM چگونه کار می کند؟

این فرآیند با یک مدل سه بعدی CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) آغاز می شود. سپس فایل سه بعدی طراحی شده در نرم افزار پرینتر سه بعدی بنام Slicier (اسلایسر) به برش های متعدد افقی (هزاران لایه افقی اندازه میکرونی) تقسیم می شود و یک فایل G-code برای چاپگر خروجی می دهد.

چاپگر FDM رشته پلاستیکی جامد را گرم می کند و آن را از یک نازل - لایه به لایه - روی یک سینی ساخت ذوب و بیرون می کند تا شی فیزیکی را تشکیل دهد.

رایج ترین مواد مورد استفاده در چاپگرهای FDM چیست؟

در بازار متریال چاپگر سه بعدی FDM مختصرا بنام «فیلامنت : Filament» عرضه میشود. دو فیلامنت رایج در چاپگر FDM عبارتند از:

فیلامنت ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) که در کشورهای صنعتی دیگر قدیمی شده و به جایش از متریال PETG استفاده میکنند ولی در ایران همچنان ABS استفاده میشود! و دیگری فیلامنت PLA (اسید پلی لاکتیک) است که محبوبترین متریال در جهان محسوب میشود. هر سه این متریالها نسبتا رنج قیمتی یکسانی در ایران دارند و در رنگ های مختلف موجود هستند.

• متریال ABS، یک ترکیب مطلقا ترموپلاستیک است که استحکام نسبی خوبی را ارائه می دهد، اما به تهویه مناسب نیاز دارد زیرا بوهای زیادی منتشر می کند. برای جلوگیری از خطای تاب برداشتن یا ترک خوردگی نیز به یک سکوی ساخت گرم و محیط بسته چاپ نیاز دارید.
• متریال PLA کیفیت سطح خوبی را ارائه می دهد، یکی از ساده ترین مواد برای چاپ است و همچنین زیست تخریب پذیر است اما مقاومت ضربه ای ندارد.
• متریال PETG خواص ABS را داراست ولی دردسرهای آنرا ندارد.

چاپگرهای سه بعدی صنعتی یا درجه کیفی خوب FDM می توانند با مواد مهندسی و با کارایی بالاتر از جمله نایلون، TPU (پلی اورتان ترموپلاستیک) و PET (پلی اتیلن ترفتالات) یا PETG (پلی اتیلن ترفتالات گلیکول) یک چاپ خوب را تکمیل کنند. PET که اغلب در بطری‌های پلاستیکی یکبار مصرف استفاده می‌شود، می‌تواند برای قطعاتی که با مواد غذایی یا کاربردهای پزشکی در تماس هستند، استفاده شود و در هنگام چاپ بو ایجاد نمی‌کند.

چاپگرهای FDM چگونه استفاده می شوند؟

همانطور که گفتیم، طراحان و مهندسان دستگاه های اغلب از چاپگرهای FDM در مراحل اولیه طراحی و تولید قطعات ​​استفاده می کنند.

مرحله مفهوم اولیه طراحی: چاپ FDM به کاربران اجازه می دهد تا به راحتی چندین مدل را چاپ کنند تا شکل و تناسب قطعه واقعی را قبل از دنبال کردن ویژگی های دقیق (مثلا ارسال برای قالبسازی انبوه) بررسی کنند.

مزایا و معایب پرینترهای FDM چیست؟

مزیت: مهم ترین مزیتی که چاپگرهای سه بعدی FDM ارائه می دهند، هزینه پایین برای خرید و بهره برداری است. از آنجایی که در بازار ایران این دستگاهها پرطرفدار شده اند، شرکتهای داخلی زیادی تولید این نوع محصول را شروع کرده اند.

کار با چاپگرهای FDM آسان است و میتواند بسرعت و با هزینه کم یک قطعه اولیه را برای بررسی کمیتهای اولیه طراحی، تولید کند.

عیب: چاپگرهای FDM به جهت اینکه از ذوب ترموپلاستیک بهره میبرند، دقت ابعادی یا عملکرد قابل اعتمادی را که برخی دیگر از انواع چاپگرهای سه بعدی مثل چاپگر رزینی ارائه می دهند، ندارند (در قطعات کوچک با حجم هندسی پیچیده و ظرافت بسیار بالا). پس FDM بهترین انتخاب برای چاپ قطعاتی نیست که باید "نزدیک به کمال" باشند مثل قطعات قالبسازی جواهر یا ایمپلمنت دندانی که ریز و پیچیده هستند.

چاپگرهای FDM چه اندازه مدل های سه بعدی می سازند؟

به طور کلی، چاپگرهای FDM از اندازه کوچک رومیزی تا اندازه متوسط ​​می توانند مدل هایی با ابعاد تقریباً 120 میلی متر در 120 میلی متر در 200 میلی متر را چاپ کنند در حالی که برخی از چاپگرها می توانند به اندازه 500 میلی متر در 500 میلی متر در 500 میلی متر چاپ کنند. در ایران امکان خرید چاپگر سه بعدی با کیفیت در اندازه ساخت یک متری هم وجود دارد.

برای مشاوره رایگان کاربرد چاپگر سه بعدی در کسب و کار خود میتوانید از شرکت توسعه گران بعد سوم کمک بگیرید.

توسعه گران بعد سوم را در گوگل جستجو کنید!