پرینت سه بعدی به روش پردازش دیجیتال نور (DLP)

پیش از آن که به توضیح درباره چیستی پرینت سه بعدی DLP بپردازیم، ایتدا اجازه دهید به طور مختصر با تولید افزودنی و کاهشی آشنا شویم.

به دنبال توسعه پرینترهای سه بعدی، صنعت تولید در حال روبه‌رو شدن با یک تغییر اساسی است. منظور از پرینت سه بعدی فرآیندی است که قطعات را به صورت ساخت افزایشی تولید می‌کند و درست در نقطه مقابل روش‌های کاهشی متداول قرار می‌گیرد.

برای آشنایی بیشتر با پرینت سه بعدی، ما به شما مقاله “ پرینت و پرینتر سه بعدی چیست” دانشنامه ماداتکنولوژی را پیشنهاد میکنیم.

در بیشتر روش‌های کاهشی مانند فرزکاری، تراش‌کاری و برش‌کاری مقدار زیادی از ماده به ضایعات تبدیل می‌شود، اما در پرینت سه بعدی، قطعه مورد نظر با افزودن مقدار دقیق و مورد نیاز از ماده ساخته می‌شود.

یک پرینتر سه بعدی، فایل طراحی سه بعدی (CAD) را که در نرم‌افزارهای کامپیوتری تولید شده است دریافت و به قطعه واقعی تبدیل می‌کند. اما مسئله مهم این است که در فناوری‌های پرینت سه بعدی مختلف، روند انجام این کار متفاوت است. در این مطلب، فناوری پرینت سه بعدی پردازش دیجیتال نور یا چاپ سه بعدی DLP بررسی خواهد شد که شباهت زیادی به فناوری پرینت سه بعدی استریولیتوگرافی (SLA) دارد.

گفته خواهد شد که “پرینت سه بعدی DLP چیست و چگونه کار می‌کند” و “چه مزایای برتری نسبت به روش‌های دیگر دارد”. انتظار می‌رود که خواننده در پایان این گفتار به دانشی از اصول اولیه پرینت سه بعدی DLP دست پیدا کرده باشد و هنگام خرید یکی از دستگاه‌های آن، بتواند نیازهای خود را تامین کند.

پرینت سه بعدی DLP چیست؟

در سال 1987، اندکی پس از ظهور پرینت سه بعدی SLA، فناوری چاپ سه بعدی DLP برای نخستین بار به دست شرکت تگزاس اینسترومنتز ابداع شد. در واقع، تگزاس اینسترومنتز برای اولین بار از پردازش دیجیتال نور در پرینت سه بعدی استفاده کرد و بعد از آن نیز، پرینترهای سه بعدی DLP پیشرفت زیادی کرده‌اند.

پرینت سه بعدی DLP از جمله روش‌هایی است که با پلیمریزاسیون یک مخزن رزین کار می‌کند. به جای ترموپلاستیک‌ها که در روش‌های زیادی مانند پرینت سه بعدی FDM به کار می‌روند، در چاپ سه بعدی DLP برای ساخت قطعات از رزین‌های مایع ترموست استفاده می‌شود.

فرآیند پرینت سه بعدی DLP به این صورت است که نور از یک پروژکتور با شدت زیاد و به صورت هدف‌دار به رزین مایع می‌تابد که در اثر آن لایه‌های رزین به صورت انتخابی پخت می‌شوند. در این روش، هربار که نور به رزین می‌تابد یک لایه کامل از مدل سه بعدی به طور همزمان پخت می‌شود.

چگونه یک مدل سه‌ بعدی برای پرینت طراحی کنیم؟ آموزش گام به گام طراحی فایل سه بعدی

انواع پرینت در پرینت سه بعدیDLP

برای این کار دو طریقه مختلف وجود دارد؛ در یکی از آن‌ها، قطعه به صورت واررونه ساخته می‌شود که به پرینت «پایین به بالا» معروف است و در دومی، قطعه در جهت درست خود ساخته می‌شود که پرینت «بالا به پایین» نام دارد.

رویکرد پایین به بالا بیشتر در پرینترهای رومیزی دیده می‌شود، چرا که حجم قطعات اغلب در بزرگ‌ترین حالت ممکن است. در حالی که رویکرد بالا به پایین برای کارهای صنعتی و بزرگ مناسب است. پیکربندی این دو رویکرد کاملا عکس هم است، اما مهم آن است که هر دوی آن‌ها در DLP استفاده می‌شوند.

مقابسه پرینت سه بعدی SLA و چاپ سه بعدی DLP

فناوری‌های چاپ سه بعدی SLA و DLP از نظر شکل ظاهری و عملکرد بسیار به هم شبیه هستند تا حدی که اغلب اوقات افراد در شناخت آن‌ها دچار سردرگمی می‌شوند.

در پرینترهای سه بعدی DLP، رزین با استفاده از تابش نور به عمل می‌آید، اما در SLA این وظیفه به عهده لیزر است. علاوه بر این، در فناوری پرینت سه بعدی DLP یک لایه کامل از رزین به طور همزمان پخت می‌شود. با این حال، تابش دیجیتال، رزولوشن نهایی قطعه را پایین می‌آورد اما در مقابل مدت زمان ساخت را تا حدی زیادی کاهش می‌دهد. به خاطر داشته باشید که اگرچه اغلب از DLP و SLA در کنار هم نام برده می‌شود، اما هریک از آن‌ها روشی متفاوت و منحصربه‌فرد خودش است.

برای آشنایی بیشتر با تفاوت های چاپ سه بعدی SLA و پرینت سه بعدی DLP روی متن کلیک کنید.

فناوری DLP چگونه کار می‌کند؟

فرآیند پرینت سه بعدی DLP به واسطه دستگاه‌های پرینت سه بعدی انجام می‌گیرد. پرینترهای سه بعدی مخصوص این روش، فایل‌ STL یا CAD را دریافت کرده تا آن‌ها را برای پرینت آماده کنند. فایل طراحی نیز باید قابلیت آن را داشته باشد که توسط پرینتر و با استفاده از نرم‌افزارهای slicing به صورت لایه‌لایه برش بخورد.

آموزش جامع تبدیل و ساخت فایل‌ STL برای پرینت سه‌بعدی- صفر تا صد فرمت STL

فرایند کاری پرینت سه بعدی DLP

بستر ساخت به درون مخزن رزین مایع فرو برده می‌شود و سپس، یک منبع نوری دیجیتال، پرتوی نوری را به سوی هر لایه می‌تاباند. تابش نور باعث می‌شود لایه‌ای از رزین داخل مخزن پخت شود و هربار بخشی از قطعه ساخته شود.

لایه‌ها روی هم دیگر پخت می‌شوند و زمانی که کار آخرین لایه تمام شود، قطعه از بستر ساخت جدا شده و برای عملیات پساپردازش آماده می‌شود. نمای کلی این فرآیند به همراه جزئیات آن، در شکل 1 نشان داده است.

آشنایی با پرینترهای سه بعدی DLP

پرینترهای سه بعدی DLP به دقت بالا و رزولوشن زیاد خود معروف هستند. این دسته از پرینترها برای ساخت شکل‌های عجیب و جانوری بسیار مناسب هستند، اما از طرفی، خواص مکانیکی ضعیف قطعات رزینی سبب می‌شود که این روش در زمینه تولید نمونه‌های اولیه عملیاتی کاربرد آنچنانی نداشته باشد.

شکل رو به رو، چینش متداول یک پرینتر سه بعدی DLP را نشان می‌دهد. از آنجایی که در بیشتر پرینترهای رومیزی از چینش پایین به بالا استفاده می‌شود، در این مقاله نیز روش کار یک پرینتر DLP با چینش پایین به بالا بررسی خواهد شد. در توضیحات این قسمت، به همه بخش‌های شکل روبه رو پرداخته خواهد شد که نخستین بخش مورد بررسی، منبع نوری است.

اجزای تشکیل دهنده یک پرینتر سه بعدی DLP

1. منبع نوری و پروژکتور نور پرینترهای سه بعدی DLP

پروژکتور یا نورافکن دارای یک صفحه نمایش با میکروآینه‌های دیجیتال (DMD) و یک لنز متمرکز است. نوری که از منبع نوری به درون پروژکتور تابیده می‌شود، در مسیر خود از یک فیلتر عبور می‌کند تا تنها طول موج موردنظر به رزین برسد. درون پرینتر نیز همچون اتاق تاریک عکاسی می‌ماند تا نور محیط بیرون اثری بر فرآیند پرینت نداشته باشد؛ این شرایط با استفاده از یک محفظه نارنجی به دور پرینتر برقرار می‌شود.

صفحه نمایش DMD از هزاران آینه بسیار کوچک تشکیل شده است که همه آن‌ها روی زمینه‌ای متصل به یک تراشه نیمه‌هادی قرار گرفته‌اند. آینه‌های کوچک، نوری را که به آن‌ها می‌رسد همزمان و بر اساس ابعاد خواسته شده به سوی یک لایه کامل از رزین بازتاب می‌کنند. DMD را می‌توان مهم‌ترین بخش در این دسته از پرینترها دانست که وظیفه آن، هدایت نور در جهت مختصاتی است که به واسطه طرح پیکسلی مدل سه بعدی تعیین می‌شود.

سرعت پرینترهای سه بعدی DLP :

سرعت پرینترهای سه بعدی dlp به خاطر عملکرد میکروآینه‌های دیجیتال، نسبت به پرینترهای سه بعدی SLA فوق‌العاده بیشتر است. زیرا آنچه که در پرینترهای DLP اتفاق می‌افتد به گونه‌ای است که همه مختصات موردنیاز در هر لایه از رزین به طور همزمان پخت می‌شود، برخلاف لیزر که نقاط مختلف هر لایه در زمان‌های متفاوتی هدف قرار می‌گیرند. این مسئله، بازده کلی پرینترهای DLP را بالا می‌برد، اما از سوی دیگر سبب می‌شود که جزئیات مورد توجه کمتری قرار بگیرند و تابش پیکسلی نور، اثر «voxelated» را به وجود بیاورد.

پرتوی نور پس از برخورد با DMD دوباره بازتاب یافته و تغییر مسیر می‌دهد تا به عدسی برسد؛ در این مرحله، عدسی آن را در جای درستی از لایه رزینی که در بستر ساخت است متمرکز می‌سازد تا رزین در اندازه و جهت مورد نظر پخت شود.

2.مخزن فوتوپلیمر و رزین مایع با قابلیت پخت تابشی

در همه پرینترهای سه بعدی DLP ظرفی تعبیه شده که مخصوص نگهداری رزین است و مخزن فوتوپلیمر نام دارد. رزین درون آن نیز به حالت مایع است و قابلیت آن را دارد که در اثر تابش نور به عمل بیاید. عمق مخزن فوتوپلیمر در اینجا نسبت به مخزن پرینترهای سه بعدی SLA کمتر است تا مقدار کمتری از ماده هدر برود. در چیدمان پایین به بالا، کف مخزن فوتوپلیمر باید شفاف باشد تا نور اجازه عبور و رسیدن به بستر ساخت را داشته باشد. سطح داخلی مخزن نیز باید نچسب باشد تا رزین پخت‌شده به داخل آن نچسبد.

در پرینت سه بعدی DLP از چه موادی استفاده میشود؟ پرینترهای سه بعدی DLP قابلیت پرینت چه موادی را دارند؟

خود رزین، از نوع رزین‌های ترموست است. بدین معنا که تحت اثر نور به صورت انتخابی به جامد تبدیل شده و عکس این عمل غیرممکن خواهد بود. در اینجا یک فرآیند شیمیایی اتفاق می‌افتد که اتصالات محکمی را درون ماده به وجود می‌آورد که حتی از اتصالات قطعات پرینتی FDM نیز قوی‌تر است.

البته که این استحکام به بهای شکننده شدن قطعه به دست می‌آید. امید است که توسعه مواد به حل این مشکل کمک کند. تا به اینجای کار، قطعات رزینی گزینه مناسبی برای نمونه‌های عملیاتی و به ویژه تحمل بار به شمار نمی‌آیند.

جدول زیر، انواع رزین‌هایی را که در پرینترهای DLP استفاده می‌شوند از هم متمایز می‌سازد. توجه داشته باشید که لیست زیر کامل نیست، زیرا فرمول‌بندی رزین‌ها توسط سازنده‌های مختلف باهم متفاوت است.

جدول 1. رزین‌هایی که به طور متداول در فناوری DLP به کار می‌روند.

ماده	نوع کارایی
رزین استاندارد	پرداخت عالی بدون نیاز به عملیات پساپردازش
رزین شفاف	شفافیت
رزین قابل ریخته گری	ساخت قالب
رزین بادوام	استحکام مکانیکی افزایش یافته
رزین دما بالا	مقاومت دمایی افزایش یافته
رزین دندانی	زیست‌سازگاری
رزین لاستیکی	ویژگی‌های شبیه به لاستیک
رزین پرشده با فلز	تولید قطعات فلزی زینتری

3.بستر ساخت، بالابر و خاک‌روب

منظور از بستر ساخت، صفحه‌ای است که چند جای آن سوراخ شده و قطعه روی آن ساخته می‌شود. به هنگام شروع پرینت، بستر ساخت تا جایی به درون رزین فوتوپلیمر فرو می‌رود که تنها به اندازه ضخامت یک لایه با کف مخزن فاصله داشته باشد. سپس پروژکتور روشن می‌شود و با تابش آن، رزینی که بین بستر و کف مخزن قرار دارد سخت و جامد می‌شود.

سطح داخلی مخزن نسبت به رزین نچسب است، به همین خاطر، رزین بعد از سفت شدن فقط به بستر ساخت می‌چسبد. پس از آنکه یک لایه از رزین به جامد تبدیل شد، بستر ساخت به همراه قطعه‌ای که به آن چسبیده است به سمت بالا حرکت می‌کنند.

این کار با استفاده از یک بالابر انجام می‌شود که هرگونه جابه‌جایی در راستای محور Z به عهده آن است. بنابراین، هربار که لایه‌ای کامل می‌شود، آخرین لایه از قطعه به کمک بالابر از کف مخزن کنده شده و کل قطعه به سمت بالا حرکت می‌کند. بستر ساخت تا جایی به سمت بالا کشیده می‌شود که فاصله کف مخزن تا آخرین قسمت جامد دوباره به اندازه ضخامت یک لایه برسد و بلافاصله مقداری رزین جدید فضای بین آن‌ها را پر می‌کند. این چرخه آنقدر تکرار می‌شود تا قطعه کامل شده و سرانجام به کمک بالابر از مخزن خارج شود.

ساپورت گذاری و عملیات پساپردازش در پرینت سه بعدی DLP

قطعه‌ای که در پرینتر DLP پرینت می‌شود، نیاز به تقویت شدن دارد. به ویژه در پرینترهایی که چینش پایین به بالا دارند و احتمال خطا به سبب نیروی گرانش زمین وجود دارد. در شکل‌های بالا چندین تکیه‌گاه عمودی زیر بخش‌های برآمده قطعه دیده می‌شود. این ساختارهای تکیه‌گاهی که ساپورت نام دارند، علاوه بر تقویت بخش‌های ضعیف‌تر، به پخت بهتر رزین نیز کمک می‌کنند. به عبارت دیگر، زمانی که قطعه به سمت بالا کشیده می‌شود وجود چنین تکیه‌گاهی به استحکام قطعه می‌افزاید و مانع از شکستن آن می‌شود، در نتیجه رزین بهتر به عمل می‌آید. به این عمل در اصطلاحا ساپورت گذاری میگویند.

همه قطعات در پرینت DLP به تکیه‌گاه نیاز دارند. از این رو، انجام عملیات پساپردازش نیز ضرورت پیدا می‌کند که در گام نخست از آن، باید به حذف مواد تقویتی پرداخت. علاوه بر این مورد، قطعات DLP پس از پرینت باید برای بار دیگر در یک محفظه UV تحت عملیات پخت تکمیلی قرار بگیرند تا به طور کامل سخت شوند. با احتساب مدت زمان عملیات تکمیلی، همچنان پرینترهای DLP از بیشتر پرینترهای سه بعدی دیگر سریع‌تر هستند و قابلیت‌های جالبی را در اختیار کاربر می‌گذارند که در بخش بعدی بررسی خواهند شد.

مزایا و معایب فناوری پرینت سه بعدی DLP

پرینت کردن با پرینترهای DLP می‌تواند بسیار عالی باشد و در مواردی نیز بر رقیب قدر خود SLA برتری داشته باشد. با این حال، مانند هر روش دیگری مزایا و معایب خود را دارد و این مجموعه نقاط مثبت و منفی آن در کنار هم است که بر تصمیم افراد تاثیر می‌گذارد. بخش پیش رو به این موضوع اختصاص دارد که با مزایای فناوری آغاز می‌شود:

مزایا

• پرینترهای DLP قطعات را با دقت بسیار زیادی پرینت می‌کنند و پرداخت قطعات از بیشتر انواع پرینت بهتر است. پولیش کردن سطح قطعات می‌تواند ظاهر آن‌ها را حتی زیباتر کند.
• جز در معدود موارد، مدت زمان پرینت کردن با روش DLP به دلیل نگاشت یک لایه کامل به طور همزمان، از روش SLA کمتر است.
• برخلاف بسیاری از دستگاه‌های پرینت سه بعدی، پرینترهای DLP توانایی پرینت کردن مواد تخصصی مانند رزین‌های شفاف و قابل ریخته‌گری را هم دارند.
• پرینترهای DLP رومیزی که با رویکرد پایین به بالا کار می‌کنند، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند و خریدن آن‌ها به سرمایه زیادی نیاز ندارد. برای کار کردن با آن‌ها نیز کافی است دستگاه را نصب و راه‌اندازی کرد.
• قطعاتی که با روش DLP ساخته می‌شوند، همسانگرد هستند؛ بدین معنا که استحکام قطعه در راستای صفحات x، y و z باهم برابر است. این ویژگی در همه فناوری‌های پرینت سه بعدی از جمله پرینت سه بعدی FDM دیده نمی‌شود. علاوه بر این، قطعات به طور کامل ضدآب بوده و به غیر از نور، با چیز دیگری واکنش نمی‌دهند.
• پرینترهای DLP تخصصی حتی قادر به زینتر قطعات فلزی هستند. در این صورت، بسیاری از مشکلات مربوط به ضعف ماده نیز برطرف خواهد شد (این مورد برای مواقعی است که هزینه بیشتری صرف می‌شود).

معایب

و اما معایب فناوری DLP شامل موارد زیر می‌شود:

• پرینت‌های DLP تقریبا ترد و شکننده هستند که باعث می‌شود این روش برای ساخت نمونه‌های عملیاتی مناسب نباشد و بیشتر برای تولید نمونه‌های بصری به کار برود.
• نور آفتاب می‌تواند به ظاهر و خواص مکانیکی قطعات رزینی آسیب برساند، در نتیجه، این قطعات برای استفاده در محیط بیرون مناسب نیستند.
• به طور کلی، تنوع مواد در فناوری DLP نسبت به سایر روش‌های پرینت سه بعدی کمتر است. گرچه این امر به سرعت در حال تغییر است.
• قطعا دقت پرینترهای DLP از پرینترهای سه بعدی FDM بیشتر است، اما قطعاتی که به روش DLP پرینت می‌شود حالت شطرنجی داشته و باید پوساب‌زنی شوند. پس از پوساب‌زنی نیز سطح آن‌ها همچون قطعه‌ای خواهد بود که با روش SLA پرینت شده و هیچ پرداختی روی آن انجام نشده است.

معیارهای انتخاب پرینتر DLP

افراد می‌توانند پرینترهای سه بعدی DLP را به راحتی تهیه کنند. انواع مختلفی از این پرینتر در بازار وجود دارد که هریک امکانات متفاوتی را در اختیار کاربر قرار می‌دهد. در ادامه این مقاله، پیرامون مهم‌ترین معیارهای انتخاب پرینتر DLP مناسب بحث شده است. به خاطر داشته باشید که لیست پایین همه جزئیات را شامل نمی‌شود اما از برخی معیارهای کمّی مهم سخن به میان آمده است که هنگام انتخاب پرینتر نباید از آن‌ها غافل شد.

1.مقایسه استفاده شخصی و صنعتی

پرینترهای DLP خود انواع مختلفی دارند که کارایی برخی از آن‌ها نسبت به بقیه بیشتر است. هنگام انتخاب پرینتر سه بعدی، علت استفاده و نحوه استفاده باید مبرهن باشد، تا دستگاهی انتخاب نمود که از پس هردوی این موارد بربیاید. اگر هدف از پرینت سه بعدی، سرگرمی و یا نهایتا پرینت نمونه‌های اولیه کوچک باشد، بهتر است سراغ یک پرینتر رومیزی با امکانات پایه بروید. اما اگر قرار است قطعات بزرگ تولید کنید و پرینتر باید ساعت‌های طولانی کار کند، یک پرینتر DLP صنعتی و بزرگ گزینه مناسبی خواهد. قیمت پرینتر، ارتباط مستقیمی با میزان کارایی آن ندارد؛ دستگاهی که انتخاب می‌کنید باید متناسب با کاربرد موردنظر عمل کند و بتواند در مدت زمانی که برای کار خود در نظر دارید، قطعات درخوری به شما تحویل بدهد.

اگر قصد خرید پرینتر سه بعدی دارید، پبشنهاد میکنیم قبل از خرید حتما زمانی را برای مطالعه مقاله” راهنمای جامع خرید پرینتر سه بعدی خوب و اقتصادی” اختصاص دهید.

اگر نیازهای متنوعی در پروژه‌های مختلف دارید، خرید چندین پرینتر یا مواد گوناگون ممکن است پرهزینه باشد. خدمات پرینت سه‌بعدی این امکان را فراهم می‌کنند که بدون نیاز به خرید تجهیزات گران‌قیمت، به طیف وسیعی از مواد و تکنولوژی‌ها دسترسی داشته باشید.

2.نوع رزین و سرعت پرینت

قطعا پرینتر جدید شما می‌تواند با رزین‌های مختلفی کار کند، اما همه پرینترها برای کار کردن با همه انواع رزین ساخته نشده‌اند. از این رو، پیشنهاد می‌شود که نخست، رزین‌های مورد نظر را با توجه به انتظارات و خواص مکانیکی مطلوب خود انتخاب کنید و سپس پرینترهایی که قابلیت کار کردن با آن‌ها را ندارند از دور خارج کنید. علاوه بر این، هنگام انتخاب پرینتر DLP در نظر داشته باشید که برخی مواد تخصصی مانند رزین‌های فلزی فقط با پرینترهای خاص پرینت می‌شوند. در صورتی که هنوز نمی‌دانید از چه موادی استفاده خواهید کرد، به دنبال پرینتری باشید که با طیف گسترده‌ای از مواد کار می‌کند تا گزینه‌های زیادی پیش روی شما باشند.

نوع رزینی که انتخاب می‌کنید تاثیر مستقیمی بر سرعت پرینت خواهد گذاشت. منظور از سرعت پرینت، مدت زمان لازم برای تکمیل یک پرینت است که به طور ناگزیر تحت تاثیر عواملی چون ویسکوزیته، مدت زمان سخت شدن و سایر ویژگی‌های رزین تغییر می‌کند. حال اگر سعی دارید سرعت روند پرینت را بالا ببرید، می‌توانید از رزینی استفاده کنید که به نسبت رقیق‌تر و زمان پخت آن کم باشد، یا اینکه پرینتری پیدا کنید که مدت زمان پرینت را با استفاده از تنظیمات پیشرفته خود کاهش می‌دهد.

3.دقت ابعادی، کمینه ضخامت لایه‌ها و اندازه کوچک‌ترین بخش‌های قابل پرینت

انتظار دارید پرینت شما چقدر کامل و دقیق باشد؟ در بیشتر پرینترهای موجود در بازار، اعداد و اندازه‌های مربوط به کمترین ضخامت لایه و دیواره، کوچک‌ترین جزئیات قابل پرینت، بیشترین ابعاد قابل پرینت و مشخصات فنی مربوط به دقت استاندارد آن‌ها باید در جایی نوشته شده باشد. این ارقام به شما می‌گویند که قطعه پرینتی تا چه حد از ابعاد مدل سه بعدی اصلی پیروی خواهد کرد و بعد از پرینت نیز به چه مقداری از عملیات پساپردازش نیاز خواهد داشت. معمولا دقت پرینترهای DLP حدود 0.2% اختلاف دارد اما اگر قطعه در معرض آفتاب یا منبع UV قرار بگیرد، امکان دارد این مقدار تغییر کند. بنابراین، پیش از انتخاب دستگاه به این مسئله توجه کنید که چه میزان خطایی برای شما مورد قبول خواهد بود.

4.سطح تخصص

پرینترهای DLP نیاز به دانش فنی و تجربه دارند تا به درستی از آن‌ها استفاده شود. اگر تیم شما در این زمینه تجربه کافی ندارد، ممکن است زمان و هزینه بیشتری صرف آموزش و یادگیری شود. در چنین شرایطی، استفاده از خدمات پرینت سه‌بعدی تخصصی که توسط تیم‌های مجرب ارائه می‌شود، می‌تواند روشی هوشمندانه برای جلوگیری از مشکلات احتمالی و دستیابی به نتایج حرفه‌ای باشد.

4.ابعاد فیزیکی، جرم و بخش‌های الکترونیکی

مورد بعدی، مقدار فضایی است که پرینتر در محیط اشغال می‌کند. برخی از دستگاه‌های DLP چنان بزرگ هستند که جرم آن‌ها به بیش از 130 کیلوگرم می‌رسد. پس حتما به این فکر کنید که چه مقدار از محیط کار خود را می‌خواهید به پرینتر اختصاص دهید.

بعد از خود پرینتر، باید مشخص کنید که پرینت‌های شما قرار است حداکثر چه ابعادی داشته باشند. برای همه پرینترهای DLP مقداری به نام حجم ساخت موثر وجود دارد که نشان می‌دهد بزرگ‌ترین اندازه‌ای که می‌توانند پرینت کنند، چقدر خواهد بود. اگر قطعات شما کوچک و نسبتا تخت خواهند بود، می‌توانید به سراغ پرینترهایی بروید که هردو بستر ساخت و مخزن آن‌ها کوچک باشد. اما اگر پرینتر باید قطعاتی بزرگ و چگال بسازد، طبیعی است که مخزن و بستر ساخت آن باید بزرگ‌تر باشد. علاوه بر این، به یک بالابر هم نیاز خواهد بود تا جایی برای اندازه‌های بزرگ‌تر به وجود بیاید.

در آخر، تعیین کنید که پرینتر DLP از چه نوع ادوات الکترونیکی برخوردار باشد. در بسیاری از آن‌ها صفحه کنترل و امکانات مربوط به اتصال مانند تراشه‌های Wi-Fi، پورت اترنت و جای USB و SD از پیش تعبیه شده است؛ این‌ها قابلیت‌هایی هستند که به طور کلی کار کردن با پرینتر را ساده‌تر می‌کنند. گاهی اوقت نیز در برخی از آن‌ها یک حافظه وجود دارد که مدل‌های سه بعدی را ذخیره می‌کند؛ یا نرم‌افزاری نصب شده است که کار کردن با آن آسان بوده و برای افراد غیرحرفه‌ای تدارک دیده شده است.

کاربرد پرینت سه بعدی DLP

پس از دهه 80 میلادی که پرینترهای سه بعدی DLP برای اولین بار پا به عرصه ظهور گذاشتند، زمینه‌های مختلفی برای استفاده از این فناوری گسترده شد و این گسترش در مرزهای کاربرد DLP تا به امروز نیز ادامه دارد. در بحث تولید قطعه، آنچه که به DLP برتری می‌بخشد، دقت ابعادی فوق‌العاده و سرعت پرینت بالای آن است.

اما از سوی دیگر، قطعاتی که با این روش ساخته می‌شوند از استحکام خوبی برخوردار نیستند و نتیجه همان می‌شود که فناوری DLP بیشتر برای تولید قطعاتی مناسب است که باید دقیق و گاه زیبا بوده، و با اعمال بار سروکار نداشته باشند.

فناوری DLP بیش از همه برای تولید مدل‌ها و قالب‌های دندانی، وسایل پزشکی و تجهیزات سفارشی بیمار، ریخته‌گری دقیق قالب و جواهرات، ساخت نسخه اصلی برای ریخته‌گری در خلاء، نمونه‌های اولیه کم‌حجم و بصری، ساخت قطعات خودرو، مجسمه‌سازی، لباس‌های خاص و نمایشی، وسایل صحنه فیلم‌برداری و غیره به کار می‌رود.

• چاپ سه بعدی DLP در دندانپزشکی

در صنعت دندانپزشکی، همه چیز حول محور دقت می‌چرخد. دندانپزشکان در کار خود با قطعات کوچک و پیچیده‌ای سروکار دارند و همیشه باید مراقب حال بیماران باشند.

فناوری پرینت سه بعدی DLP نیز می‌تواند قطعات بسیار دقیقی تولید کند که این ویژگی آن با نیازهای دنداپزشکی متناسب است. برای مثال، مدل دهان بیمار با استفاده از یک پرینتر سه بعدی DLP تنها در عرض چند ساعت آماده می‌شود، در صورتی که انجام چنین کاری با روش‌های قدیمی‌تر، حداقل به چند روز زمان نیاز دارد.

• کاربرد پرینت سه بعدی DLP در بخش پزشکی و خدمات درمانی

بخش پزشکی از پیشگامان استفاده از فناوری DLP شناخته می‌شود. واقعیت آن است که این فناوری صدها کاربرد مختلف در زمینه پزشکی دارد اما مهم‌ترین آن‌ها، تولید سمعک است. سمعک وسیله‌ای است که باید مختص هر فرد و متناسب با گوش او ساخته شود، به همین خاطر، اغلب از فرآیند ساخت سمعک به عنوان یک روند طولانی و طاقت‌فرسا یاد می‌شود.

با توسعه فناوری‌های مبتنی بر پلیمریزاسیون که SLA و DLP را هم شامل می‌شوند، ساخت و تولید سمعک دستخوش تحول بزرگی شد. سمعک‌هایی که اکنون با این روش ساخته می‌شوند هزینه کمتری به فرد متحمل ساخته و مهم‌تر از آن، با بدن بیمار سازگارترند. فرآیند آماده‌سازی نیز با سرعت بیشتری جلو می‌رود و حاصل کار اثربخشی بیشتری به دنبال خواهد داشت. در آغاز کار شکل گوش بیمار به صورت سه بعدی اسکن می‌شود، سپس به یک مدل سه بعدی درمی‌آید و دست آخر، با استفاده از یک پرینتر سه بعدی DLP پرینت می‌شود.

به لطف پرینت سه بعدی، اکنون بسیاری از بیماران می‌توانند سمعک‌های مناسب خود را با قیمت ارزان‌تری تهیه کنند. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که پس از استفاده از پرینترهای سه بعدی برای ساخت سمعک، تعداد سمعک‌هایی که به دلیل عدم تناسب با گوش مرجوع می‌شوند، نسبت به قبل کمتر شده است.

نقش چاپ سه بعدی DLP در صنعت جواهرسازی

در صنعت جواهرسازی نیز سخن از بیشترین دقت ممکن به میان است، آنچه که در پرینترهای سه بعدی DLP یافت می‌شود.

فناوری DLP اغلب در روند ساخت جواهراتی به کار می‌رود که جزئیات بسیار ظریفی دارند و با روش ریخته‌گری دقیق ساخته می‌شوند. گاهی نیز از DLP برای خلق جزئیاتی استفاده می‌شود که جز پرینت سه بعدی، روش دیگری برای این کار وجود ندارد.

استفاده از پرینت سه بعدی DLP برا ی تولید زیره میانی کفش

پرینت سه بعدی کفی کفش هنوز در جریان توسعه قرار دارد، اما نتایج آن تا به اینجای کار بسیار امیدبخش بوده است. در یکی از یکی موارد مرتبط با این موضوع، برند آدیداس برای تولید بخشی از کفش ورزشی خود به نام Futurecraft 4D از یک پرینتر سه بعدی DLP استفاده کرد. زیره میانی این کفش، طرحی پیچیده و البته خلاقانه دارد که اسباب راحتی و عملکرد خوب دوندگان را فراهم می‌آورد. همین پیچیدگی در زیره میانی سبب شد که آدیداس، روش‌های دیگر را ناتوان بیابد و برای تولید آن به سراغ پرینت سه بعدی برود.

آشنایی با پرینت سه بعدی DLS

در راستای تولید صدهزار جفت از این کفش ورزشی، آدیداس با شرکتی به نام کربن شروع به همکاری کرد. شرکت نوپای کربن یک فناوری پرینت سه بعدی توسعه داده است که بسیار به DLP شبیه بوده، اما از برخی جهات پیشرفته‌تر است. نام این فناوری، «سنتز نوری دیجیتال» یا به اختصار DLS است. در روش DLS، بالابری که بستر ساخت را جابه‌جا می‌کند حرکتی پیوسته دارد، در نتیجه، همه فرآیند پرینت به طور پیوسته انجام می‌گیرد. دستگاه‌های معمولی DLP در ارتفاع مشخصی از لایه‌ها توقف می‌کنند تا کار لایه تمام شود، اما در پرینترهای سه بعدی کربن، حرکت صفحه ساخت به سمت بالا بدون هیچ وقفه‌ای ادامه پیدا می‌کند.

علاوه بر آن، یکی از قابلیت‌های جالب پرینترهای سه بعدی شرکت کربن آن است که ناحیه بسیار کوچکی از رزین به عمل نمی‌آید و بین قطعه و کف مخزن جریان می‌یابد. با وجود این مسئله، قطعه هرگز به صفحه ساخت نمی‌چسبد که دیگر نیازی به توقف کردن بالابر نبوده و می‌تواند حرکت خود را به طور پیوسته ادامه دهد.

نمونه‌هایی دیگر

یک شرکت ساخت افزایشی دیگر به نام Origin، پرینترهای سه بعدی خود را به گونه‌ای می‌سازد که شرکت‌های سازنده مواد هم می‌توانند متعاقبا در امر توسعه آن‌ها شریک باشند. در این راستا، Origin با چندین شرکت بزرگ مواد شیمیایی مانند BASF، Henkel و DSM همکاری کرده است.

هدف از همکاری آن‌ها، ساخت فوتوپلیمرهایی است که با هزینه اندک تولید می‌شوند و برای تولید انبوه محصولات مختلف به کار می‌روند. پرینترهای Origin One با فرآیندی به نام «فوتوپلیمریزاسیون قابل برنامه‌ریزی» کار می‌کنند که کاربر می‌تواند سرتاسر روند فوتوپلیمریزاسیون را کنترل کند و خواص مطلوب خود را متناسب با کاربرد خویش در ماده به وجود بیاورد.

سخن آخر

در این مقاله سعی شد که خواننده به درکی از فناوری پردازش دیجیتال نور و روش کار آن دست پیدا کند. همانطور که شاید متوجه شده باشید، DLP یک روش کارآمد با پیچیدگی‌های خاص خود است که توسعه آن با سرعت زیادی در حال رخ دادن است. سرعت، دقت و تنوع مواد در این فناوری همه نوید از توانایی‌های آن برای تولید انبوه می‌دهند. انتظار می‌رود که در آینده نه چندان دور، کمتر کسی در این حوزه باشد که به فناوری DLP و قطعات ساخته شده با آن برنخورد، همچنانکه مرزهای کاربرد آن نیز روز به روز گستردش می‌یابد.

با در نظر گرفتن همه این مزایا و ویژگی‌ها، اگر پروژه‌ای دارید که نیاز به دقت بالا و کیفیت بی‌نظیر دارد، یا اگر می‌خواهید بدون نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه بزرگ، از این فناوری پیشرفته بهره‌مند شوید، تیم ما در شرکت خدمات پرینت سه بعدی ماداتکنولوژی آماده است تا شما را در هر مرحله از فرآیند تولید پشتیبانی کند. با استفاده از خدمات پرینت سه‌بعدی ما، می‌توانید به بهترین نتایج دست یابید، بدون اینکه با پیچیدگی‌های فنی روبرو شوید. آینده تولید در دستان شماست، و ما اینجا هستیم تا با ارائه راه‌حل‌های حرفه‌ای و مقرون‌به‌صرفه، شما را در دستیابی به اهدافتان همراهی کنیم.