مقایسه پرینت سه بعدی FDM و SLA و SLS

ساخت افزایشی یا همان پرینت سه بعدی در بحث توسعه محصول، علاوه بر کاهش هزینه‌ها و صرفه جویی در زمان، محدودیت‌ها و موانع موجود در فرآیند تولید را نیز از میان برمی‌دارد. راه حل‌های زیرکانه‌ای که فناوری پرینت سه بعدی به شما عرضه می‌کند، زمینه‌های کاربردی گسترده‌ای را شامل می‌شود؛ از مدل‌های مفهومی و نمونه‌های اولیه کاربردی در حوزه نمونه‌سازی سریع گرفته، تا جیگ‌ها و لوازم تولید یا حتی ساخت قطعات مصرفی در بخش ساخت و تولید. در ادامه می‌خواهیم درباره مقایسه پرینت سه بعدی FDM و فناوری‌های SLA و SLS صحبت کنیم.

در چند سال اخیر، امکان تهیه و خرید پرینترهای سه بعدی با رزولوشن بالا به وجود آمده است. این امر سبب شده است که علاوه بر اثبات توانایی‌های این فناوری، کار کردن با آن‌ها نیز ساده‌تر از پیش گردد. در نتیجه، فناوری پرینت سه بعدی اکنون در دسترس بیشتر کسب و کارها قرار دارد، اما دشواری امر در انتخاب روش پرینت سه بعدی مناسب برای هر پروژه، از میان انواع فناوری‌های رقیب این حوزه است.

• کدام فناوری پرینت سه بعدی مناسب کار شما خواهد بود؟
• در پرینت سه بعدی امکان تهیه و استفاده از چه موادی وجود دارد؟
• برای شروع ساخت با پرینت سه بعدی، چه مهارت‌هایی باید یاد بگیرید و به چه تجهیزاتی نیاز دارید؟
• مسائل مربوط به هزینه‌ها و بازگشت سرمایه در پرینت سه بعدی چگونه خواهد بود؟ 

در این خصوص مقاله “ راهنمای جامع انتخاب تکنولوژی پرینت سه بعدی برای تولید قطعه ” مجله ماداتکنولوژی نیز می‌تواند برایتان مفید باشد.

انتخاب تکنولوژی مناسب برای پرینت سه‌بعدی می‌تواند تفاوت زیادی در کیفیت و دوام قطعات نهایی ایجاد کند، به خصوص زمانی که از تجربه و دانش کافی در این زمینه بهره‌مند باشید و یا با همکاری متخصصان خدمات پرینت سه بعدی که تجربه و دانش کافی در این زمینه دارند، این انتخاب را انجام دهید.

در ادامه، سه فرآیند پرینت سه بعدی پلاستیک متداول را با نگاهی دقیق‌تر، بررسی خواهیم کرد: پرینت سه بعدی نمونه‌سازی لایه‌گذاری ذوب شونده (FDM)، چاپ سه بعدی استریولیتوگرافی (SLA) و پرینت سه بعدی زینترینگ لیزری انتخابی (SLS).

فناوری پرینت سه بعدی نمونه سازی لایه گذاری ذوب شونده (FDM)

برای مقایسه پرینت سه بعدی FDM و SLA و چاپ سه بعدی SLS، ابتدا به سراغ تکنولوژی پرینت سه بعدی FDM می‌رویم. نمونه سازی لایه گذاری ذوب شونده، همچنین با نام دیگر ساخت فیلامان ذوبی (FFF)، یکی از فناوری‌های پرینت سه بعدی است که در میان مصرف کنندگان بیشترین استفاده را دارد و ظهور چاپگرهای سه بعدی مختص علاقه‌مندان اهل سرگرمی، استفاده از فناوری چاپ سه بعدی FDM را وسعت بیشتری بخشید. پرینترهای سه بعدی FDM، فیلامنت ترموپلاستیک را ذوب و به سمت بیرون هل می‌دهند، و نازل پرینتر لایه‌ها را یکی یکی در ناحیه ساخت، رسوب می‌دهد تا قطعه مورد نظر ساخته شود.

فناوری پرینت سه بعدی FDM با استفاده از مجموعه ترموپلاستیک‌های استاندارد که فیلامنت نام دارند، مانند فیلامنت PLA و فیلامنت ABS انواع ترکیبات مختلف آن‌ها عمل می‌کند.

برای آشنایی با تفاوت‌ فیلامنت PLA و ABS در پرینت سه بعدی روی متن کلیک کنید.

این فناوری علاوه بر آنکه برای ساخت مدل‌های ساده «آزمون اثبات ایده» مناسب است، در تولید نمونه‌های اولیه فوری و ارزان قیمت قطعات ساده نیز بسیار موثر است؛ قطعاتی که معمولا به روش ماشین‌کاری ساخته می‌شوند.

رزولوشن و دقت پرینت FDM، از SLA و SLS پایین‌تر است و برای پرینت قطعات و طراحی‌های پیچیده با جزئیات بسیار، FDM گزینه ایده آلی نیست. شاید اگر بخواهید در نهایت با این روش به کیفیت بهتری از سطح پرداخت‌کاری شده محصول برسید، باید از فرآیندهای شیمیایی و مکانیکی پرداخت‌کاری استفاده کنید.

درک دقت صحیح، دقت تکرارپذیر و تلرانس در چاپ سه بعدی

پرینترهای سه بعدی صنعتی FDM، با استفاده از تقویت کننده‌های انحلال پذیر برخی از این مشکلات را برطرف می‌کنند و طیف وسیع‌تری از ترموپلاستیک‌های مهندسی را عرضه می‌کنند، اما قیمت این نوع پرینترها بسیار بالا است.

پرینت سه بعدی استریولیتوگرافی (SLA)

استریولیتوگرافی، اولین فناوری پرینت سه بعدی در دنیا است که در دهه 80 میلادی ابداع گردید، و هنوز هم یکی از فناوری‌های محبوب افراد حرفه‌ای است. پرینترهای سه بعدی رزینی SLA در فرآیندی به نام فوتوپلیمریزاسیون، و با استفاده از یک لیزر، رزین مذاب را به پلاستیک سخت‌شده تبدیل می‌کنند.

پرینت و پرینتر سه بعدی چیست؟ در این مطلب بخوانید.

قطعاتی که با فناوری پرینت سه بعدی رزینی SLA تولید می‌شوند از بالاترین رزولوشن و دقت برخورداراند، جزئیات بسیار شفاف و سطح نهایی آن‌ها از قطعات دیگر فناوری‌های پرینت سه بعدی پلاستیک، صیقلی‌تر است. اما جدا از همه این‌ها، مهم‌ترین مزیت پرینت سه بعدی SLA، تنوع بالای آن است. تولیدکنندگان مواد، فرمولاسیون‌های نو و خلاقانه‌ای از رزین‌های فوتوپلیمر SLA را ابداع کرده‌اند که گستره وسیعی از خواص نوری، مکانیکی و حرارتی را به همراه دارد تا با ترموپلاستیک‌های صنعتی و مهندسی استاندارد همخوانی داشته باشند.

در پروژه‌هایی که کیفیت و دقت حرف اول را می‌زند، انتخاب صحیح تکنولوژی پرینت سه‌بعدی می‌تواند تأثیر زیادی در نتیجه نهایی داشته باشد. خدمات ما در حوزه پرینت سه بعدی تضمین می‌کند که این انتخاب به بهترین نحو انجام شود.

فناوری چاپ سه بعدی SLA بهترین گزینه برای ساخت  انواعی از نمونه‌های اولیه‌ است که جزئیات بسیاری دارند و علاوه بر آن، سطح نمونه باید صیقلی و با حداقل تلرانس باشد؛ مانند قالب‌ها، الگوها و قطعات کاربردی. بیشترین کاربردهای پرینت سه بعدی SLA را می‌توان صنایع مربوط به حوزه مهندسی و طراحی تا تولید محصول، و همینطور صنایع جواهرات، دندانپزشکی، مدل‌سازی و حوزه آموزش بر شمرد.

درباره پرینت سه بعدی رزینی چه می‌دانید؟ در مطلب “پرینت سه بعدی رزینی چیست؟” بخوانید!

فناوری پرینت سه بعدی زینترینگ لیزری انتخابی (SLS)

زینترینگ یا تف‌جوشی لیزری انتخابی، بیشتر از هر فناوری ساخت افزایشی دیگری در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شود و به دلیل توانایی ساخت قطعات محکم و حرفه‌ای، اعتماد مهندسان و تولیدکنندگان صنایع مختلف را به خود جلب کرده است.

پرینترهای سه بعدی SLS دارای یک لیزر پرقدرت هستند که با آن، ذرات کوچک پودر پلیمر را ذوب می‌کنند. در طول فرآیند چاپ، پود ذوب نشده قطعه را تقویت می‌کند و همین سبب می‌شود هیچ نیازی به ساختار تقویتی ویژه‌ نباشد. این ویژگی، فناوری پرینت سه بعدی SLS را به بهترین گزینه برای ساخت هندسه‌های پیچیده تبدیل می‌کند که می‌توان به بخش‌های داخلی، برش‌های زیرین، دیواره‌های نازک و قسمت‌های نگاتیو اشاره کرد. قطعه‌هایی که با این فناوری تولید می‌شوند از مشخصه‌های مکانیکی فوق‌العاده‌ای برخورداراند و از نظر استحکام مشابه قطعات تزریقی هستند.

نایلون یکی از ترموپلاستیک‌های مهندسی پرکاربرد است که خواص مکانیکی فوق‌العاده‌ای دارد؛ استفاده از نایلون در پرینت سه بعدی زینترینگ لیزری انتخابی بیشتر از فناوری‌های دیگر است. نایلون سبک، قوی و انعطاف پذیر است و علاوه بر این‌ها، در برابر ضربه، مواد شیمیایی، گرما، اشعه UV، آب و آلودگی نیز پایداری خود را حفظ می‌کند.

زمانی که ارزان تمام شدن هر قطعه، راندمان بالا و تنوع مواد متداول کنارهم قرار بگیرد، SLS را به بهترین انتخاب مهندسان تبدیل می‌کند. مهندسان می‌توانند از این فناوری برای ساخت نمونه‌های اولیه کاربردی بهره بگیرند؛ به علاوه SLS می‌تواند جایگزین مقرون به صرفه‌ای برای قالب تزریق پلاستیک باشد و در تولیدات محدود یا مربوط به اتصالا بهتر عمل کند.

مقایسه فناوری‌های پرینت سه بعدی FDM و SLA و SLS

هرکدام از فناوری‌های سه بعدی نیازمندی‌ها، نقاط قوت و نقاط ضعفی دارد، و مناسب کاربردها و کسب و کارهای متفاوتی است. در جدول زیر، برخی مشخصه‌های مهم و نکات قابل توجهی برای مقایسه پرینت سه بعدی FDM و SLA و SLS ارائه شده است.

نتیجه گیری

در نهایت، هر یک از تکنولوژی‌های پرینت سه‌بعدی FDM، SLA، و SLS دارای مزایا و کاربردهای منحصر به فرد خود هستند. انتخاب مناسب‌ترین تکنولوژی پرینت سه بعدی به نوع پروژه، مواد مورد نیاز، دقت مورد انتظار، و بودجه موجود بستگی دارد.

FDM برای قطعاتی با مقاومت مکانیکی مناسب و هزینه تولید پایین کاربرد دارد و برای نمونه‌سازی سریع و پروژه‌های ساده‌تر بسیار مناسب است. SLA با دقت بالا و جزئیات ظریف، گزینه‌ای ایده‌آل برای ساخت مدل‌های دقیق، قطعات با سطح صیقلی و مواردی است که نیاز به جزئیات بالا دارند. از سوی دیگر، SLS با قابلیت تولید قطعات مقاوم و پیچیده بدون نیاز به ساپورت گذاری، انتخابی مناسب برای تولیدات صنعتی و مهندسی است.

اگرچه انتخاب تکنولوژی مناسب به نیازهای خاص شما بستگی دارد، اما این انتخاب می‌تواند تأثیر بسزایی بر کیفیت نهایی محصول و موفقیت پروژه داشته باشد.

با توجه به پیچیدگی‌ها و نیازهای متفاوت هر پروژه، اعتماد به تیمی که تجربه و تخصص لازم را در این زمینه دارد، می‌تواند تضمینی برای موفقیت شما باشد. ما در ماداتکنولوژی با ارائه انواع خدمات پرینت سه‌بعدی در تهران و سراسر ایران و همراهی در تمامی مراحل از مشاوره تا تحویل نهایی، در کنار شما هستیم تا مطمئن شوید که پروژه‌های شما با بالاترین کیفیت و بهینه‌ترین هزینه‌ها انجام می‌شوند.

بنابراین، اگر به دنبال ارتقای پروژه‌های خود هستید و می‌خواهید از جدیدترین تکنولوژی‌های پرینت سه‌بعدی بهره‌مند شوید، ما آماده‌ایم تا شما را در این مسیر همراهی کنیم.