انواع پرینتر سه بعدی

پرینتر سه بعدی انواع مختلفی دارن،که نسبت به تکنولوژی ساخت دسته بندی میشوند

• Stereolithography (SLA)-فناوری «نورسخت‌نگاری»
• Digital Light Process (DLP)-فناوری «پردازش نور دیجیتال»
• Fused Deposition Modeling (FDM)-فناوری «ساخت رسوب‌گذاری گداختی»
• Selective Laser Sintering (SLS)-فناوری «پخت لیزری انتخابی»
• Multi Jet Fusion (MJF) فناوری-«گداخت جت چندگانه»
• PolyJet-فناوری«جت »
• Direct Metal Laser Sintering (DMLS)-فناوری «تَف‌جوشی لیزری مستقیم فلز/گداخت لیزری انتخابی»
• Electron Beam Melting (EBM)-فناوری «گداخت پرتو الکترونی»
• 3D bioprinter- فناوری «بیولوژیکی»
• 3D Concrete printer فناوری «ساخت با بتن»
• 3D glass printer-فناوری «ساخت باشیشه»
• 3D food printer-فناوری «طبخ خوراک»

پرینتر سه بعدی SLA (استریولیتوگرافی)

از قدیمی ترین و دقیق ترین روش های پرینتر سه بعدی هستند. این پرینترها از رزین های حساس به نور و لیزر برای ایجاد لایه های دقیق مدل های سه بعدی استفاده می کنند. 

نحوه کار پرینتر SLA:

1. 1. آماده سازی رزین:رزین مایع مخصوص در مخزنی به نام vat قرار می گیرد. 
2. 2. تابش لیزر:یک لیزر UV به طور انتخابی روی رزین تابیده می شود و رزین را در نقاط خاصی جامد می کند. 
3. 3. ایجاد لایه ها:با حرکت لیزر و جابجایی صفحه ساخت (بستر پرینت)، لایه های بعدی ایجاد می شوند و مدل سه بعدی به تدریج شکل می گیرد. 
4. 4. دقت بالا:به دلیل استفاده از لیزر و فرآیند لایه به لایه، چاپگر SLA دقت بالایی در تولید قطعات پیچیده و با جزئیات ظریف دارند. 

کاربردهای پرینترهای SLA:

• پزشکی:ساخت ایمپلنت های دندانی، مدل های جراحی و قطعات پروتز. 
• جواهرسازی:ساخت قالب های ریخته گری و قطعات پیچیده جواهرات. 
• صنعت:تولید نمونه های اولیه، مدل های معماری و قطعات صنعتی با دقت بالا. 

مزایای پرینترهای SLA:

کیفیت سطح عالی: سطوح صاف و بدون خطوط لایه بندی قابل مشاهده. 

دقت بالا: تولید قطعات با جزئیات دقیق و سطوح صاف. 

تنوع مواد: امکان استفاده از رزین های مختلف با خواص گوناگون. 

سرعت مناسب: تولید قطعات در زمان نسبتاً کوتاه. 

معایب پرینترهای SLA:

• هزینه:قیمت بالای پرینترهای صنعتی و مواد مصرفی. 
• نیاز به تغییرات:قطعات چاپ شده ممکن است نیاز به تغییرات داشته باشند. 
• سمی بودن رزین:رزین های استفاده شده در این روش ممکن است سمی باشند و نیاز به مراقبت و نگهداری دقیق دارند. 
• اندازه محدود:چاپگرهای SLA رومیزی ممکن است محدودیت اندازه داشته باشند. 

انواع پرینترهای SLA:

• SLA Bottom-Up:لیزر از زیر به رزین می تابد و صفحه ساخت به سمت بالا حرکت می کند (معمولاً در چاپگرهای رومیزی استفاده می شود).
• SLA Top-Down:لیزر از بالا به رزین می تابد و صفحه ساخت به سمت پایین حرکت می کند (معمولاً در چاپگرهای صنعتی استفاده می شود). 

مقایسه SLA و DLP:

• SLA:از لیزر برای پخت رزین استفاده می کند، دقت بالایی دارد و برای قطعات بزرگ مناسب است.
• DLP:از پروژکتور دیجیتال برای پخت رزین استفاده می کند، سرعت بالاتری دارد و اغلب ارزان تر است. 

پرینتر سه بعدی DLP (پردازش نور دیجیتال)

 از یک پروژکتور برای تاباندن نور به رزین مایع و ایجاد لایه‌های یک جسم سه بعدی استفاده می‌کند. این فرآیند باعث می‌شود که رزین در نقاط مورد نظر سفت شده و در نهایت یک جسم سه بعدی ایجاد شود. این فناوری به دلیل دقت بالا و سرعت مناسب، در تولید نمونه‌های اولیه و قطعات پیچیده در صنایع مختلف کاربرد دارد. 

نحوه کار پرینتر سه بعدی DLP:

1. 1. آماده‌سازی رزین:یک مخزن حاوی رزین مایع مخصوص پرینت سه بعدی در دستگاه قرار می‌گیرد.
2. 2. تابش نور:یک پروژکتور دیجیتال، نور را به صورت انتخابی بر روی سطح رزین می‌تاباند. این نور باعث می‌شود که رزین در نقاط مورد نظر سفت و جامد شود.
3. 3. ساخت لایه‌ها:با حرکت صفحه ساخت و تابش نور به لایه‌های بعدی، جسم سه بعدی به صورت لایه به لایه ساخته می‌شود.
4. 4. اتمام فرآیند:پس از اتمام ساخت تمام لایه‌ها، جسم سه بعدی از مخزن خارج شده و ممکن است نیاز به پردازش‌های اضافی مانند تمیز کردن و یا پخت نهایی داشته باشد. 

مزایای پرینتر سه بعدی DLP:

• دقت بالا:این پرینترها می‌توانند جزئیات بسیار ظریف و سطوح صافی را در قطعات ایجاد کنند.
• سرعت مناسب:فرآیند پرینت در DLP نسبتاً سریع است و برای تولید قطعات با تیراژ متوسط مناسب است.
• تولید قطعات پیچیده:این فناوری برای ساخت قطعات با پیچیدگی‌های هندسی مختلف مناسب است.
• کاربردهای گسترده:پرینترهای DLP در صنایع مختلفی مانند پزشکی، دندانپزشکی، جواهرسازی و ساخت قطعات صنعتی کاربرد دارند. 

معایب پرینتر سه بعدی DLP:

• هزینه:پرینترهای DLP ممکن است در مقایسه با برخی از فناوری‌های دیگر، گران‌تر باشند.
• محدودیت اندازه:اندازه قطعاتی که می‌توان با این پرینترها ساخت، معمولاً محدود است. 

پرینتر سه بعدی FDM (Fused Deposition Modeling) 

یکی از رایج‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین تکنولوژی‌های چاپ سه‌بعدی است که با ذوب فیلامنت پلاستیکی و لایه‌بندی آن، قطعات سه‌بعدی را می‌سازد. این روش به دلیل سادگی، هزینه کم و کاربرد گسترده، برای مصارف خانگی، آموزشی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نحوه کار پرینتر FDM:

1. 1. آماده‌سازی مدل:ابتدا یک مدل سه‌بعدی دیجیتال از قطعه مورد نظر با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی سه‌بعدی ایجاد می‌شود.
2. 2. آماده‌سازی فیلامنت:فیلامنت (رشته پلاستیکی) در پرینتر قرار داده می‌شود.
3. 3. اکسترودر:نازل پرینتر، فیلامنت را ذوب می‌کند و آن را به صورت لایه‌های نازک و متوالی روی صفحه ساخت (bed) قرار می‌دهد.
4. 4. خنک‌سازی:لایه‌های مذاب بلافاصله پس از قرار گرفتن، خنک شده و جامد می‌شوند.
5. 5. ساخت قطعه:این فرآیند تا زمانی که کل قطعه ساخته شود، تکرار می‌شود.

مزایای پرینتر FDM:

• مقرون به صرفه:استفاده از فیلامنت‌های پلاستیکی و هزینه نسبتا پایین دستگاه، این روش را برای مصارف مختلف اقتصادی می‌کند.
• کاربر پسند:یادگیری و کار با پرینترهای FDM نسبتاً ساده است.
• تنوع مواد:طیف وسیعی از مواد پلاستیکی مانند PLA، ABS، PETG و … قابل استفاده هستند.
• کاربردهای گسترده:از ساخت ماکت و نمونه اولیه تا قطعات کاربردی و صنعتی، FDM کاربرد دارد.
• دسترسی آسان:به دلیل محبوبیت، دستگاه‌ها و مواد FDM به راحتی در دسترس هستند.

معایب پرینتر FDM:

• دقت کمتر:در مقایسه با برخی دیگر از تکنولوژی‌های پرینت سه‌بعدی، دقت FDM ممکن است کمتر باشد.
• پشتیبانی:قطعات دارای سطوح پیچیده و آویزان ممکن است نیاز به پشتیبانی داشته باشند که باید پس از چاپ حذف شوند.
• زمان چاپ:بسته به اندازه و پیچیدگی قطعه، زمان چاپ ممکن است طولانی باشد.
• انقباض و تاب برداشتن:در برخی از مواد، ممکن است انقباض و تاب برداشتن در حین چاپ رخ دهد.

کاربردهای پرینتر FDM:

• نمونه‌سازی سریع: برای ساخت سریع نمونه اولیه و مدل‌های مفهومی.
• تولید قطعات کاربردی: ساخت قطعات نهایی برای مصارف مختلف.
• قطعات آموزشی: برای ساخت ابزارهای آموزشی و کمک آموزشی.
• قالب‌سازی: ساخت قالب برای ریخته‌گری و تزریق پلاستیک.
• مصارف خانگی: ساخت قطعات و لوازم دکوری و کاربردی در خانه.
• قطعات پزشکی: در برخی از موارد، FDM برای ساخت برخی از قطعات پزشکی استفاده می‌شود.

انواع پرینتر FDM:

• رومیزی: برای مصارف خانگی و آموزشی.
• صنعتی: برای مصارف صنعتی و تولید انبوه.

در نهایت: پرینترهای FDM با توجه به مزایا و کاربردهای گسترده‌ای که دارند، به یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین تکنولوژی‌های پرینت سه‌بعدی تبدیل شده‌اند.

پرینترSLS (Selective Laser Sintering) 

از لیزر برای ذوب و اتصال لایه‌های پودر و ساخت قطعات سه بعدی استفاده می‌کنند. این فناوری به دلیل دقت بالا، کیفیت سطح خوب و امکان استفاده از مواد متنوع، به یکی از روش‌های پرطرفدار پرینت سه بعدی تبدیل شده است. 

پرینتر های SLS چگونه کار می‌کنند؟

1. 1. آماده‌سازی پودر:یک لایه نازک از پودر مواد اولیه (معمولاً پلیمر، اما می‌تواند فلز یا سرامیک هم باشد) در محفظه چاپ پخش می‌شود.
2. 2. ذوب با لیزر:یک لیزر CO2 با دقت بالا، شکل مقطع مورد نظر را بر اساس فایل سه بعدی روی لایه پودر ترسیم می‌کند. حرارت لیزر باعث ذوب و اتصال ذرات پودر به یکدیگر می‌شود.
3. 3. ایجاد لایه بعدی:پس از اتمام یک لایه، یک لایه جدید از پودر روی آن پخش می‌شود و فرآیند ذوب تکرار می‌شود تا کل قطعه ساخته شود.
4. 4. خنک شدن و استحکام:پس از اتمام فرآیند، قطعه در داخل پودر خنک می‌شود و سپس از پودر اضافی خارج می‌شود.
5. 5. پردازش نهایی:بسته به نوع ماده و کاربرد، ممکن است قطعه نیاز به پردازش‌های اضافی مانند پرداخت سطح یا عملیات حرارتی داشته باشد.

مزایای پرینتر های SLS:

• دقت بالا:این چاپگرها می‌توانند قطعاتی با دقت و کیفیت سطح بسیار بالا تولید کنند.
• تنوع مواد:امکان استفاده از طیف وسیعی از مواد پودری، از جمله پلیمرها، فلزات و سرامیک‌ها وجود دارد.
• عدم نیاز به ساپورت:در بسیاری از موارد، نیازی به استفاده از ساپورت برای قطعات پیچیده با زوایای منفی نیست.
• تولید قطعات پیچیده:این فناوری به خوبی برای ساخت قطعات با اشکال پیچیده و هندسه‌های داخلی مناسب است.
• تولید قطعات عملکردی:قطعات SLS معمولاً از استحکام و دوام خوبی برخوردارند و می‌توانند در کاربردهای مهندسی و صنعتی مورد استفاده قرار گیرند.

کاربردهای پرینتر های SLS:

• نمونه‌سازی سریع:برای ساخت سریع و با کیفیت نمونه‌های اولیه و مدل‌های مفهومی.
• قطعات کاربردی:تولید قطعات نهایی برای استفاده در محصولات صنعتی و مصرفی.
• قطعات پزشکی:ساخت ایمپلنت‌ها و ابزارهای پزشکی سفارشی.
• قطعات خودرو:تولید قطعات با دقت و استحکام بالا برای استفاده در صنعت خودروسازی.
• ابزارسازی:تولید قالب‌ها و ابزارهای مورد نیاز برای فرآیندهای تولید دیگر.
• قطعات سفارشی:ساخت قطعات با طراحی منحصر به فرد برای کاربردهای خاص.

محدودیت‌های پرینتر های SLS:

• هزینه:دستگاه‌های SLS معمولاً گران‌تر از سایر روش‌های پرینت سه بعدی هستند.
• هزینه مواد:مواد پودری مورد استفاده در SLS ممکن است گران‌تر از مواد دیگر باشند.
• هزینه نگهداری:نگهداری و تعمیر دستگاه‌های SLS ممکن است پرهزینه باشد.
• نیاز به اپراتور ماهر:کار با این دستگاه‌ها نیاز به تخصص و آموزش دارد.

پرینتر سه بعدیMulti Jet Fusion (MJF)

 

یک فناوری پیشرفته تولید افزایشی است که توسط شرکت HP توسعه یافته و برای تولید قطعات با دقت بالا و سرعت مناسب استفاده می‌شود. این فناوری بر پایه پاشش جوهر و حرارت عمل می‌کند و برای تولید قطعات نهایی و نمونه‌های اولیه کاربرد دارد .

نحوه عملکرد:

• در این روش، یک لایه نازک از پودر ترموپلاستیک (معمولاً نایلون) بر روی سطح ساخت پخش می‌شود. 
• سپس، یک جت حرارتی با استفاده از جوهر مخصوص، بخش‌های مورد نظر از لایه را ذوب می‌کند. 
• این فرآیند برای هر لایه تکرار می‌شود تا قطعه سه بعدی به طور کامل ساخته شود. 
• MJF از پاشش جوهر و حرارت برای اتصال ذرات پودر استفاده می‌کند، به جای استفاده از لیزر برای ذوب نقطه‌ای، که این امر باعث افزایش سرعت و کارایی می‌شود. 

مزایا:

• سرعت بالا:MJF نسبت به برخی دیگر از فناوری‌های چاپ سه بعدی، سرعت تولید بالاتری دارد. 
• دقت و کیفیت بالا:این فناوری قادر به تولید قطعات با جزئیات دقیق و سطوح صاف است. 
• تولید قطعات با خواص مکانیکی متنوع:با استفاده از مواد و جوهرهای مختلف، می‌توان قطعاتی با خواص مکانیکی و فیزیکی متفاوت تولید کرد. 
• تولید انبوه:MJF برای تولید قطعات در مقیاس کوچک و بزرگ مناسب است. 
• هزینه کمتر:در مقایسه با برخی از فناوری‌های دیگر، MJF می‌تواند هزینه تولید را کاهش دهد. 
• تولید قطعات با هندسه‌های پیچیده:MJF قادر به تولید قطعات با اشکال پیچیده و جزئیات دقیق است. 

• تولید قطعات صنعتی: در صنایع خودروسازی، هوافضا، الکترونیک و پزشکی. 
• تولید نمونه‌های اولیه: برای تست و ارزیابی طرح‌های جدید. 
• تولید قطعات سفارشی: برای تولید قطعات با طراحی خاص و منحصر به فرد. 

شرکت HP پیشگام در این فناوری است:

شرکت HP به طور گسترده‌ای از این فناوری در پرینترهای سه بعدی خود استفاده می‌کند و تحقیقات گسترده‌ای در این زمینه انجام داده است. 

در مجموع، چاپ سه بعدی MJF یک فناوری پیشرفته و کارآمد است که برای تولید قطعات با کیفیت، سرعت بالا و قابلیت‌های

پرینتر سه‌بعدی PolyJet (یا MultiJet) 

یک فناوری تولید افزایشی است که با استفاده از پرتاب قطرات ریز رزین فوتوپلیمر مایع و سخت کردن آنها با نور UV، قطعات سه بعدی با دقت بالا و جزئیات دقیق تولید می‌کند. این فناوری به‌ویژه در تولید نمونه‌های اولیه دقیق و قطعات با ویژگی‌های پیچیده و سطوح صاف کاربرد دارد. 

نحوه عملکرد:

• چاپگر PolyJet از نازل‌های جوهرافشان برای پاشش قطرات رزین فوتوپلیمر بر روی سطح ساخت استفاده می‌کند.
• پس از هر لایه، یک لامپ UV رزین را سفت و سخت می‌کند.
• این فرایند لایه به لایه تکرار می‌شود تا قطعه نهایی ساخته شود.
• برای ساخت قطعات پیچیده‌تر یا دارای سطوح زیرین، از مواد پشتیبان نیز استفاده می‌شود که بعداً به راحتی از قطعه جدا می‌شوند. 

ویژگی‌های کلیدی PolyJet:

• دقت بالا:PolyJet قادر به تولید قطعاتی با دقت بالا و جزئیات دقیق است، حتی در هندسه‌های پیچیده. 
• سطح صاف:قطعات تولید شده با این فناوری دارای سطحی صاف و صیقلی هستند. 
• چندمتریالی و چندرنگی:PolyJet می‌تواند از مواد و رنگ‌های مختلف در یک قطعه استفاده کند، که امکان ساخت نمونه‌های اولیه واقعی را فراهم می‌کند. 
• سرعت:این فناوری می‌تواند فرآیند ساخت نمونه‌های اولیه را به سرعت انجام دهد. 
• انعطاف‌پذیری:طیف گسترده‌ای از مواد با خواص مختلف برای تولید قطعات با کاربری‌های متفاوت در دسترس است. 

کاربردها:

• نمونه‌سازی سریع:PolyJet برای تولید نمونه‌های اولیه با دقت و جزئیات بالا در مراحل اولیه طراحی محصول استفاده می‌شود. 
• تولید قطعات با جزئیات پیچیده:این فناوری برای ساخت قطعاتی با هندسه‌های پیچیده و سطوح صاف مناسب است. 
• تولید قطعات چندمتریالی:امکان تولید قطعاتی که از مواد مختلف با خواص متفاوت تشکیل شده‌اند، وجود دارد. 
• تولید قطعات رنگی:با استفاده از این فناوری می‌توان نمونه‌های اولیه رنگی و واقعی تولید کرد. 
• کاربردهای پزشکی:در ساخت مدل‌های پزشکی، پروتزها و ایمپلنت‌ها کاربرد دارد. 

مزایا:

دقت بالا و جزئیات دقیق, سطح صاف و صیقلی قطعات, امکان تولید قطعات چندمتریالی و چندرنگی, سرعت بالا در تولید نمونه‌های اولیه, انعطاف‌پذیری بالا در انتخاب مواد و کاربردها. 

معایب:

هزینه بالای تولید, شکنندگی قطعات تولیدی, نیاز به پشتیبانی و نگهداری تخصصی.

پرینتر سه‌بعدی DMLS (Direct Metal Laser Sintering) 

یک روش ساخت افزودنی است که از لیزر پرتوان برای ذوب و اتصال پودرهای فلزی به صورت لایه به لایه استفاده می‌کند تا قطعات فلزی با دقت بالا تولید کند. این فناوری به ویژه برای ساخت قطعات با هندسه‌های پیچیده و قطعاتی که نیاز به استحکام و دقت بالا دارند، کاربرد دارد.

چگونگی عملکرد پرینتر سه بعدی DMLS:

1. 1. آماده‌سازی مدل:ابتدا یک مدل سه بعدی از قطعه مورد نظر با استفاده از نرم‌افزارهای CAD طراحی می‌شود.
2. 2. آماده‌سازی پودر فلز:یک لایه نازک از پودر فلز بر روی سطح ساخت قرار می‌گیرد.
3. 3. ذوب لیزری:یک لیزر با قدرت بالا پودر فلز را در نقاطی که مطابق با مدل طراحی شده هستند، ذوب می‌کند و به لایه زیرین متصل می‌کند.
4. 4. ساخت لایه به لایه:این فرآیند برای هر لایه تکرار می‌شود تا قطعه نهایی ساخته شود. 
5. 5. حذف پودر اضافی:پس از اتمام فرآیند، پودر فلزی اضافی از قطعه جدا می‌شود. 

ویژگی‌های کلیدی DMLS:

• دقت بالا:DMLS می‌تواند قطعاتی با دقت و تلورانس‌های بسیار پایین تولید کند.
• قابلیت تولید هندسه‌های پیچیده:این فناوری امکان تولید قطعاتی با اشکال پیچیده و داخلی که با روش‌های سنتی امکان‌پذیر نیست، فراهم می‌کند.
• انتخاب گسترده مواد:انواع مختلفی از فلزات و آلیاژها می‌توانند در این فرآیند مورد استفاده قرار گیرند.
• ساخت قطعات کاربردی:DMLS می‌تواند قطعاتی با خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب تولید کند.
• کاهش زمان و هزینه:در مقایسه با روش‌های سنتی، DMLS می‌تواند زمان و هزینه تولید را در برخی از کاربردها کاهش دهد.

کاربردهای DMLS:

• هوافضا:تولید قطعات موتورهای جت، قطعات پیچیده ساختاری، و نازل‌های سوخت.
• پزشکی:تولید پروتزهای سفارشی، ایمپلنت‌های دندانی، و ابزارهای جراحی.
• خودروسازی:تولید قطعات سبک وزن، قطعات پیچیده موتور، و قطعات با کارایی بالا.
• صنعت نفت و گاز:تولید قطعات مقاوم در برابر حرارت و خوردگی، و قطعات با طراحی پیچیده.

تفاوت DMLS و SLM:

اگرچه DMLS و SLM (Selective Laser Melting) هر دو از فناوری‌های ذوب لیزری پودر فلز برای تولید قطعات سه بعدی استفاده می‌کنند، اما تفاوت‌هایی در نحوه عملکرد و مواد مورد استفاده دارند. در SLM، پودر فلز کاملاً ذوب می‌شود، در حالی که در DMLS، پودر فلز به صورت جزئی ذوب و به هم متصل می‌شود. به همین دلیل، DMLS می‌تواند از طیف گسترده‌تری از آلیاژها استفاده کند، به ویژه آلیاژهایی که نقطه ذوب متفاوتی دارند. 

پرینتر سه بعدی EBM (Electron Beam Melting)

 یک فناوری ساخت افزایشی برای تولید قطعات فلزی است که از پرتو الکترونی برای ذوب پودر فلز و ایجاد لایه‌های متوالی استفاده می‌کند. این روش معمولاً برای تولید قطعاتی با استحکام بالا و در مقیاس کوچک تا متوسط در صنایعی مانند هوافضا، پزشکی و خودروسازی به کار می‌رود. 

فرآیند EBM به طور خلاصه:

1. 1. آماده‌سازی پودر:یک لایه نازک از پودر فلز (مانند تیتانیوم، اینکونل) روی بستر ساخت ریخته می‌شود.
2. 2. ذوب با پرتو الکترونی:پرتو الکترونی با کنترل کامپیوتری، پودر را در نقاط مورد نظر ذوب می‌کند و لایه جدیدی را ایجاد می‌نماید.
3. 3. تکرار فرآیند:این فرآیند لایه به لایه تکرار می‌شود تا قطعه نهایی شکل گیرد.
4. 4. خنک‌کاری و پردازش:پس از اتمام فرآیند، قطعه خنک شده و ممکن است نیاز به پردازش‌های اضافی مانند پرداخت سطح داشته باشد. 

مزایای EBM:

• تولید قطعات با استحکام بالا:ذوب کامل پودر در EBM منجر به قطعاتی با چگالی بالا و خواص مکانیکی مطلوب می‌شود. 
• مناسب برای قطعات پیچیده:این روش امکان تولید قطعات با هندسه‌های پیچیده را فراهم می‌کند. 
• سرعت تولید مناسب:EBM به دلیل قابلیت اسکن همزمان پرتو الکترونی در چند نقطه، سرعت تولید خوبی دارد. 
• کاهش نیاز به ساپورت:پیش گرمایش پودر در EBM می‌تواند نیاز به قطعات پشتیبانی را کاهش دهد. 

معایب EBM:

• هزینه بالا:دستگاه‌های EBM و مواد اولیه آنها نسبتاً گران هستند.
• محدودیت در مواد:در حال حاضر، تعداد مواد قابل استفاده در EBM محدود است.
• نیاز به پردازش‌های پس از ساخت:قطعات تولید شده با EBM ممکن است نیاز به پرداخت سطح یا حذف ساپورت‌ها داشته باشند.
• عدم دسترسی گسترده:به دلیل مسائل تحریم و هزینه، این فناوری در ایران به طور گسترده استفاده نمی‌شود. 

کاربردهای EBM:

• صنایع هوافضا: ساخت قطعات موتور، اجزای ساختاری.
• صنعت پزشکی: تولید ایمپلنت‌های سفارشی، پروتزها.
• صنعت خودروسازی: ساخت قطعات با استحکام بالا.
• سایر صنایع: ساخت قطعات با کاربردهای خاص و پیچیده.

پرینتر سه‌بعدی زیستی یا بایوپرینتر

، دستگاهی است که از فناوری چاپ سه‌بعدی برای ساخت ساختارهای زیستی مانند بافت و اندام‌های مصنوعی استفاده می‌کند.این دستگاه‌ها از موادی به نام جوهر زیستی (حاوی سلول‌های زنده و مواد مغذی) برای ایجاد لایه‌به‌لایه ساختارهای زیستی استفاده می‌کنند

نحوه کار بایوپرینتر:

1. 1. طراحی:ابتدا یک مدل سه‌بعدی از ساختار مورد نظر (مانند یک قطعه پوست، غضروف یا حتی یک اندام کوچک) با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی سه‌بعدی ایجاد می‌شود .
2. 2. آماده‌سازی جوهر زیستی:جوهر زیستی که معمولاً شامل سلول‌های زنده، مواد مغذی و سایر مواد زیستی است، در کارتریج‌های بایوپرینتر بارگذاری می‌شود].
3. 3. چاپ:بایوپرینتر لایه‌به‌لایه جوهر زیستی را بر اساس طرح سه‌بعدی ایجاد شده، روی یک بستر قرار می‌دهد.
4. 4. رشد و تمایز سلولی:سلول‌های موجود در جوهر زیستی در طول فرآیند چاپ و پس از آن، در محیط کنترل‌شده، رشد می‌کنند و با یکدیگر تعامل دارند تا ساختار مورد نظر را ایجاد کنند ].

کاربردهای بایوپرینتر:

• تحقیقات پزشکی:بایوپرینترها برای مطالعه بیماری‌ها، آزمایش داروها و توسعه روش‌های درمانی جدید استفاده می‌شوند .
• مهندسی بافت:این دستگاه‌ها برای ساخت بافت‌های زنده برای پیوند و جایگزینی بافت‌های آسیب‌دیده یا از دست رفته استفاده می‌شوند.
• تولید اندام‌های مصنوعی:در آینده، بایوپرینترها می‌توانند برای تولید اندام‌های کامل برای پیوند استفاده شوند و به طور بالقوه، مشکل کمبود اهداکننده عضو را حل کنند.
• تولید مدل‌های بیماری:بایوپرینترها می‌توانند برای تولید مدل‌های سه‌بعدی از بافت‌ها و اندام‌های بیماران مبتلا به بیماری‌های مختلف استفاده شوند تا محققان بتوانند این بیماری‌ها را بهتر درک کنند و داروهای جدید را آزمایش کنند.
• تولید دارو:چاپ سه‌بعدی داروها، امکان تولید داروهای سفارشی با دوزهای دقیق و با اشکال و فرمولاسیون‌های پیچیده را فراهم می‌کند. 

مزایای استفاده از بایوپرینتر:

• دقت بالا:چاپگرهای سه‌بعدی زیستی می‌توانند ساختارهای پیچیده و با دقت بالا را ایجاد کنند.
• قابلیت سفارشی‌سازی:امکان ایجاد ساختارهای زیستی با شکل، اندازه و ترکیب دلخواه وجود دارد.
• تولید بافت‌های زنده:امکان تولید بافت‌های زنده و قابل پیوند برای مصارف پزشکی وجود دارد.
• کاهش زمان و هزینه:در برخی موارد، استفاده از بایوپرینترها می‌تواند به کاهش زمان و هزینه تولید بافت‌ها و اندام‌ها منجر شود.

پرینتر سه بعدی بتن یا به اختصار چاپ بتن

به فرآیندهای ساخت دیجیتال مواد سیمانی مبتنی بر فناوری‌های مختلف چاپ سه بعدی اشاره دارد. این فناوری با حذف نیاز به قالب‌گیری، ضایعات مواد را کاهش می‌دهد و امکان آزادی هندسی بیشتری را در سازه‌های پیچیده فراهم می‌کند. در سال‌های اخیر، با پیشرفت در طراحی مخلوط و فناوری چاپ سه بعدی، چاپ بتن به طور چشمگیری رشد کرده است.

مزایای چاپ بتن سه بعدی:

• کاهش ضایعات مواد:با حذف قالب‌گیری، ضایعات مواد به حداقل می‌رسد.
• افزایش آزادی هندسی:امکان ساخت سازه‌های پیچیده و با اشکال متنوع فراهم می‌شود.
• افزایش سرعت ساخت:در مقایسه با روش‌های سنتی، سرعت ساخت به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
• کاهش هزینه‌های ساخت:به دلیل کاهش نیاز به نیروی کار و مواد، هزینه‌های ساخت کاهش می‌یابد.
• افزایش مقاومت و دوام سازه‌ها:با استفاده از طراحی‌های بهینه و مواد مناسب، سازه‌های چاپ شده با بتن سه بعدی می‌توانند مقاومت و دوام بالاتری داشته باشند.
• کاهش آلودگی صوتی:در حین چاپ، سر و صدای کمتری نسبت به روش‌های سنتی تولید می‌شود.

کاربردهای چاپ بتن سه بعدی:

• تولید بلوک‌های ساختمانی و اجزای سازه:چاپ بلوک‌های ساختمانی و قطعات پیش‌ساخته با ابعاد و اشکال مختلف.
• ساخت مبلمان شهری:تولید نیمکت، آب‌نما، گلدان و سایر عناصر شهری.
• ساخت پل‌های عابر پیاده:ساخت پل‌های با اشکال و طرح‌های پیچیده.
• ساخت خانه‌های مسکونی:چاپ خانه‌های مسکونی با سرعت و هزینه کمتر.
• ساخت سازه‌های صنعتی و زیرساختی:چاپ اجزای سازه‌های صنعتی و زیرساختی مانند مخازن، کانال‌ها و غیره.
• تولید مدل‌های اولیه و نمونه‌های اولیه:ساخت مدل‌های اولیه برای پروژه‌های ساختمانی و صنعتی.

شرکت‌های فعال در زمینه چاپ بتن سه بعدی:

• CyBe Construction:شرکتی هلندی که پرینترهای سه بعدی بتن متحرک (RC) و ربات‌های چاپ بتن (RAM) را تولید می‌کند. 
• Vertico:شرکتی که پرینترهای سه بعدی بتن با قابلیت چاپ در مقیاس بزرگ و با دقت بالا تولید می‌کند. 
• Sika:شرکتی که در زمینه مواد شیمیایی ساختمانی فعالیت می‌کند و پرینترهای سه بعدی بتن را با مواد اولیه خود تولید می‌کند. 
• X-Hab 3D:شرکتی که پرینترهای سه بعدی بتن را به صورت کاملا مونتاژ شده در یک کانتینر 20 فوتی یا تریلر مسطح عرضه می‌کند. 
• İSTON:شرکتی که در ترکیه در زمینه چاپ بتن سه بعدی فعالیت می‌کند و پرینتر، اجزای مکمل و طراحی بتن را با منابع داخلی تولید کرده است. 
• MudBots:شرکتی که چاپگرهای سه بعدی بتن را برای ساخت خانه‌ها و سایر سازه‌ها ارائه می‌دهد و ادعا می‌کند که این فناوری می‌تواند هزینه‌ها و زمان ساخت را تا 70 درصد کاهش دهد. 
• StoneFlower3D:شرکتی که پرینترهای سه بعدی بتن را با قیمت مناسب و با امکانات مختلف ارائه می‌دهد. 
• 3D Potter:شرکتی که چاپگرهای سه بعدی بتن با قابلیت چاپ چند رنگ و کنترل از طریق اینترنت را تولید می‌کند. 

فناوری‌های مورد استفاده در چاپ بتن سه بعدی:

• چاپ اکستروژن: متداول‌ترین روش که در آن بتن از یک نازل به صورت لایه به لایه اکسترود می‌شود.

پرینتر سه بعدی شیشه 

یک فناوری نوظهور است که امکان ساخت اشیاء شیشه‌ای پیچیده با استفاده از فرآیند چاپ سه بعدی را فراهم می‌کند. این فناوری هنوز در مراحل اولیه توسعه است، اما پتانسیل بالایی برای کاربرد در صنایع مختلف، از جمله تولید بطری‌های عطر و قطعات دقیق، دارد. 

فرآیند چاپ سه بعدی شیشه:

فرآیند چاپ سه بعدی شیشه به طور کلی شامل ذوب شیشه و سپس لایه به لایه ساختن آن بر اساس یک مدل دیجیتال سه‌بعدی است. این فرآیند معمولاً با استفاده از یک اکسترودر گرم انجام می‌شود که شیشه مذاب را از طریق نازل به بیرون هدایت می‌کند و لایه‌ها را روی هم قرار می‌دهد. 

کاربردها:

• ساخت بطری‌های عطر:شرکت‌هایی مانند آی‌دیزاین از چاپ سه بعدی برای ساخت بطری‌های عطر با طراحی‌های پیچیده و منحصر به فرد استفاده می‌کنند. 
• تولید قطعات دقیق:این فناوری می‌تواند برای ساخت قطعات شیشه‌ای با ابعاد و شکل‌های دقیق و پیچیده در صنایع مختلف مانند الکترونیک و پزشکی مورد استفاده قرار گیرد. 
• تولید ابزارهای آزمایشگاهی:ساخت ابزارهای آزمایشگاهی با طراحی‌های خاص و پیچیده که با روش‌های سنتی به سختی قابل تولید هستند، یکی دیگر از کاربردهای این فناوری است. 

مزایا:

• طراحی‌های پیچیده:چاپ سه بعدی شیشه امکان تولید قطعات با اشکال و طرح‌های پیچیده را فراهم می‌کند که با روش‌های سنتی دشوار یا غیرممکن است.
• کاهش ضایعات:این فناوری می‌تواند به کاهش ضایعات تولید کمک کند، زیرا مواد تنها در محل مورد نیاز استفاده می‌شوند.
• ساخت سریع‌تر:چاپ سه بعدی می‌تواند فرآیند تولید را در مقایسه با روش‌های سنتی تسریع کند. 

چالش‌ها:

• هزینه:فناوری چاپ سه بعدی شیشه هنوز در مراحل اولیه توسعه است و هزینه تولید قطعات با این روش ممکن است نسبت به روش‌های سنتی بیشتر باشد.
• کیفیت:دستیابی به کیفیت و استحکام مورد نیاز برای قطعات شیشه‌ای چاپ سه بعدی شده ممکن است چالش‌برانگیز باشد.
• دسترسی:این فناوری هنوز به طور گسترده در دسترس نیست و محدود به شرکت‌ها و موسساتی است که در این زمینه سرمایه‌گذاری کرده‌اند. 

با وجود چالش‌ها، چاپ سه بعدی شیشه یک فناوری امیدوارکننده است که پتانسیل تحول در صنایع مختلف را دارد. توسعه این فناوری و کاهش هزینه‌ها می‌تواند در آینده نزدیک به تولید انبوه و گسترده قطعات شیشه‌ای با استفاده از این روش منجر شود. 

پرینتر سه بعدی خوراکی

یک فناوری نوآورانه است که با استفاده از مواد غذایی مختلف، طرح‌ها و اشکال پیچیده را به صورت لایه به لایه تولید می‌کند. این فناوری امکان شخصی‌سازی کامل غذاها، تنظیم دقیق مواد مغذی و کاهش ضایعات غذایی را فراهم می‌کند.

پرینتر سه بعدی خوراکی چیست؟

چاپگر سه بعدی خوراکی یک دستگاه است که با استفاده از مواد غذایی مختلف (مانند خمیر، شکلات، پوره میوه و سبزیجات، پنیر یا حتی گوشت فرآوری شده) به صورت لایه به لایه، طرح‌ها و اشکال پیچیده را تولید می‌کند. به عبارت دیگر، این دستگاه‌ها با استفاده از دستورالعمل‌های نرم‌افزاری، مواد غذایی را به شکل دلخواه در می‌آورند. 

مزایای پرینتر سه بعدی خوراکی:

• شخصی‌سازی:امکان تنظیم دقیق مواد مغذی و تولید خوراکی هایی با نیازهای فردی. 
• کاهش ضایعات:استفاده از مواد خوراکی دقیقاً به اندازه نیاز و جلوگیری از هدررفت. 
• خلاقیت در آشپزی:امکان ایجاد طرح‌ها و اشکال پیچیده که با روش‌های سنتی غیرممکن است. 
• صرفه‌جویی در زمان:کاهش زمان مورد نیاز برای تهیه مواد خوراکی. 
• کاربرد در صنایع مختلف:از جمله اکتشاف فضا، مراقبت‌های بهداشتی، و تولید خوراکی های جایگزین. 
• بهبود تغذیه:امکان تولید خوراکی هایی با ترکیبات مغذی دقیق و مطابق با نیازهای فردی. 
• پایداری:کمک به کاهش مصرف منابع طبیعی و تولید زباله‌های خوراکی. 

کاربردهای پرینتر سه بعدی خوراکی:

• تولید خوراکی پیچیده و خلاقانه:برای مثال، دسرها با ساختارهای هندسی پیچیده یا پیش‌غذاهایی با طراحی‌های هنری. 
• تولید خوراکی تخصصی:مانند غذاهای با محتوای پروتئین بالا برای ورزشکاران یا غذاهای با ترکیبات خاص برای بیماران دیابتی. 
• تولید مواد خوراکی جایگزین:مانند تولید گوشت گیاهی با استفاده از چاپگرهای سه بعدی. 
• استفاده در فضا:ناسا از این فناوری برای تولید خوراکی فضانوردان استفاده می‌کند. 
• کمک به معلولین و بیماران:با تولید خوراکی با ترکیبات مغذی دقیق و مطابق با نیازهای فردی. 
• تولید خوراکی دریایی:با استفاده از گیاهان مختلف و تولید محصولاتی مانند برش‌های ماهی قزل آلا. 

چالش‌های پرینتر سه بعدی خوراکی:

• هزینه: قیمت این چاپگرها ممکن است برای مصارف خانگی بالا باشد.
• زمان: چاپ یک طرح پیچیده ممکن است زمان‌بر باشد.
• تنوع مواد غذایی: هنوز همه مواد غذایی را نمی‌توان با این فناوری چاپ کرد. 

نتیجه:

چاپگر سه بعدی خوراکی یک فناوری نوظهور با پتانسیل بالا برای تحول در صنعت غذا و آشپزی است. با وجود چالش‌هایی که هنوز وجود دارد، این فناوری می‌تواند در آینده نقش مهمی در تولید غذاهای سفارشی، کاهش ضایعات غذایی، و بهبود تغذیه ایفا کند.