آشنایی با پرینتر سه بعدی مدل FDM

تکنولوژی چاپ با انواع پرینتر سه بعدی بیش از ۳۰ سال است که بدست آمده است در تمام این مدت هر روز این فن‌آوری پیشرفته تر شده و تا امروز که میبینیم به اوج خود رسیده است. حال که تعداد و انواع پرینتر های سه بعدی بیشتر از همیشه است و تمام سیستم های نمونه سازی و تولید با این دستگاه های پیشرفته دچار تغییر و تحولات زیادی شده اند از این جهت بیشمار کمپانی ها و شرکت هایی هستند در دنیا که خیلی زود به فکر استفاده از این تکنولوژی مهار نشدنی و پر کاربرد افتادند.

به طور کلی فرایند های شکل دهی از دو طریق افزودن و یا کاستن انجام می‌شود. برای مثال در فرایند های ماشین کاری با ماشین های CNC از طریق برداشتن ماده به صورت براده و ذرات ریز از روی قطعه به شکل و طرح دلخواهمان می‌رسیم. از این نظر روش به صرفه تر در فرایند های ساخت، پرینتر های سه بعدی هستند، زیرا به خاطر افزایشی بودن فرایند ساخت و دور ریختنی های کمتر، صرفه جویی نیز کرده‌ایم. همچنین یکی از دلایلی که طراحان و مهندسان را به روش جدید ساخت با پرینتر سه بعدی سوق میدهد امکان استفاده از متریال ها و مواد مصرفی جدید و بیشتر است.

پرینتر های سه بعدی بر پایه فیلامنت (FDM) :

به این روش اصطلاحا  (Fused Deposition Modeling) میگویند. در این پرینتر ها از یک رشته بلند از ماده مورد نظر به نام فیلامنت (filament) استفاده می‌شود. این رشته به مرور به درون یک نازل کشیده شده و در هنگام خروج از نازل در اثر حرارت ایجاد شده ماده ذوب می‌شود و با حرکت دادن نازل پلاستیک در محل مورد نظر ریخته و بلافاصله سرد می­شود. بعد از اتمام هر لایه مدل به اندازه ضخامت یک لایه به سمت پایین حرکت می­کند و لایه بعدی ایجاد می­شود. با ادامه همین روند مدل لایه لایه تشکیل می­‌شود.

در این مدل پرینترها عموما همزمان از همان ماده در قسمت های دیگر قطعه به عنوان ساپورت یا پشتیبان برای قطعه اصلی استفاده می­شود چون در قسمت هایی از قطعه (قسمت های آویزان یا قسمت هایی که زیر آن ها خالی است) نمی­توان ماده را در هوا پاشید و ماده پشتیبان باید از افتادن آن جلوگیری کند. بعد از اتمام پرینت باید قسمت ساپورت را از قطعه اصلی جدا کرد. برای راحت کنده شدن ساپورت جنس آن را ضعیف تر در نظر میگیرند و یا الگوی پرینت آن را طوری در نظر میگیرند که مقاومت کمتری داشته باشد.انواع دیگری هم وجود دارند که می­توان بدون حل شدن قطعه اصلی ساپورت را در یک حلال حل کرد.

معمولا موادی که در پرینتر های فیلامنتی استفاده می­شوند پلاستیکی هستند دو ماده ABS و PLA از پرکاربرد ترین مواد در پرینتر های FDM هستند.

پلاستیک های ABS از خانواده مواد پلیمری هستند که نقطه ذوب مشخصی ندارند یعنی قبل از ذوب شدن به صورت خمیری در می­ آیند، از مهم ترین خواص ABS مقاومت بالای آن ها است. امروزه فیلامنت های ABS در رنگ های مختلف و با کیفیت و خواص متفاوت عرضه می­‌شوند.