چاپ سه بعدی رزین – راهنمای نهایی

چه تازه کار باشید و چه حرفه ای، فناوری، خدمات و چاپگر سه بعدی رزینی مناسب شما وجود دارد.

ما همه چیزهایی که نیاز دارید تا درباره چاپ سه بعدی رزین بدانید را برایتان فراهم کرده ایم.

راهنمای چاپ سه بعدی SLA / رزین

چاپ سه بعدی رزین چیست؟

انواع چاپ های سه بعدی رزینی تولید شده توسط چاپگرهای سه بعدی رزینی Formlabs (منبع: Formlabs)

چاپ سه بعدی رزین اصطلاح کلی برای چندین نوع از چاپ سه بعدی است. رایج ترین استفاده، به کارگیری یک مخزن از رزین مایع است که به اصطلاح فنی چاپ سه بعدی رزین، پلیمریزاسیون مخزنی منجر میشود. این فناوری در سه تغییرات اصلی عرضه میشود:

•  استریولیتوگرافی (SLA)

•  نمایشگر کریستال مایع (LCD) که به استریولیتوگرافی ماسک دار (MSLA) نیز معروف است

•  پردازش نور دیجیتال (DLP)

سه فناوری چاپ سه بعدی رزین پلیمریزاسیون مخزنی در یک نمودار بسیار ساده شده است (منبع: All3DP)

رزین همچنین در برخی دیگر از فناوری های چاپ سه بعدی صنعتی استفاده میشود، از جمله روش های پاشش مواد که به نام های پلیجت و چاپ چندجت شناخته می شوند، اما در اینجا، تمرکز اصلی ما بر روی پلیمریزاسیون مخزنی در تمام اشکال آن است.

نگران نباشید، شما نیازی به درک فناوری برای استفاده از چاپگر سه بعدی رزین ندارید، اما اگر کمی درباره نحوه کار آنها بدانید، به شما کمک میکند تا دستگاه مناسب را انتخاب کنید.

یک چاپگر سه بعدی استریولیتوگرافی از سازنده چاپگر Formlabs (منبع: Formlabs)

استریولیتوگرافی (SLA)

استریولیتوگرافی در واقع اولین فناوری چاپ سه بعدی توسعه یافته است. این فناوری توسط چارلز دبلیو. هال اختراع و در سال 1984 ثبت اختراع شد و به طور غیررسمی آغاز دوران تولید افزودنی را نشان داد.

هال فرآیندی را توسعه داد که در آن نور لیزر، لایه های رزین مایع را جامد میکند و یک شیء سه بعدی ایجاد میکند. امروزه، چاپگر SLA از آینه ها برای هدف گیری سریع پرتو لیزر (یا دو پرتو) در سراسر یک مخزن رزین مایع استفاده میکند و به طور انتخابی یک بخش مقطعی از شیء مورد نظر شما را جامد (یا پخت) میکند. سپس صفحه ساخت به بالا (یا پایین، بسته به دستگاه) به اندازه یک لایه حرکت میکند و لایه بعدی روی قبلی جامد شده و شیء را می سازد.

تمام مواد رزین چاپ سه بعدی یک "فوتوپلیمر" است به این معنی که به نور واکنش نشان میدهد، یا در تماس با نور، جامد می شود. هر سه نوع پلیمریزاسیون مخزنی شامل نوعی نور می شوند.

به دلیل لیزر و قطعات متحرک، ماشین های SLA معمولاً در لیست برترین چاپگرهای رزین ارزان قیمت ما قرار نمی گیرند، بلکه در لیست بهترین چاپگرهای رزین حرفه ای ما قرار دارند که قیمت ها از حدود 3,500 دلار شروع میشود. چاپگرهای SLA بسیار دقیق هستند اما از سایر فناوری های رزین کندتر هستند.

چاپ تقریباً کامل صفحه در حال اجرا بر روی Anycubic Photon Mono M5s (منبع: All3DP)

نمایشگر کریستال مایع (LCD)

چاپ سه بعدی LCD (که به استریولیتوگرافی ماسکدار یا MSLA نیز معروف است)، همانطور که حدس زده اید، از یک صفحه نمایش LCD استفاده میکند. صفحه نمایش LCD به عنوان یک ماسک عمل میکند و یک لایه از مدل سه بعدی که قرار است چاپ شود را نمایش میدهد. در زیر مخزن رزین، منبع نور UV وجود دارد، معمولاً یک آرایه از LEDهای UV. وقتی صفحه نمایش LCD یک لایه از مدل سه بعدی را نمایش میدهد، نور UV از نواحی شفاف LCD عبور میکند و به طور انتخابی نواحی مربوطه از رزین مایع را پخت میکند.

سپس این منطقه ساخت یک لایه جابجا میشود تا از پخت اضافی پلیمر قبل از فلش کردن لایه 2D بعدی که به اولی پخت میشود، جلوگیری کند. در نهایت، پس از بسیاری از لایه ها، شیء سه بعدی شکل میگیرد.

به جای اینکه لیزر هر لایه را دنبال کند، LCD از یک فلش نور برای پخت کل لایه در یک بار استفاده میکند.

فوتوماسک LCD به صورت دیجیتالی نمایش داده میشود و از پیکسل های مربعی تشکیل شده است. اندازه پیکسل فوتوماسک LCD، دقت چاپ را تعریف میکند. کیفیت چاپ یک چاپگر LCD به تراکم LCD و اندازه چاپگر بستگی دارد. هرچه پیکسل های بیشتری در یک ناحیه داده شده داشته باشد — 6K، 8K — به طور کلی کیفیت چاپ بهتر است.

در روش پردازش نور دیجیتال (DLP) چاپ سه بعدی رزین، یک پروژکتور نور را به یک دستگاه میکرو-آینه می تاباند که برخی از نورها را - در الگوهای یک برش از شیء در حال چاپ - به یک لایه از رزین هدایت میکند (منبع: Anycubic)

پردازش نور دیجیتال (DLP)

روش بعدی ما، DLP، شبیه به LCD است، اما به جای صفحه ای که نور از آن عبور میکند یا مسدود میشود، DLP از یک پروژکتور نور با وضوح بالا (گاهی اوقات به عنوان "موتور نور" اشاره می شود) برای تاباندن نور روی یک دستگاه میکروآینه دیجیتال (DMD) استفاده میکند که سپس آن را - به شکل یک برش یا مقطع از مدل سه بعدی که قرار است چاپ شود - به یک لایه از رزین هدایت میکند.

شما ممکن است با فناوری پروژکشن DLP که در سینماها یا پروژکتورهای اداری استفاده می شود آشنا باشید. این دستگاه های پروژکشن نور قدرتمند هستند و ماشین های DLP می توانند به طور ظریف نور را برای شدت نور متنوع تر بر روی رزین تنظیم کنند.

آینه های کوچک DMD یا نور را به رزین هدایت می کنند یا به کنار و خارج از مسیر می برند. هر آینه مربعی یک پیکسل در تصویر پروژکته شده را نمایندگی میکند. نور منعکس شده توسط آینه ها روی DMD از طریق اپتیک های پروژکشن عبور میکند که به تمرکز و شکل دهی نور به یک پرتو کمک میکند. چون آینه ها نور را فقط جایی که نیاز است هدایت می کنند، DLP می تواند لبه های تیزتری نسبت به LCD تولید کند. با LCD، تکه های کوچکی از نور می توانند دور لبه های پیکسل های ماسک شده روی صفحه نمایش پخش شوند، علاوه بر این، صفحه نمایش هرگز نمی تواند 100٪ نور را مسدود کند.

بیشتر چاپگرهای سه بعدی DLP رومیزی دارای وضوح XY ثابتی هستند (بین 35 تا 100 میکرون)، اما برخی دارای مجموعه های اضافی از لنزها هستند که به شما امکان می دهند فاصله پروژکشن بین موتور نور و لایه رزین را تنظیم کنید. این فاصله، دقیقاً مانند ساخت عروسک های سایه ای روی دیوار با چراغ قوه، بر سطح جزئیاتی که می توان به دست آورد تأثیر می گذارد.

سازنده چاپگر Stratasys نوعی از چاپ سه بعدی رزین DLP را در چاپگر Origin خود ارائه میدهد که به آن فوتوپلیمریزاسیون قابل برنامه ریزی می گویند (منبع: Stratasys)

زیر و بم های فناوری

همانطور که توضیح دادیم، تفاوت اساسی بین این سه نوع اصلی فناوری چاپ سه بعدی رزین، منبع نور یا موتور نوری است که برای پخت رزین استفاده می کنند. اما در هر دسته بندی فناوری می توان تفاوت های قابل توجه و ظریفی داشت. بسیاری از این تفاوت ها نسخه صنعتی را از نسخه های مصرف کننده جدا می کنند اما دیگران نوآوری های انحصاری از تولیدکنندگان خاص هستند.

یک تولیدکننده، برند کربن، به عنوان مثال، از یک فناوری پلیمریزاسیون مخزنی استفاده میکند که آن را سنتز نور دیجیتال (DLS) می نامد، که یک نوع DLP است. در DLS، استخر رزین در معرض هم UV و هم اکسیژن قرار می گیرد. برخلاف رویکردهای سنتی لایه به لایه، DLS از یک فرآیند مداوم استفاده میکند که در آن شیء از حمام رزین کشیده میشود. کف استخر رزین دارای یک پنجره قابل نفوذ اکسیژن است. اکسیژن فرآیند پخت را مهار میکند و با کنترل سطح اکسیژن از طریق پنجره، چاپگر می تواند به طور دقیق جامد شدن رزین را کنترل کند. DLS به رزین های خاصی نیاز دارد و کل فرآیند بسیار سریع است.

سازنده چاپگر Stratasys نوع دیگری از DLP را در چاپگر Origin خود ارائه میدهد که به آن فوتوپلیمریزاسیون قابل برنامه ریزی (P³) می گویند. ویژگی برجسته P³ توانایی آن در تنظیم پویای الگوهای نوری در طول فرآیند نمایش است تا پروفایل های پخت پیچیده تری ایجاد کند، که منجر به، به گفته شرکت، دقت بهبود یافته و توانایی بهینه سازی خواص مواد میشود.

Formlabs آنچه را که استریولیتوگرافی نیروی کم (LFS) نامیده است، ارائه میدهد، در حالی که Nexa3D نوعی از SLA را دارد که به آن فوتو-پخت لایه زیرین روان کننده (LSPc) می گویند

راهنمای چاپ سه بعدی SLA / رزین

مزایای برتر چاپ سه بعدی رزین

در دستان یک هنرمند، چاپ های سه بعدی رزین رنگ آمیزی شده می توانند جزئیات واقع گرایانه ای را به دست آورند (منبع: Formlabs / Toria Cassaro)

به طور کلی، فناوری چاپ سه بعدی رزین به دلیل به دست آوردن چاپ های با جزئیات دقیق و سطح صاف انتخاب می شود.

اگر آن را با فناوری چاپ سه بعدی که از رول های فیلامنت پلاستیکی استفاده می کند (که به مدل سازی ته نشینی مذاب یا FDM معروف است) مقایسه کنید، خطوط لایه کمتر قابل توجه و جزئیات پیچیده تری خواهید داشت. آیا رزین همیشه برای جزئیات ریز بهتر از FDM است؟ خیر، این به دستگاه بستگی دارد، اما معمولاً هنگام مقایسه چاپگرهای فیلامنتی با چاپگرهای رزینی در یک دسته قیمتی، رزین برای وضوح بالا برنده میشود. ما دقت و وضوح را در ادامه بیشتر توضیح می دهیم.

قطعات چاپ شده با FDM یا فیلامنت سه بعدی معمولاً دارای خطوط لایه قابل مشاهده هستند و ممکن است نادقیقی هایی را در اطراف ویژگی های پیچیده نشان دهند، قطعات چاپ شده با رزین معمولاً دارای لبه های تیز، پایان سطح صاف و خطوط لایه کمتر قابل مشاهده هستند (منبع: Formlabs)

اگر شما علاقه مند به چاپ سه بعدی هستید و به دنبال چاپ مجسمه های با جزئیات دقیق، اسباب بازی ها، و حتی مجسمه های اصلی هستید، ممکن است یک چاپگر رزین مانند Elegoo Mars 4 Ultra را انتخاب کنید زیرا تنها 269 دلار قیمت دارد و دارای یک صفحه نمایش LCD 9K 7 اینچی چشم گیر است. هیچ چاپگر فیلامنتی در این محدوده قیمت نمی تواند این سطح از جزئیات را ارائه دهد.

اگر شما یک دندانپزشک هستید که می خواهید مدل های دندانی مخصوص بیمار را چاپ کنید، نیز به دنبال یک چاپگر رزین خواهید بود به دلیل سطح بالای جزئیات دقیق، سطوح صاف، و مواد بیوسازگار موجود. شاید Saturn 3 ultra، که یکی از بهترین دستگاه ها در راهنمای ما برای بهترین چاپگرهای دندانی سه بعدی است.

دندانپزشکان می توانند قالب های دندانی را در مطب چاپ سه بعدی کنند و خودشان قالب های شفاف خود را تولید کنند 

چاپگرهای سه بعدی رزین همچنین در بین سازندگان جواهرات بسیار محبوب هستند زیرا می توانند ویژگی های بسیار کوچک مورد نیاز برای مدل های جواهرات که برای ساخت قالب ها استفاده می شوند را چاپ کنند. یک انتخاب خوب می تواند Phrozen sonic mighty Revo باشد.

اگر شما در صنعت تولید هستید، ممکن است یک چاپگر رزین صنعتی مانند 3D Systems SLA 750 Dual دو لیزری (400,000 دلار) را انتخاب کنید که میتواند حجم های بزرگ را با سرعت، دقت و ثبات مورد نیاز برای کاربردهایی مانند قطعات خودرویی نهایی چاپ کند.

در کل، چاپ سه بعدی رزین به دلیل موارد زیر ارزشمند است:

•  جزئیات دقیق

•  سطوح صاف

•  تنوع مواد

•  چاپ سریع

•  بازدهی بالا

•  ساختارهای مشبک

کفش دویدن Adidas 4DFWD دارای یک کفی میانی چاپ سه بعدی رزین است که با استفاده از فناوری DLP روی یک چاپگر سه بعدی Carbon تولید شده است (منبع: Adidas)

راهنمای چاپ سه بعدی SLA / رزین

بهترین چاپگرهای سه بعدی رزینی کدام ها هستند؟

چاپگرهای سه بعدی رزین: Elegoo Mars 3، Phrozen Sonic Mini 8K، Stratasys Origin One (منبع: Elegoo، Phrozen، Stratasys)

اگر از بالا به این بخش پریده اید، ما کارآمدی شما را احترام می گذاریم، اما ممکن است قسمتی را که توضیح می دهیم چگونه دانستن فناوری به شما کمک میکند بهترین دستگاه را انتخاب کنید، از دست داده باشید. اما اگر عجله دارید، در اینجا برخی از انتخاب های برتر All3DP برای چاپگرهای رزین رومیزی در سال 2024 آمده است:

•  بهترین کوچک: Elegoo Mars 4 Ultra، 269 دلار

•  بهترین اندازه متوسط: Anycubic Photon Mono M5s، 399 دلار

•  بهترین بزرگ: Phrozen Sonic Mega 8K S، 1,580 دلار

•  بهترین برای مبتدیان: Anycubic Photon Mono M5s، 519 دلار

•  بهترین زیر 200 دلار: Anycubic Photon Mono 2، 179 دلار

•  بهترین زیر 300 دلار: Elegoo Mars 4 Ultra، 269 دلار

•  بهترین زیر 500 دلار: Anycubic Photon Mono M5s، 399 دلار

•  بهترین زیر 1,000 دلار: UniFormation GKtwo، 850 دلار

انتخاب های All3DP برای بهترین چاپگرهای سه بعدی رزین برای حرفه ای ها (منبع: All3DP)

بهترین پرینترهای سه بعدی رزینی برای متخصصان

انتخاب های برتر ما که در بالا آمده اند، دستگاه های تحسین برانگیزی هستند، اما قطعاً یک اندازه برای همه نیستند، به ویژه اگر به دنبال پرینتر رزینی برای کسب وکار خود هستید. پرینترهای سه بعدی رزینی حرفه ای تنوع بیشتری دارند، که انتخاب یک برنده را دشوار میکند.

غیرممکن است بگوییم کدام پرینتر سه بعدی رزینی برای شما بهترین است بدون اینکه ابتدا نیازها و شرایط فردی شما را در نظر بگیریم. هنگام انتخاب یک پرینتر رزینی، به موارد زیر توجه کنید:

•  هزینه پرینتر سه بعدی و مواد اولیه

•  خصوصیات مکانیکی که قطعات نهایی شما نیاز دارند

•  سطح جزئیات

•  اندازه و حجم چاپ

•  سرعت چاپ

•  گزینه های مواد (از جمله سازگاری با بیولوژی)

•  نیازهای بازار خاص (دندانپزشکی، جواهرسازی و غیره)

پرینتر سه بعدی رزینی Formlabs به همراه واحد شستشو و واحد عمل آوری (منبع: Formlabs)

چگونه گزینه های خود را محدود کنید

هنگام ارزیابی پرینترهای سه بعدی رزینی برای خرید، شما با اصطلاحات فنی و واژگان خاص صنعتی زیادی مواجه خواهید شد که در زیر به آنها می پردازیم. و اگر نگاه کردن به برگه مشخصات فنی پرینتر سرتان را گیج میکند، بدانید که در محدوده قیمت های قابل مقایسه که از یک فناوری استفاده می کنند، تفاوت های عظیمی پیدا نخواهید کرد. به عنوان مثال، دقیق ترین وضوح XY برای پرینترهای رزینی (به جز پرینترهای میکرو صنعتی) معمولاً حدود ۲۵ تا ۵۰ میکرون (μm) است. برای مرجع، ۵۰ μm عرض یک تار موی انسان است.

برخی از تولیدکنندگان فقط در مورد وضوح صحبت می کنند، در حالی که دیگران هم وضوح و هم دقت را ذکر می کنند.

وضوح به ضخامت لایه ممکن اشاره دارد، به عنوان مثال، ۵۰ μm یا ۱۰۰ μm، که اگر دقیق نگاه کنید، خطوط لایه قابل مشاهده ای تولید می کند. وضوح های کوچکتر، مانند ۲۵ μm (یک چهارم یک تار مو) حتی از نزدیک به سختی قابل مشاهده است. با این حال، به یاد داشته باشید که می توانید سطح پرینت های رزینی را با سنباده زدن یا سایر تکنیک های پایان دهی کاملاً صاف کنید.

دقت به پنجره خطای مجاز برای یکنواختی چاپ پس از چاپ اشاره دارد. به عنوان مثال، دقت +/- ۲۰ μm به این معنی است که وضوح چاپ شما می تواند ۲۰ μm بیشتر یا کمتر از آنچه برنامه ریزی کرده اید باشد.

دندانپزشکان از چاپ سه بعدی رزینی برای ساخت مدل های دقیق دندان های بیماران استفاده می کنند که از آنها برای ساخت ترتیب دهنده های شفاف استفاده میشود (منبع: Liqcreate)

در بسیاری از صنایع، دقت حیاتی است. برای بیشتر کاربردهای دندانپزشکی، متخصصان معمولاً به دنبال دقتی در حدود ۵۰ میکرون هستند. برای جواهرات ظریف، برخی از متخصصان دقتی به اندازه ۲۵ میکرون را می طلبند و برای برخی از کاربردهای پزشکی و الکترونیک، شرکت ها وضوح چاپ XY به اندازه ۵ میکرون با دقتی حتی کمتر را نیاز دارند، که می توانید در تعداد انگشت شماری از پرینترهای سه بعدی فوقال عاده دقیق میکرو پیدا کنید.

قاعده کلی این است که هرچه وضوح بالاتر باشد، چاپ قطعات شما زمان بیشتری خواهد برد. اما اینجاست که متخصصان و ماشین آلات صنعتی با پرینترهای رزینی مصرف کننده تفاوت دارند؛ چاپ قطعات با وضوح بالا به سرعت.

سرعت و دقت در چاپ سه بعدی رزینی برای کاربردهای تولید سریالی مانند این قطعات که با رزین xPRO410 روی پرینتر NXE400 شرکت Nexa3D چاپ شده اند، حیاتی است (منبع: Henkel)

چقدر سرعت چاپ سه بعدی رزینی است؟

فهرست طولانی از سازندگان پرینتر سه بعدی رزینی وجود دارد که ادعا می کنند دستگاه های آنها سریع ترین هستند، اما مقایسه ها اغلب مانند مقایسه سیب با پرتقال است با توجه به تمام متغیرها و فناوری های درگیر.

سرعت در پرینترهای رزینی بستگی به وضوح چاپ انتخابی، مواد، حجم، به علاوه نوع و کیفیت منبع نور دارد. به همین دلیل است که پرینترهای رزینی ۲۵۰ دلاری وجود دارند و سپس پرینترهای رزینی ۲۵۰,۰۰۰ دلاری نیز هستند. با این حال، برخی از فناوری ها سریعتر از دیگران هستند. ما قبلاً ذکر کردیم که SLA به طور کلی از DLP کندتر است، به عنوان مثال. کیفیت و شدت منبع نور ممکن است رزین را حتی سریعتر عمل آوری کند. به عنوان مثال، پرینتر سه بعدی ETEC Xtreme 8K DLP از Desktop Metal دارای دو پروژکتور ۴K است.

سپس، به تجهیزات دیگری که به جز پرینتر سه بعدی نیاز دارید فکر کنید. قطعات چاپ شده سه بعدی رزینی مستقیماً از داخل محفظه چاپ بی فایده هستند. شستشوی رزین باقیمانده و عملآوری نور اضافی لازم است. شما می توانید آنها را با دست بشویید و در نور خورشید قرار دهید، اما ایستگاه های شستشو و عمل آوری اختصاصی فرآیند را به طور قابل توجهی سرعت می بخشند.

بسیاری از سازندگان پرینتر واحدهای عمل آوری و شستشوی یکپارچه یا خارجی را ارائه می دهند. برای جریان کاری بیشترین بهره وری، سعی کنید هر سه واحد را از یک سازنده دریافت کنید.

چاپ مدل های جواهرات سه بعدی روی Phrozen Sonic Mini 8k (منبع: Phrozen)

در پرمان شاپ، ما صنعت چاپ سه بعدی رزینی را به دقت دنبال می کنیم و راهنماهای متعددی که به طور منظم به روزرسانی می شوند تولید می کنیم تا به شما کمک کنیم بهترین پرینتر را پیدا کنید، چه به دنبال اولین پرینتر خود باشید یا یک ناوگان برای کارخانه تان.

راهنمای چاپ سه بعدی SLA / رزین

رزین دقیقاً چیست: متریال خود را بشناسید

رزین مورد استفاده در چاپ سه بعدی در طیف گسترده ای از رنگ ها و فرمول ها موجود است (منبع: Elegoo)

به طور کلی می توانید به رزین به عنوان پلاستیک مایع فکر کنید و انواع بیشماری از آن وجود دارد. قطعات چاپ شده سه بعدی رزینی شما می توانند سفت یا انعطاف پذیر، لاستیکی یا مقاوم، مقاوم در برابر شعله یا با استحکام صنعتی باشند، بسته به نوع رزینی که استفاده می کنید.

یک جنبه منحصر به فرد از رزین این است که واقعاً مانند فیلامنت پلاستیکی یا پودرهای فلزی برای چاپ سه بعدی استاندارد نیست. به عنوان مثال، PLA یک نوع خاص از پلاستیک است، بنابراین تمام فیلامنت های PLA، به عنوان پایه، همان فرمول شیمیایی اسید پلی لاکتیک (PLA) را خواهند داشت که آن را از نوع دیگری از پلاستیک مانند استایرن آکریلونیتریل بوتادین (ABS) متمایز می کند. همچنین، فلزات برای چاپ سه بعدی به طور عمده از تعاریف استاندارد فولاد ضد زنگ، مس، و آلومینیوم پیروی می کنند.

شما نام های شیمیایی استاندارد را با رزین چاپ سه بعدی پیدا نخواهید کرد. تولیدکنندگان اجزای دقیق رزین های خود را با اسرار بزرگ محافظت می کنند و به سادگی آنها را "محکم" یا "انعطاف پذیر" یا "سخت" یا "قابل شستشو با آب" و غیره می نامند، که مقایسه برندها را دشوار میکند. خوشبختانه، اکثر رزین ها با برگه های داده فنی همراه هستند که ویژگی های اصلی آنها را تفصیل می دهند.

البته، ما در پرمان شاپ برندهای اصلی (و فرعی) را آزمایش کرده ایم و فهرست بی طرفانه ای از توصیه ها برای بهترین رزین ها برای پرینترهای سه بعدی رزینی رومیزی داریم.

با این حال، هنگامی که به پرینترهای سه بعدی رزینی پروسومر یا حرفه ای می روید، اغلب به رزین های "سازگار" با آن برند دستگاه یا با فناوری خاص آن، مانند SLA، DLP، یا LCD محدود می شوید. هر رزینی با هر یک از اینها بهینه کار نمی کند.

برخی از پرینترهای رزینی به طور خاص برای نیازهای صنایع خاص طراحی شده اند. پرینترهای سه بعدی رزینی دندانپزشکی می توانند از مواد شفاف و سازگار با بیولوژی برای تولید محافظ های دهان، راهنماهای جراحی و سایر وسایل دندانپزشکی استفاده کنند. پرینترهای سه بعدی رزینی جواهرات اغلب دقت جزئیات بسیار بالایی دارند و با رزین های قابل چاپ مومی سازگار هستند که مستقیماً با فرآیند ریخته گری موم گمشده کار میکنند.

رزین چاپ سه بعدی از تولیدکننده آلمانی Detax (منبع: Detax)

آیا رزین مضر و سمی است؟

رزین یک ماده شیمیایی است، به طور خاص یک فتوپلیمر از مونومرها، اولیگومرها و افزودنی های مختلف. بله، رزین های چاپ سه بعدی در حالت مایع پخت نشده مواد سمی هستند. آنها سرطان زا، تحریک کننده پوست و دستگاه تنفسی، و مضر برای محیط زیست هستند. شما همیشه باید هنگام دست زدن و تمیز کردن قطعات چاپ شده با رزین و چاپ در منطقه ای با تهویه مناسب برای کاهش تجمع بخارات، دستکش استفاده کنید. شما همچنین باید تمام رزین های استفاده نشده را عمل آوری کنید و آنها را در نقطه جمع آوری مواد خطرناک دور بریزید.

اگرچه اکثر پرینترهای سه بعدی از شما می خواهند رزین را درون مخزن بریزید، بیشتر آنها در حال اتخاذ رویکرد کارتریج رزین برای کاهش به هم ریختگی و برخی از خطرات هستند. برخی از دستگاه های حرفه ای سیستم نقاله بدون تماس را ارائه می دهند تا قطعات را از پرینتر به شویش گاه و سپس به ایستگاه عمل آوری منتقل کنند.

رزینهای سازگار با بیولوژی چاپ سه بعدی برای وسایل کمک شنوایی و سایر محصولات پزشکی مانند اینها از تولیدکننده رزین Detax استفاده می شوند (منبع: Detax)

هزینه رزین چقدر است؟

طبیعتاً، این موضوع به نوع رزین بستگی دارد، اما در پایین ترین حد، یک بطری ۱ کیلوگرمی از رزین چاپ سه بعدی استاندارد ممکن است از حدود 1 میلیون شروع شود. به رزین های استاندارد به عنوان نقطه شروع در دنیای رزین ها فکر کنید. آنها برای مورد استفاده خاصی سفارشی نشده اند، بلکه فقط، خوب، رزین چاپ سه بعدی هدف عمومی هستند. رزین های استاندارد بیشتر برای مدل های بصری استفاده می شوند، زیرا ویژگی های خاصی (به ویژه در استحکام) برای مناسب بودن برای کاربردهای عملی خاص را ندارند.

در سوی دیگر طیف، برخی از رزین های دندانپزشکی سازگار با بیولوژی ممکن است برای بیش از 6 میلیون تومان به ازای هر کیلوگرم به فروش برسند.

راهنمای چاپ سه بعدی SLA / رزین

 سرامیک، فلزات و مواد رزینی تخصصی

رزین های تقویت شده با فلز مانند این دوغاب مسی از Admatec برای چاپ سه بعدی قطعات فلزی خالص استفاده می شوند (منبع: Admatec)

ما به طور کلی رزینها را به عنوان نوعی پلاستیک تعریف کردیم، اما میتوانید آن پلاستیک را با مقادیر زیادی از ذرات سرامیکی یا فلزی پر کنید تا قطعات سرامیکی یا فلزی تولید کنید.
رزینهای سرامیکی

رزینهای فتوپلیمری که با ذرات سرامیکی تقویت شدهاند وجود دارند و سپس رزینهای صنعتی یا "سرامیک فنی" وجود دارند. تفاوتها در نسبت سرامیک به رزین مواد است.

پیشرفته ترین فناوری تولید افزودنی برای سرامیک ها، که قادر به تولید قطعات ساختاری متراکمتر است، فتوپلیمریزاسیون مخزنی با استفاده از رویکرد DLP یا SLA است. مواد سرامیکی دارای ویژگیهای منحصر به فردی هستند که در تولید فناوری بالا از همه چیز از نیمه هادی ها و کاشت استخوان تا موتورهای راکت و ابزار برش بسیار ارزشمند هستند. با افزودن فناوری چاپ سه بعدی، میتوانید قطعات سرامیکی را با شکل ها و ویژگی هایی که با هیچ فرآیند تولید دیگری ممکن نیست، ایجاد کنید.

سازندگان رزینهای سرامیکی (یا دوغاب ها که اغلب نامیده میشوند) در حال افزایش شراکت های سازگاری خود با سازندگان پرینترهای سهبعدی رزینی هستند. به عنوان مثال، Tethon Porcelite، یک رزین سرامیکی قابل پخت با UV، مناسب برای هر پرینتر سه بعدی SLA یا DLP با طول موجهای UV بین ۳۵۰ تا ۴۰۵ نانومتر است.

رزین های فلزی

شرکت چاپ سه بعدی میکرو Incus در تولید فلز مبتنی بر لیتوگرافی (LMM) تخصص دارد و قطعات دقیقی را از رزین تقویت شده با فلز تولید میکند (منبع: Incus)

رزین تقویت شده با فلز یا دوغاب عمدتاً در صنعت چاپ سه بعدی میکرو استفاده می شود اما همچنین برای قطعات صنعتی بزرگتر نیز کاربرد دارد. لیتوگرافی فلزی، که به آن تولید فلز مبتنی بر لیتوگرافی (LMM) نیز گفته میشود، از ترکیبی از رزین های حساس به نور و پودر فلز، به عنوان ماده اولیه استفاده میکند.

شرکت مهندسی مستقر در اتریش Incus یک استارت آپ مهندسی است که پرینتر تولید افزودنی فلزی مبتنی بر لیتوگرافی به نام Incus Hammer را ارائه میدهد. این دستگاه با طیف گسترده ای از دوغاب های فلزی چاپ میکند. Admatec نیز یک سازنده دیگر پرینتر و مواد است که در رزین های حساس به نور بارگذاری شده با پودر سرامیکی یا فلزی تخصص دارد. مواد اولیه AdmaPrint می توانند برای چاپ هندسه های پیچیده، ساختارهای بزرگ و ریز و طیف گسترده ای از محصولات کاربردی استفاده شوند.

صرف نظر از روش، تمام چاپ های سه بعدی سرامیکی و فلزی فنی نیاز به پخت حرارتی یا سینترینگ در کورهای با دمای بالا پس از چاپ دارند. این فرآیند پلیمر را می سوزاند و تنها ذرات سرامیکی یا فلزی را برای قطعه ای متراکم باقی می گذارد.

رزین های تخصصی

شرکت Desktop Health، رزینی به نام Base Ultra+ برای چاپ سه بعدی دندان های مصنوعی کامل و جزئی قابل جداشدن ارائه میدهد. (منبع: Desktop Health)

ما قبلاً اشاره کردیم که مواد رزین سمی هستند، اما گروه خاصی از رزین ها با بدن سازگار هستند.

متخصصان پزشکی و دندانپزشکی به رزین های خاصی نیاز دارند که برای تماس با بیماران تأیید شده اند، چه برای امتحانات دندانی سریع، چه برای کاشت های دائمی یا برای محصولاتی مانند سمعک ها یا آتل های ارتوپدی. به همین دلیل بازار رزین های سازگار با بدن بسیار بزرگ است و عمدتاً با سازندگان موادی پر شده است که هیچ نوع دیگری از رزین را تولید نمی کنند.

اگر شما صاحب یک چاپگر سه بعدی رزینی هستید که به طور خاص برای دندانپزشکان بازاریابی شده است، مانند Phrozen Mighty 8k یا Elegoo Saturn 3 utlra، با لیستی از رزین های خاص دندانپزشکی سازگار خواهد آمد، اما شما اغلب می توانید از رزین های شخص ثالث استفاده کنید. با این حال، شما نیازی به چاپگر رزین خاص یا استفاده از مواد سازگار با بدن ندارید.

توجه داشته باشید که مقررات مربوط به سازگاری با بدن از ایالات متحده تا اتحادیه اروپا تا آسیا و هند متفاوت است. اگر شما در نظر دارید از چاپ سه بعدی برای تولید و عرضه یک دستگاه پزشکی، مانند یک آتل ارتوپدی یا مدل پزشکی، استفاده کنید، راهنمای ما را در مورد مواد سازگار با بدن که در زیر لینک شده است بررسی کنید.

راهنمای چاپ سه بعدی SLA / رزین

نرم افزار برای چاپگرهای سه بعدی رزینی

برش مدل به مدل در ChiTuBox Pro، که همراه با Mars 3 ارائه می شود

تمام چاپگرهای سه بعدی به نرم افزار عملیاتی نیاز دارند تا مدل دیجیتال شما را به دستورالعمل هایی برای دنبال کردن توسط دستگاه تبدیل کنند. این نرم افزار، نرم افزار اسلایسر نامیده میشود. اگر شما از چاپگرهای سه بعدی فیلامنت استفاده کرده اید، با این مفهوم آشنا خواهید بود. اما نرم افزار ماشین های FDM با چاپگرهای سه بعدی رزینی کار نخواهد کرد.

در چاپ سه بعدی رزینی، به جای تولید فایل های G-code، نرم افزار اسلایسر یک سری تصاویر متناظر با هر لایه ای که باید پخت شود، ایجاد میکند. نرم افزار اسلایسر، تمام پارامترهای اصلی چاپ به علاوه ایجاد و قرار دادن ساختارهای ساپورت را کنترل میکند.

در گذشته، بسیار معمول بود که کاربران به اسلایسر پیش فرضی که با دستگاهشان آمده بود یا توسط همان سازنده منتشر شده بود، پایبند باشند. با این حال، بازار با ورود اسلایسرهای شخص ثالث که از چندین دستگاه رزینی پشتیبانی می کنند، پیش رفته است و عملکرد بیشتری را به این کاربران ارائه داده است.

ویراستاران ما این محصولات نرم افزاری را آزمایش کرده اند و هشت اسلایسر برتر برای چاپگرهای سه بعدی رزینی را، از جمله نرم افزارهای رسمی و جهانی، ارائه داده اند. معمولاً در میان گزینه های جهانی، مانند ChiTuBox و Lychee، تنظیمات پروفایل خاص چاپگر وجود دارد. به عنوان مثال، شما می توانید به ChiTuBox دقیقاً بگویید که کدام چاپگر سه بعدی رزینی را دارید و با کدام رزین چاپ می کنید و آن تنظیماتی را که قبلاً بررسی شده اند تا بهترین نتایج را ارائه دهند، پیشنهاد می کند.

شرکت تولید کننده چاپگر رزینی کربن و شرکت تجهیزات ورزشی ریدل در طراحی، مهندسی، و تولید تجهیزات ورزشی میدانی برای بهبود حفاظت و عملکرد از طریق فناوری تولید افزودنی پیشگام هستند. (منبع: کربن)

چاپ سه بعدی رزینی در تولید برای ویژگی منحصر به فرد دیگری ارزشمند است: ساختارهای مشبک. به عنوان مثال، سازنده کلاه های فوتبال آمریکایی ریدل از چاپ سه بعدی رزینی شرکت کربن برای تولید کلاه هایی (بالا) استفاده می کند که توسط ساختارهای مشبک چاپ سه بعدی محافظت می شوند، که نشان داده شده است که ضربه را بهتر از کف اسفنجی جذب می کنند. این ساختارهای مشبک می توانند با نرم افزار مشبک یا ماژول های مشبک درون نرم افزار CAD ایجاد شوند.

راهنمای چاپ سه بعدی SLA / رزین

سفارش قطعات چاپ سه بعدی رزینی

استفاده از خدمات چاپ سه بعدی رزینی، روشی اقتصادی برای آزمایش و کشف قابلیت هایی است که این فناوری می تواند ارائه دهد. (منبع: Formlabs)

چاپگرهای سه بعدی رزینی می توانند از چند صد تا صدها هزار دلار قیمت داشته باشند. خوشبختانه، برای به دست آوردن قطعات رزینی که نیاز دارید، لازم نیست که همه چیز درباره چاپگرها یا مواد را بدانید. حتی نیازی به داشتن چاپگر ندارید.

ارائه دهندگان خدمات چاپ سه بعدی می توانند قطعات را برای شما با قیمت های مقرون به صرفه چاپ کنند. آنها همچنین می توانند مشاوره ای ارائه دهند تا شما فناوری را بهتر درک کنید. آنها گزینه خوبی هستند برای وقتی که تعداد کمی چاپ سه بعدی نیاز دارید و خرید چاپگر برای این تعداد توجیحی ندارد. خدمات چاپ همچنین می توانند به شما اجازه دهند تا قبل از تعهد به خرید، چاپ سه بعدی رزینی را امتحان کنید.

بسیاری از خدمات چاپ سه بعدی رزینی در دسترس هستند، هر کدام با نقاط قوت و تخصص های خود. حالا که شما فناوری و چاپگرهای سه بعدی را کمی بهتر می شناسید، می توانید با اطمینان بیشتری رزین سفارش دهید. راهنمای ما را برای ۱۰ خدمات برتر چاپ سه بعدی رزینی بررسی کنید تا بهترین شریک برای پروژه خود را انتخاب کنید.

منبع: All3dp.com