مقدمه
چاپ سه بعدی یک فناوری نوین و در حال توسعه است که به کمک آن می‌توان مدل‌های سه بعدی را به صورت لایه‌لایه و با استفاده از مواد مختلف تولید کرد. دو تکنولوژی اصلی در پرینتر سه بعدی، شامل فیلامنتی (FDM) و رزینی هستند که هر کدام ویژگی‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند.
در مقایسه این دو تکنولوژی، باید به عواملی مانند دقت، سرعت، مواد قابل استفاده، هزینه و کاربرد هر یک توجه کرد. همچنین، نکاتی مانند ساپورت گذاری، تکیه‌گاه و نگهداری نیز باید در نظر گرفته شود. کاربران باتوجه به نیازها و بودجه خود، تکنولوژی مناسب خود در پرینتر سه بعدی را انتخاب می‌کنند.
با توجه به این مقدمه، بررسی و مقایسه دقیق‌تر و جامع‌تر این دو تکنولوژی می‌تواند به کاربران کمک کند تا تصمیم مناسب‌تری در خصوص انتخاب پرینتر سه بعدی، برای نیازهای خود بگیرند. در ادامه این دو فناوری به طور دقیق‌تر و جزئی‌تر با یکدیگر مقایسه شده اند.
نمای کلی پرینتر سه بعدی FDM
پرینتر سه بعدی FDM، یک فناوری است که برای مدت زمان طولانی در میان کاربران، رواج پیدا کرده است. موادی که برای چاپ در پرینتر سه بعدی FDM، به کار می‌روند، فیلامنت‌هایی از انواع پلاستیک‌های مختلف هستند. نازل، فیلامنت را ذوب کرده و آن را به صورت لایه به لایه بر روی هیت‌بد می‌ریزد.
فیلامنت‌ها در قالب بریکت‌هایی با قطر استاندارد مانند 1.75 میلیمتر یا 2.85 میلیمتر عرضه می‌شوند. فیلامنت‌ها به صورت مخزن یا رول در دسترس هستند و به عنوان منبع ماده برای چاپ در پرینتر سه بعدی استفاده می‌شوند. قبل از شروع چاپ، تنظیمات مربوط به پارامترهای چاپ مانند دمای نازل، دمای هیت بد، سرعت چاپ و دقت لایه باید تنظیم شود. این تنظیمات می‌توانند بر اساس نوع ماده چاپ، اندازه قطعه و نیازهای دیگر تغییر کنند.
پرینتر سه بعدی با تکنولوژی FDM در صنایع مختلف و کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند مانند تولید اشیاء آموزشی، تولید قطعات صنعتی، تولید پروتوتایپ‌ها و تولید لوازم خانگی.
نمای کلی پرینتر سه بعدی رزینی
پرینتر سه بعدی رزینی، از رزین‌هایی استفاده می‌کند که می‌توانند ویژگی‌های فیزیکی متفاوتی مانند انعطاف پذیری و مقاومت بیشتری داشته باشند. علاوه بر این می‌توان با افزودن رنگدانه، رنگ رزین را سفارشی کرد. رزین‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش یا UV، تحت یک واکنش شیمیایی قرار می‌گیرند. از طریق این فرایند است که دستگاه، رزین مایع را جامد می‌کند و مدل‌های سه بعدی را چاپ می‌کند.
اکثر پرینتر سه بعدی رزینی، کیفیت بالاتری نسبت به پرینتر سه بعدی FDM دارند. رزولوشن این دستگاه‌ها، پیکسل‌های 0.05 میلیمتر یا حتی کوچکتر هستند. ضخامت هر لایه معمولا بین 0.1 میلیمتر تا 0.01 میلیمتر متغیر است. پارامترهای تنظیم در این چاپگرها نسبت به چاپگرهای فیلامنتی کمتر می‌باشد. عامل اصلی زمانی است که رزین در هر لایه در معرض نور قرار می‌گیرد و به رزین مورد استفاده چاپگر بستگی دارد. هم چنین ارتفاع لایه تعریف شده در مورد ساپورت‌ها نیز در چاپ ضروری است.
پرینترسه بعدی رزینی در صنایع و کاربردهای مختلف از جمله پزشکی، جواهرسازی، معماری، لوازم الکترونیکی، مجسمه، آثار هنری و... به کار می‌روند.
مقایسه کیفیت چاپ
پرینتر سه بعدی رزینی، کیفیت چاپ و دقت ابعاد بالاتری نسبت به پرینتر سه بعدی FDM دارد. دستگاه‌های رزینی قابلیت نمایش جزئیات کوچکتر را دارند اما ابعاد چاپ و زمان چاپ هر قطعه با یکدیگر متفاوت می‌باشد. کیفیت سطح پرینترهای رزینی نیز نسبت به پرینترهای فیلامنتی بالاتر می‌باشد.
مقایسه سرعت چاپ
در پرینتر سه بعدی فیلامنتی، قبل از شروع هر لایه برای چاپ، باید خطوط نازکی را بین محیط اینفیل و ساپورت‌هایی که هر یک از لایه‌ها را تکمیل می‌کنند، تقسیم کنید. در این حالت، هرچه تعداد قطعات بیشتر باشد یا اندازه قطعه بزرگتر باشد، چاپ قطعه زمان بیشتری طول می‌کشد.
چاپگرهای FDM در حال حاضر حجم چاپ بزرگتری دارند که معمولا بیش از 20 سانتی‌متر مکعب هستند. در حال حاضر امکان چاپ قطعات کامل بدون نیاز به انجام چندین مرحله مونتاژ را فراهم می‌کند.
در مقابل، پرینتر سه بعدی رزینی می‌تواند یک لایه کامل را بدون توجه به تعداد قطعات یا حجم آنها در عرض چند ثانیه، جامد کند. بنابراین زمانی که برای چاپ یک مدل صرف می‌کند با تعداد بیشتری از آن مدل که همزمان بر روی صفحه قرار می‌گیرد، یکسان می‌باشد.
به طور کلی سرعت چاپ در پرینترهای رزینی نسبت به پرینترهای FDM، بالاتر می‌باشد و برای مدل‌های کوچک و تعداد بالا مناسب‌تر می‌باشد. ولی برای مدل‌هایی که ابعاد بزرگتر و جزئیات کمتری دارند، پرینتر سه بعدی FDM توصیه می‌شود.
پس‌پردازش و پاکسازی
هر دو فناوری کیفیت و مشخصات خود را دارند که با توجه به نوع قطعات می‌تواند بهتر باشد. اما تفاوت بزرگ دیگری که وجود دارد، فرایند قبل و بعد از چاپ نامناسب در چاپگرهاست. در پرینتر سه بعدی FDM، ما با پلاستیک سر و کار داریم که پس از ذوب شدن در نازل دستگاه، دوباره به پلاستیک جامد تبدیل می‌شود که قابلیت بازیافت شدن نیز دارد. ممکن است بعد از چاپ نیاز به کمی تمیزکاری داشته باشد ولی کار چندان پیچیده‌ای نیست.
در پرینتر سه بعدی رزینی، ما با رزین مواجه هستیم. رزین یک ترکیب شیمیایی است که نباید با پوست تماس پیدا کند و استفاده ازدستکش، توصیه می‌شود. علاوه بر استفاده از دستکش، استفاده از ظروف مناسب، ابزار تمیز کردن مخزن رزین و ... نیز پیشنهاد می‌شود. قطعات چاپ شده با رزین نیاز به پاکسازی با الکل ایزوپروپیل (IPA) دارند و پس از چاپ نیاز است که ساپورت‌ها از مدل جدا شوند.
هزینه‌ها
یکی از ویژگی‌های مهمی که اکثر کاربران را تحت تاثیر خرید یک پرینتر سه بعدی قرار می‌دهد، قیمت می‌باشد. قیمت چاپگرها بین دو فناوری، تقریبا مشابه می‌باشد و بسته به ویژگی‌های هر دستگاه و کیفیت چاپ مورد نیاز، می‌تواند تغییر کند. هزینه مواد اولیه چاپ برای پرینترهای رزینی نسبت به FDM، بیشتر می‌باشد ولی امروزه با تولید انواع رزین، این تفاوت قیمت کاهش یافته است.
رزین استاندارد(Basic) Anycubic خاکستری
اتمام موجودی
مقایسه زمان و وزن چاپ قطعات
در قطعاتی که ابعاد کوچکی دارند، اگر ضخامت لایه‌ها یکسان باشد، تفاوت زیادی بین زمان و مصرف مواد چاپی در پرینتر سه بعدی رزینی و FDM نمی‌باشد. اما در مدل‌های با ابعاد بزرگ، پرینترهای FDM، به صرفه تر هستند و فیلامنت کمتری مصرف می‌کنند و زمان چاپ آنها نیز کمتر می‌باشد. برای چاپ قطعات مینیاتوری بهتر است از پرینتر سه بعدی رزینی استفاده کنید.
نتیجه‌گیری و جمع‌بندی
به طور کلی پرینتر سه بعدی، دو تکنولوژی FDM و رزینی را دنبال می‌کند. پرینترهای رزینی و فیلامنتی، هر یک مزایا و محدودیت‌های خود را دارند. در ادامه به طور خلاصه به آنها می‌پردازیم:
پرینتر سه بعدی رزینی
مزایا:
دقت چاپ بالا: پرینتر سه بعدی رزینی، قابلیت چاپ با دقت بسیار بالا هستند که منجر به ایجاد قطعات با جزئیات ریز و صاف می‌شود.
سرعت چاپ: این پرینترها اغلب با سرعت بالا چاپ می‌کنند و قطعات را به سرعت تولید می‌کنند.
تمام رنگ‌پذیری: قابلیت چاپ با رنگ‌های مختلف و واقع‌گرایانه در پرینترهای رزینی وجود دارد.
محدودیت‌ها:
هزینه‌ی بالا: پرینتر سه بعدی رزینی و مواد رزین مصرفی هزینه‌ی بالایی دارند.
محدودیت حجم چاپ: اندازه حجم چاپ در پرینترهای رزینی محدودتر است و ممکن است نتوانند قطعات بزرگتر را چاپ کنند.
نیاز به پس‌پردازش: پس از چاپ، قطعات باید با استفاده از روش‌های پس‌پردازشی مانند شستشو و خشک کردن، صیقل‌دهی و در صورت نیاز رنگ‌آمیزی شوند.
پرینتر سه بعدی FDM
مزایا:
قیمت مناسب: پرینترهای سه بعدی فیلامنتی و فیلامنت‌های مصرفی آنها از قیمت مناسب‌تری برخوردار هستند.
انعطاف‌پذیری مواد چاپ: انواع فیلامنت‌های مختلف مانند PLA، ABS و PETG در دسترس هستند و می‌توانند به نیازهای مختلف پاسخ دهند.
حجم چاپ بزرگ: پرینترهای فیلامنتی قادر به چاپ قطعات بزرگتر هستند و حجم چاپ بیشتری را پشتیبانی می‌کنند.
محدودیت‌ها:
کیفیت چاپ: پرینترهای فیلامنتی دقت کمتری نسبت به پرینترهای رزینی دارند و ممکن است در قسمت‌های ریزتر جزئیات کمتری را نمایش دهند.
پیچیدگی قطعات: برای چاپ قطعات با پیچیدگی بالا و ساختارهای بسیار ریز، ممکن است پرینترهای فیلامنتی به مشکل برخورد کنند.
نیاز به تنظیمات پیشرفته: تنظیمات دما، سرعت و دقت در پرینترهای فیلامنتی نیازمند تجربه و تنظیمات پیشرفته‌تری هستند.
کاربران باتوجه به پارامترهایی مانند بودجه، کیفیت چاپ، سرعت چاپ، ابعاد مدل و... پرینتر سه بعدی مورد نیاز خود را انتخاب می‌کنند.
