تفاوت‌های میان چاپ سه بعدی پلاستیک و چاپ سه بعدی فلز

امروزه کیفیت و فرایندهای چاپ سه بعدی در حال بهبود و پیشرفت می‌باشند. در نتیجه مهندسان و طراحان در حال یافتن راه‌های جایگزین جهت افزایش تولید قطعات سه بعدی هستند و تا حدودی به این مهم دست یافته‌اند. بسیاری از مهندسان و طراحان از فلز به عنوان جایگزین پلاستیک استفاده می‌کنند. با این وجود، چاپ سه بعدی مواد فلزی نیز نقاط قوت و ضعف خود را دارد.

به منظور کمک به شما در انتخاب ماده مناسب برای پروژه چاپ سه بعدی خود، در این مقاله در خصوص تفاوت‌های میان چاپ سه بعدی پلاستیک و چاپ سه بعدی فلز صحبت خواهیم کرد.
 

یکی از فناوری‌های شناخته شده که از مواد پلاستیکی در چاپ سه بعدی استفاده می‌کند، فناوری FDM است. FDM که مخفف واژه‌های Fused Deposition Modeling است به معنای مدل سازی به روش رسوب مواد ذوب شده می‌باشد. برخی از این مواد پلاستیکی به شکل قرقره رشته‌ای هستند. یکی از متداول‌ترین رشته‌ها یا فیلامنت‌ها ای بی اس (ABS)است که یک ترموپلاستیک می‌باشد. انواع دیگر پلاستیک، PLA، ASA، PET و پلی کربنات را شامل می‌شود.

در مقابل فناوری SLS  که مخفف واژه‌های Selective laser sintering است، از طریق رسوب یا همجوشی لیزری انتخابی از مواد فلزی استفاده می‌کند. چاپ سه بعدی با استفاده از فلز ترکیب بی نظیری از ویژگی‌های زیبایی شناختی و عملی را در اختیار ما قرار می‌دهد.
اکثر مهندسان و طراحان به منظور متناسب ساختن نیازهای مختلف محصولی فلز را انتخاب می‌کنند. آلیاژهای فلز از جمله آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و کروم کبالت به طور متداول برای چاپ سه بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در ادامه به تفاوتهای میان چاپ سه بعدی پلاستیک و چاپ سه بعدی فلز نگاهی دقیق‌تر خواهیم انداخت.
 

چاپ سه بعدی پلاستیک به طور کلی از زمان ساخت کوتاه‌تری نسبت به چاپ سه بعدی فلز برخوردار است. چاپگرهای سه بعدی که از پلاستیک استفاده می‌کنند نیز انرژی کمتری مصرف کرده و قطعات می‌توانند در لایه‌های ضخیم‌تر قرار داده شوند.
از آنجا که چاپگرهای سه بعدی که از مواد فلزی استفاده می‌کنند به مهارت بالایی نیاز دارند، بنابراین روند چاپ می‌تواند بسیار زمان بر باشداز آنجا که چاپگرهای سه بعدی که از مواد فلزی استفاده می‌کنند به مهارت بالایی نیاز دارند، بنابراین روند چاپ می‌تواند بسیار زمان بر باشد. پلاستیک نیز در صورت چاپ قطعه سه بعدی دلخواه کاربر به پیچیدگی و مهارت نیاز دارد. با این حال، این نوع چاپ در مقایسه با فلز به همان سطح دقت نیاز ندارد.
 

اکثر چاپگرهای سه بعدی که از مواد پلاستیکی استفاده می‌کنند نسبتاً ارزان قیمت هستند. گذشته از آن استفاده از اکثر این دستگاه‌های چاپ سه بعدی راحت است. خرید رشته‌های پلاستیکی مانند ای بی اس (ABS) نیز ارزان است.

فلز نسبت به پلاستیک در خصوص قیمت دستگاه و هزینه ساخت در هر ساعت گران‌تر است. چاپگرهای سه بعدی و مواد مورد نیاز فلزی نیز پر هزینه هستند.
 

از آنجا که کار با چاپ سه بعدی با استفاده از مواد پلاستیکی آسان است، بسیاری از مبتدیان این ماده را برای انجام عملیات چاپ خود انتخاب می‌کنند. مواد پلاستیکی همچنین به راحتی در مقادیر کم در دسترس بوده و قابل تهیه هستند.

از سوی دیگر چاپ سه بعدی فلزات، معمولاً کاربر پسند نیستند. بر خلاف چاپ سه بعدی پلاستیک، در چاپ سه بعدی فلز به وارد کردن مواد، ذوب ساختن آنها و جامد ساختنشان نیاز است و در عین حال بایستی خواص آنها حفظ شود.
 

FDM، SLA و SLS برخی از فرایندهای چاپ سه بعدی بکار رفته در چاپ مواد پلاستیکی هستند. این فناوری‌ها از انواع مختلف پلاستیک استفاده می‌کنند.

امروزه مهندسان و طراحان بین فرایندهای مختلف چاپ سه بعدی فلزات چندین حق انتخاب دارند. هر یک از آنها از سیستمهای مختلفی استفاده می‌کنند. سیستم‌های بستر پودری مانند SLM و DMLS وجود دارد. همچنین سیستم‌های تغذیه‌ای پودری مانند DED (رسوب نشانی مستقیم انرژی) و LMD (رسوب لیزری فلز) را می‌توان در این کار مورد استفاده قرار داد.
 

مواد پلاستیکی یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت چاپ سه بعدی به شمار می‌روند. در نتیجه در مقایسه با فلز از قابلیت دسترسی بیشتری برخوردار هستند. پلاستیک همچنین نسبت به مواد فلزی ارزانتر است. این امر یکی از دلایل انتخاب پلاستیک برای بسیاری از مبتدیان به حساب می‌آید.

گذشته از آن، تنوع محصولات پلاستیکی برای چاپ سه بعدی بسیار زیاد است. با این حال، مواد فلزی هنوز هم به آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و کبالت محدود می‌شوند.
 

مراحل پس پردازش برای چاپ سه بعدی پلاستیک می‌تواند به راحتی انجام شود. طراح می‌تواند بافت و چشم انداز مورد نظر شئ را به‌صورت دستی یا به سادگی با استفاده از ابزار انجام دهد.

برای چاپ سه بعدی فلزات، مراحل پس پردازش به منظور بهبود خواص مکانیکی و ظاهری جسم مورد نیاز است. با این حال، پس پردازش برای فلزات به کار زیاد نیاز داشته و گران تمام می‌شود.
 

پلاستیک نسبت به فلز از نقطه ذوب کمتری برخوردار است. در نتیجه، چاپ سه بعدی پلاستیک به درجه حرارت و انرژی یا برق مصرفی کمتری نسبت به چاپ سه بعدی فلز نیاز دارد.
 

از آنجا که باید استاندارهای ریخته گری و آهنگری در فلز رعایت شود، از خواص مواد بسیار بالاتری نسبت به پلاستیک دارا می‌باشد.
 

تولیدات افزایشی پلاستیک و فلز هم اکنون جهت تولید آسان‌تر و سریع‌تر قطعات سه بعدی معرفی شده‌اند. برای این دو روش چاپ سه بعدی هنوز هم محدودیتهایی وجود دارد، اما فناوری‌های مورد استفاده برای هر دو این مواد در حال بهبود است.
مهندسان و طراحان محصول بایستی تفاوت میان چاپ سه بعدی پلاستیک و چاپ سه بعدی فلز را به خوبی درک کنندمهندسان و طراحان محصول بایستی تفاوت میان چاپ سه بعدی پلاستیک و چاپ سه بعدی فلز را به خوبی درک کنند. این امر به منظور انتخاب ماده مناسب برای پروژه‌های خاص چاپ سه بعدی دارای اهمیت است.

همکاری با سازمانها یا افرادی که خدمات چاپ سه بعدی برای پروژه شما ارائه می‌دهند می‌تواند به شما در دستیابی نتایج مورد نظر کمک کند. آن‌ها می‌توانند طراحی مکانیکی و تهیه پیش نویس، قطعات چاپ سه بعدی سفارشی و موارد دیگر را طراحی کنند.


منبع: cmac