پرینت سه بعدی چیست؟

پرینت سه بعدی یک سازوکار ساخت افزایشی است که از یک طرح دیجیتالی، یک شی فیزیکی را می‌سازد. زیرتکنولوژی‌ها و مواد مختلفی وجود دارد که می‌توان با استفاده از آن‌ها یک قطعه یا شی را پرینت سه بعدی کرد، ولی همه‌ی آن‌ها بر اساس یک اصل مشترک عمل می‌کنند: «یک مدل دیجیتال با فرآیند افزودن لایه‌به‌لایه مواد بر روی همدیگر تبدیل به یک جسم سه بعدی فیزیکی می‌شود

 

برای مشاهده‌ی آموزش ویدیویی مبانی پرینت سه بعدی به انتهای این نوشته مراجعه کنید.

 

چاپ سه بعدی چگونه کار می‌کند؟

هر فرآیند پرینت سه بعدی با یک طرح سه بعدی دیجیتال شروع می‌شود. اینکه بخواهیم یک مدل سه بعدی فیزیکی را بدون در اختیار داشتن یک مدل سه بعدی دیجیتال پرینت سه بعدی کنیم مانند این است که بخواهیم بدون در اختیار داشتن یک متن تایپ‌شده، روی یک برگ کاغذ فٰرآیند چاپ را انجام دهیم.

در ادامه، مدل سه بعدی به یک نرم‌افزار واسط سپرده می‌شود که نقش این نرم‌افزار این است که مدل سه بعدی را به زبان پرینترهای سه بعدی ترجمه می کند. به این نرم افزار «اسلایسر پرینتر سه بعدی» می‌گوییم. 

نرم‌افزار اسلایسر یک فایل را که معمولا با فرمت GCode است به عنوان خروجی ارائه می‌دهد. در این مرحله «جیکُد (GCode)» به پرینتر سه بعدی داده می شود تا مدل سه بعدی نهایی ساخته شود. متناسب با کاربردی که مد نظر است، ممکن است که قطعه ی پرینت سه بعدی‌شده نیاز به پرداخت نهایی (Post Processing) داشته باشد.

پس، کل فرآیند چاپ سه بعدی را می‌توانیم به طور کلی در چهار گام زیر دسته بندی کنیم:

  • ۱. تهیه ی مدل سه بعدی
  • ۲. آماده‌سازی مدل در نرم‌افزار اسلایسر و استخراج GCode
  • ۳. ساخت با پرینت سه بعدی
  • ۴. پرداخت نهایی (اختیاری)

 

مواد مورد استفاده در چاپ سه بعدی

تقریباً می‌توان گفت که پرینترهای سه بعدی توانایی استفاده از هرگونه موادی که در روش‌های دیگر ساخت‌وتولید استفاده می‌شوند را دارند.

از پلاستیک و فلز و سرامیک تا بافت های زنده و غذا! ولی این به این معنا نیست که با هر پرینتر سه بعدی بتوان هر ماده‌ای را ساخت. همانطور که در ادامه هم توضیح مختصری خواهیم داد، اگر چاپ سه بعدی را یک «تکنولوژی» در نظر بگیریم، خودِ چاپ سه بعدی به «زیرتکنولوژی‌های مختلفی» تقسیم می‌شود که تفاوت‌های بسیاری از نظر قیمت، مواد مورد استفاده و فرآیند ساخت با هم دارند.

زیرتکنولوژی‌های مختلف چاپ سه بعدی تفاوت‌های بسیاری از نظر قیمت، مواد مورد استفاده و فرآیند ساخت با هم دارند.

به همین دلیل بهتر است که به جای طرح این سوال که «چه موادی را می‌توان چاپ سه بعدی کرد»، این سوال را بپرسیم که «رایج‌ترین مواد مورد استفاده در پرینترهای سه بعدی چیست؟».

رایج‌ترین ماده‌ی مورد استفاده در پرینترهای سه بعدی پلاستیک‌های PLA، ABS هستند. این پلاستیک‌ها که در دسته‌ی «ترموپلاستیک‌ها» قرار می‌گیرند به شکل نوارهای باریکی به قطر ۱.۷۵ میلیمتر که به فیلامنت (Filment) مشهورند در چاپگرهای سه بعدی با زیرتکنولوژی FDM/FFF/PJP مورد استفاده قرار می گیرند. در نوشته‌ای به‌طور مفصل به چاپگرهای سه بعدی FDM پرداخته‌ایم.

دسته‌ی دیگر مواد مصرفی رایج در چاپ سه بعدی «فوتورزین‌ها (Photoresin)» هستند. این مواد رزین‌هایی هستند که پس از دریافت شکلی از نور از حالت جامد به مایع تبدیل می‌شوند. از این رزین‌ها در پرینترهای سه بعدی با زیرتکنولوژی‌های SLA ،DLP و LCD به عنوان ماده‌ی اولیه استفاده می‌شود.