چاپ سه بعدی

پرینت سه بعدی سرامیک و کاربرد آن در صنایع گوناگون از خودروسازی تا حمل و نقل‌ هوایی

پرینت سه بعدی سرامیک| Ceramic 3D Printing| 3bowdi.com

پرینت سه بعدی یک روش تولید منحصر به فردی‌ست که امکان تولید ساختارهای بسیار پیچیده و دقیقی را فراهم می‌سازد که تحقق آنها با استفاده از روش‌های ساخت سنتی مانند ماشین‌کاری یا به عبارتی ساخت کاهشی بسیار دشوار است. تحقیقات گسترده در راستای استفاده از تکنولوژی چاپ سه بعدی در نهایت ما را با یکی دیگر از سیستم‌های کاربردی صنعت ساخت افزودنی یعنی پرینترهای سه بعدی سرامیک روبرو نمود که از آن‌ها برای چاپ سه بعدی سرامیک استفاده می‌شود.

 

پرینت سه بعدی سرامیک و انواع آن

مواد سرامیکی خصوصیات منحصر به فردی دارند که پرینت سه بعدی جذابیت آن را دوچندان می‌کند. چاپ سه بعدی سرامیک تنها بخشی از مراحل تولید سرامیک به این شیوه است که البته در مقایسه با روش‌های سنتی ساخت، فرایند زمان‌بری نیست. قطعاتی که چاپگرهای سه بعدی سرامیک تولید می‌کنند به «قطعات سبز» معروفند. به این معنی که باید مراحل سنگین پردازش را طی کنند تا به فرم نهایی خود برسند.

۴ روش عمده‌ی چاپ سه بعدی سرامیک شامل:

  • Extrusion: در این حالت خمیری از خاک رس از طریق یک نازل روی صفحه‌ی چاپ، اکسترود می‌شود و قطعات لایه‌به‌لایه روی هم چاپ می‌شوند.
  • Binder jetting: در این مورد چاپگرهای سه بعدی لایه‌های ماده‌ی اتصال‌دهنده را روی لایه‌های پودر سرامیک رسوب می‌دهند.
  • Powder Sintering: سرامیک به شکل پودر است و لایه به لایه پخته می‌شود.
  • Photopolymerization: یک منبع نوری، رزین و لایه‌های پودر سرامیک را منجمد می‌کند.

 

مزایای چاپ سه بعدی سرامیک

  • ساخت قطعات با دقت بالا و سطح صاف
  • مقاوم در برابر اسید و گرما
  • عایق الکتریکی خوب
  • سازگار با محیط زیست
  • مقرون به صرفه برای تولید قطعات در مقیاس کم
  • صرفه‌جویی در زمان

 

کاربردهای پرینتر سه بعدی سرامیک

مواد سرامیکی به دلیل ویژگی‌هایی چون مقاومت و استحکام بالا، تراکم پایین، پایداری شیمیایی، عایق الکتریکی و مقاومت بالا در برابر سایش و خوردگی در صنایع گوناگونی از جمله هوافضا، خودرو، شیمی، برق، محیط‌زیست، پزشکی، هنر و … کاربرد دارند. صنایعی که پرینت سه بعدی سرامیک در آن ظهور بیش‌تری پیدا کرده عبارتند از:

صنعت هوافضا

یکی از کاربردهای پرینت سه بعدی سرامیک، استفاده از آن در صنعت هوافضا است. قطعات بسته به موقعیت نسبی‌شان نسبت به خورشید دچار تغییرات دمایی شدید در فضا می‌شوند. بنابراین مهم است که مواد در این تغییرات دمایی، منبسط و منقبض نشوند. سرامیک به دلیل چگالی پایینی که دارد برای ارسال به فضا ایده‌آل است. علاوه‌ بر آن هزینه‌ی ارسال هر چیزی به فضا مستقیما تحت تاثیر وزن آن است.

حمل و نقل هوایی

یکی از ویژگی‌های سرامیک که آن را برای چاپ سه بعدی مناسب می‌سازد، مقاومت بالای آن در برابر سایش و گرما است. بنابراین می‌توان آن را در اجزای مختلف هواپیما استفاده کرد. به عنوان مثال شاتل فضایی ناسا نیز برای جلوگیری از سوختن با صفحات سرامیکی پوشانده می‌شود.

خودرو

نوسانات دما، لرزش، رطوبت، مواد شیمیایی و روغن‌های مختلف از جمله چالش‌هایی است که هر خودرویی با آن روبروست. استفاده از سرامیک به دلیل دارا بودن سختی بالا، در تولید خودرو یکی از پرکاربردترین موارد مصرف آن است. از این‌رو از پرینت سه بعدی سرامیک در ساخت شمع، ترمز، سنسور و فیلتر اتومبیل استفاده می‌شود.

پزشکی

اینکه سرامیک سبک، بادوام و زیست‌سازگار است آن را به ماده‌‌ای عالی برای صنایع پزشکی و جراحی تبدیل می‌کند. طوری‌که برای ایمپلنت، ساخت ابزار، راهنمای جراحی و تجهیزات شخصی بسیار مناسب است. همچنین بیماران از ایمپلنت‌های سفارشی ساخته شده از فسفات کلسیم، ماده‌ای که بسیار نزدیک به ترکیب استخوان انسان است بهره‌مند می‌شوند.

انرژی

مقاومت سرامیک در برابر سایش، عایق الکتریکی و خصوصیات مکانیکی آن باعث شده تا در محیط نیروگاهها و سیستم‌های تولید و توزیع برق از آن استفاده شود.

مهندسی برق

بسیاری از اجزای الکتریکی باید در محیط‌‌هایی مانند سنسورهای موجود در موتورها و کوره‌ها و محفظه‌های خلا کار کنند. استفاده از سرامیک در این اجزا به دلیل مقاومت بالا گزینه‌ی بسیار مناسبی است.

 

بهترین چاپگرهای سه بعدی سرامیکی

DeltaBots 3D PotterBot Series

 

پرینتر سه بعدی سرامیک| DeltaBots 3D PotterBot Series| 3bowdi.com

 

یکی از اولین چاپگرهای سه بعدی اختصاصی است که به طور خاص برای صنعت سفالگری طراحی شده است. این چاپگرها مقدار زیادی از مواد سرامیکی رقیق نشده را از طریق اکسترودر خارج می‌کنند و امکان چاپ سه بعدی دقیق با آنها فراهم است. پرینترهای سری 3D PotterBot برای ظروف سرامیکی بزرگ طراحی شده‌اند و می‌توانند تا ارتفاع حدود یک متر را کاملا چاپ کنند. تاکنون ۶ چاپگر سرامیک از این مدل ساخته شده است.

 

Delta WASP 2040 & 40100 Clay

 

پرینتر سه بعدی سرامیک| Delta WASP 2040 & 40100 Clay| 3bowdi.com

 

سازنده چاپگر سه بعدی ایتالیایی WASP با پرینترهای سه بعدی بزرگ دلتا شناخته شده‌اند. این پرینترهای سه بعدی سرامیک برای ساخت خانه و پناهگاهها در کشورهای در حال توسعه خبرساز شدند. دقیق‌ترین چاپ سه بعد سرامیکی توسط این چاپگرها ارائه می‌شود.

 

StoneFlower 3.0

 

پرینتر سه بعدی سرامیک| StoneFlower 3.0| 3bowdi.com

 

این چاپگر سه بعدی سرامیک برای نمونه سازی اولیه و تولیدات کوچک برای طراحی، هنر و معماری گزینه‌ی مناسبی است. StoneFlower 3.0 به یک صفحه نمایش لمسی ۵ اینچی مجهز شده و می‌تواند از طریق WiFi تحت کنترل کامل باشد.

 

Cerambot Eazao & Delta

 

پرینتر سه بعدی سرامیک| Cerambot Eazao & Delta| 3bowdi.com

 

یک چاپگر دلتا است که از پایداری و سرعت بیشتری نسبت به چاپگرهای قبلی برخوردار است.

 

3DCeram Series

 

پرینتر سه بعدی سرامیک| 3DCeram Series| 3bowdi.com

 

کمپانی 3DCeram بیش از ۱۵ سال در زمینه‌ی چاپ سه بعدی سرامیکی تخصص دارد. خدمات درخواستی، مشاوره مواد و ارائه چاپگرهای مخصوص سرامیکی در راستای فعالیت‌های این شرکت می‌باشد.

 

Lithoz CeraFab S Series

 

پرینتر سه بعدی| Lithoz CeraFab S Series| 3bowdi.com

 

شرکت‌ اتریشی Lithoz، پرینترهای سه بعدی سرامیک با کارایی بالا ارائه میدهد. چاپگرهای CeraFab مبتنی بر DLP هستند. این چاپگرها برای تولید قطعات با کیفیت بالا که در صنعت پزشکی و هوافضا مورد نیاز هستند مناسبند.

 

Tethon 3D Bison 1000

 

پرینتر سه بعدی| Tethon 3D Bison 1000|3bowdi.com

 

Bison 1000 با استفاده از رزین‌های سرامیکی قادر به پرینت سه بعدی سرامیک، شیشه-سرامیک و حتی سرامیک انعطاف‌پذیر است.

 

Admatic Admaflex 130 & 300

 

پرینتر سه بعدی| Admatic Admaflex 130 & 300| 3bowdi.com

 

هدف این شرکت هلندی از ساخت پرینترهای سه بعدی سرامیک تولید قطعات در مقیاس بزرگ و حجم ساخت بالاست.

 

ExOne X1 160Pro

 

پرینتر سه بعدی| ExOne X1 160Pro| 3bowdi.com

 

کمپانی تولید کننده‌ی ExOne به دلیل چاپگرهای سه بعدی که فلز چاپ می‌کنند شناخته شده‌اند. این چاپگرهای سه بعدی علاوه بر فلز، موادی چون آلومینا، کربن، ماسه‌ی طبیعی، کاربید سیلیکون و موادی که در صنایع پزشکی استفاده می‌شوند را هم چاپ می‌کند.

 

Voxeljet VX200 and VX1000

 

پرینتر سه بعدی| Voxeljet VX200 and VX1000| 3bowdi.com

 

این کمپانی آلمانی دو چاپگر سه بعدی سرامیک صنعتی مبتنی بر فناوری binder jetting ارائه می‌دهد.

VX200 توانایی پردازش پلاستیک و سرامیک را دارد، در حالی که VX1000 می‌تواند پلاستیک، شن و ماسه و سرامیک را از قالب و هسته‌های متوسط برای ریخته‌گری فلز، به اجزای سرامیکی پردازش کند.

 

 

✅ پرسش‌های متداول پیرامون پرینت سه بعدی سرامیک ✅

 

✅ روش‌های پرینت سه بعدی سرامیک را نام ببرید؟ (?methods of 3D printing of ceramics)

✔ Extrusion، Binder jetting، Powder Sintering، Photopolymerization

✅ کاربرد پرینتر‌های سه بعدی سرامیک را نام ببرید؟ (?Application of ceramic 3D printers)

✔ از جمله کاربردهای پرینتر سه بعدی سرامیک می‌توان به کاربرد آن در صنعت هوافضا، حملو نقل هوایی، خودرو، پزشکی، مهندسی برق و … اشاره کرد.

✅ مزایای چاپگر سه بعدی سرامیک چیست؟ (?advantages of a ceramic 3D printer)

✔ مقرون به صرفه از نظر هزینه و زمان، مقاوم در برابر اسید، گرما و سایش، عایق الکتریکی خوب، سازگار با محیط زیست

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *