راهنمای چاپ سه بعدی Jetting Material (PolyJet)

تکنولوژیهای چاپ سه بعدی با سرعت خیره‌کننده‌ای ادامه می‌یابد، اما فرآیند پشت این فناوریها هنوز برای اکثر افراد چندان شناخته شده نیست. پس در این مطلب در مورد فناوری پرتاب مواد ( پلی جت / متریال جت : Material jet 3D Printing ) صحبت می‌کنیم. از این فرآیند برای ایجاد اشیاء فیزیکی شبه زنده که چندین ماده و رنگ را با هم ترکیب می کنند؛ استفاده می‌شود. اما دقیقاً این تکنیک شگفت انگیز چگونه کار می کند؟

Material Jetting (PolyJet) 3D Printing

روش پرینت سه بعدی پرتاب چندگانه مواد ، ثبت شده توسط Objet Ltd در سال ۱۹۹۹ با نام PolyJet (در سال ۲۰۱۲ با شرکت Stratasys ادغام شد)، ترکیبی از فناوری نازل جوهر افشان و استفاده از مواد مایع فوتوپلیمریست. فناوری جوهر افشان توسط چاپگرهای ۲D معمولی روی کاغذ استفاده می شود در حالی که فوتوپلیمرها (رزین) مایعاتی هستند که هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش سخت میشوند. این فناوری از مزایای بسیاری برخوردار است؛ از جمله وضوح عالی (حداکثر ۰.۰۱۶ میلی متر)، سطوح صاف (بدون بافت راه پله‌ای یا موج دار بر خلاف اشیاء چاپ شده با فناوری ترموپلاستیک FDM) و انتخاب گسترده ای از مواد و رنگ ها در زمان نسبتاً کوتاه.

چاپ سه بعدی متریال جت (پلی جت) چگونه کار می کند؟

مانند هر تکنیک چاپ سه بعدی، این روند با ایجاد شیء مورد نظر با استفاده از نرم افزار CAD آغاز میشود. سپس این مدل به چندین هزار لایه تصویر دیجیتالی برش داده می شود (از طریق نرم افزار خاصی که به آن اسلایسر گفته می شود). بنابراین هر برش تصویر مربوط به یک لایه از شیء فیزیکی است. فایل سه بعدی STL با تبدیل به فایل GCode نهایتا برای چاپگر سه بعدی ارسال می شود.

پس از شروع فرآیند پرینت، رزین مایع تا ۳۰-۶۰ درجه سانتیگراد گرم شده تا ویسکوزیته مناسب برای چاپ بدست آید. هد پرینت، بسیار شبیه به چاپگر جوهر افشان است که صدها قطره میکرو از رزین فتوپلیمر حساس به نور ماوراء بنفش را بصورت هوشمند پاشش میکند. همه این موارد در سر چاپ ادغام شده و مواد را سخت کرده تا لایه اول شی را روی بستر دستگاه تشکیل دهند؛ لایه گذاری تا اتمام تمام هندسه شی فیزیکی ادامه می‌یابد. مانند فرآیند استریولیتوگرافی رزینی (SLA)، این فناوری نیز مبتنی بر اصل فوتوپلیمریزاسیون است. چاپ چند ماده‌ای پلی‌کروم امکان پذیر است زیرا چاپگر دارای نازلهای بسیاری است که قادر به “پاشیدن” همزمان مواد مختلف و همچنین یک ماده حامل محلول هستند (مانند عکس قطعه قلب ابتدای مقاله).

مزایا و مضرات فناوری Jetting Material

مهمترین مزیت فناوری چاپ سه بعدی پلی جت ، توانایی آن در چاپ قطعات چند متریالی و چند رنگ است. به لطف سر چاپهای متعدد، هر ماده را می توان در یک سر جداگانه ذخیره کرد و اجازه می دهد تا مواد و رنگهای مختلف پردازش شوند. مواد کامپوزیت به دست آمده مواد دیجیتالی نامیده می شود و برای ایجاد نمونه های اولیه دقیق که نزدیک به مدل نهایی هستند (مثل مقاومت دما، زیست سازگاری، سفت یا انعطاف پذیر و غیره) مناسب است.

محدودیتها شامل حجم ساختاری کوچکتر است – ساخت قطعات با فرمت بزرگ با روش پلی جت هنوز امکان پذیر نیست. علاوه بر این، مانند بسیاری از فن‌آوریهای دیگر، این روند نیاز به مرحله پس از پردازش دارد. در طی این مرحله، تکیه گاهها و باقیمانده های رزین باید با یک راه حل خاص برداشته شوند و هر قسمت باید در یک محفظه اشعه ماوراء بنفش درمان شود. لازم به ذکر است، مانند تمام قطعات ساخته شده از فوتوپلیمرها، آنها به نور حساس هستند و این می تواند با گذشت زمان خصوصیات آنها را تغییر دهد.

مناطق کاربردی برای چاپ سه بعدی Material Jet poly Jet

همانطور که در بالا توضیح داده شد، قسمت اصلی کاربرد چاپ سه بعدی پلی جت، تولید نمونه های اولیه و کاربردی معماری، پزشکی است. زیرا بافت قطعه آنقدر زنده است که مدل بصری را میتوانید به روشی مشابه با یک قسمت نهایی مشاهده، لمس و احساس کنید. این روش مورد توجه بخش پزشکی است زیرا به ایجاد مدلهای آناتومیکی منجر شده تا در رنگهای مختلف، وفادار به بدن انسان باشند. به این ترتیب، پزشک می تواند یک بیماری را به صورت زنده برای بیمار توضیح دهد و جراحان می توانند از قبل برای جراحی تمرین کنند. این فناوری در زمینه های هنری یا جواهرات هم بسیار استفاده می شود.

بازیگران اصلی بازار پرینت سه بعدی پلی جت

همانطور که قبلاً نیز گفته شد، Stratasys پیشگام این فناوریست و ماشینهای مختلفی را با استفاده از فناوری Jetting Material به بازار عرضه می کند که آنها را PolyJet می نامد. محصولات شناخته شده، سری J750 و J350 هستند که هر دو با رنگهای Pantone سازگار هستند و می توانند نمونه های اولیه را در بیش از ۵۰۰.۰۰۰ رنگ، بافت، شیب، شفافیت و سختی مواد چاپ کنند.

۳DSystems برند دیگریست که طیف وسیعی از چاپگرهای سه بعدی Jetting را ارائه می دهند، فناوریهایی که آنها نامگذاری کرده اند MultiJet، سری محصول Projet MJP 5600، که به اندازه Stratasys رنگارنگ نیست، اما می تواند برای تولید نمونه های مختلف با مواد الاستیک یا سخت استفاده شود.

شرکتی دیگر که از اصل اساسی فناوری طرح ریزی مواد استفاده می کند، شرکت اسرائیلی XJET است. با این حال، آنها روشی برای پاشش نانوذرات ایجاد کرده اند، یعنی آنها با قطرات پلاستیکی چاپ نمی شوند، بلکه با قطرات مایع پر از نانوذرات سرامیکی یا فلزی.

خب، امیدواریم از خواندن این مطلب لذت برده باشید. خوشحال میشویم از فرم پایین صفحه برای ما نظر خود را ارسال کنید.

https://www.3dnatives.com/en/polyjet100420174

https://all3dp.com/2/polyjet-3d-printing-technologies-simply-explained