اختصاصی بسپار/ همه چیز دربارهی چاپگر سهبعدی مواد جتی
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر چاپگرهای سهبعدی مواد جتی (Material Jetting)بهعنوان یکی از پیشرفتهترین فرایندهای ساخت برهمافزا (additive manufacturing) شناخته میشوند و با لایهنشانی پیاپی ماده، قطعات را ایجاد میکنند. این فناوری شباهت زیادی به چاپ جوهرافشان (Inkjet) دارد؛ بهطوریکه چاپگر، قطرات بسیار ریز از یک مادهی حساس به نور (بسپار نوری) را پرتاب میکند که سپس با تابش نور فرابنفش (UV) سخت میشود. نتیجهی این فرایند، دستیابی به قطعاتی با دقت ابعادی بالا و پرداخت سطحی مطلوب است.
اجزای اصلی چاپگر سهبعدی جتی
- سر چاپگر (Printhead): وظیفهی جت کردن ماده (بسپار نوری یا بسپار حساس به نور) را بر عهده دارد.
- چشمه نور فرابنفش (UV-Light Source): بلافاصله پس از جت شدن، ماده را پخت نوری و سخت میکند.
- سکوی ساخت (Build Platform) : قطعه بر روی این سکو و بهصورت لایهبهلایه ساخته میشود.
- مخزن ماده (Material Container): بسپار یا مادهی مایع در این بخش نگهداری میشود تا هنگام چاپ جت شود.
مواد قابل استفاده در فرایند جت
چاپگرهای جتی طیف گستردهای از مواد را پشتیبانی میکنند که هرکدام خواص و کاربردهای منحصربهفردی دارند:
- سرامیکها (Ceramics)
- فلزات (Metal)
- پلاستیکها (Plastics)
- مواد چندسازه (Composites)
- مومها (Waxes)
- بسپارها (Resins)
- سیلیکونها (Sillicons)
- زیستجوهرها (Bioinks)
- نوربسپارها (Photopolymers)
- مواد نگهدارندهی قطعه (Support Material)
در انتخاب مادهی مناسب باید نیازهای مکانیکی، گرمایی، ظاهری، هزینهی تامین و امکان پسافراورش را در نظر گرفت.
فرایند چاپ جتی در چاپگر سهبعدی
- گرمایش بسپار: ابتدا بسپار نوری مایع تا دمای مناسب گرم میشود تا گرانروی مطلوب برای جت شدن را داشته باشد.
- جت کردن قطرات: سر چاپگر بر روی سکوی ساخت حرکت کرده و قطرات ریز ماده را در نقاط از پیش تعیینشده مینشاند.
- پخت نوری لایه: همزمان با جت کردن، منبع نور فرابنفش نصبشده روی سر چاپگر، قطرات را سخت میکند و اولین لایهی قطعه شکل میگیرد.
- حرکت سکو: پس از تکمیل هر لایه، سکوی ساخت اندکی پایین میرود و فرایند تا تکمیل قطعه تکرار میشود.
مزایای چاپگرهای سهبعدی جتی
- دقت زیاد: قابلیت چاپ با جزئیات ظریف و هندسههای پیچیده.
- پرداخت سطحی عالی: معمولا سطح قطعهها مشابه فرایند تزریق است.
- تنوع وسیع مواد: از بسپارهای نوری و موم تا بسپارهای چندمادهای و رنگی.
- سرعت چاپ: امکان چاپ همزمان چندین قطعه بدون کاهش سرعت برخلاف برخی فناوریها مانند (FDM).
- عدم نیاز به پخت تکمیلی: قطعه حین چاپ کاملا پخت میشود و آمادهی استفاده است.
نکته: به گفتهی مدیر مهندسی Xometry، با توجه به خواص سفارشی بهدست آمده از چاپگرهای جتی، قابلیت منحصربهفردی در ترکیب میکروسکوپی چند ماده در یک قطعه یا بخشی از آن وجود دارد.
معایب چاپگرهای سهبعدی جتی
- هزینهی بالا: در مقایسه با روشهای دیگر مانند FDM و SLS، این فناوری گرانتر است.
- محدودیتهای مواد: همهی مواد با این نوع چاپگر سازگار نیستند و برخی بسپارها با گذشت زمان دچار افت خواص میشوند.
- محدودیت ابعاد قطعه: معمولا ابعاد ساخت کوچکتر از روشهای پودری یا برخی روشهای دیگر است.
- خواص مکانیکی ضعیفتر: در مقایسه با روشهایی مانند FDM یا SLS، قطعهی نهایی ممکن است استحکام مکانیکی کمتری داشته باشد.
- نگهداری پیچیده: به دلیل ساختار پیچیدهی سر چاپگر و سامانههای نوری، نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارد.
تفاوت جت شدن مواد و جت شدن پیونده (Binder Jetting)
(ادامه دارد …)
برگردان: مهندس عمادالدین درانی emaddoddindorrani@gmail.com
متن کامل این مقاله را در شماره 273 ماهنامه بسپار که در نیمه تیرماه 1404 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
