سلام! من یک تامین کننده چاپ سه بعدی SLS هستم و امروز می خواهم در مورد محدودیت های چاپ سه بعدی SLS در مورد اندازه قطعه صحبت کنم.
اول از همه، اجازه دهید به سرعت به چیستی پرینت سه بعدی SLS بپردازیم. سینتینگ لیزری انتخابی، یا به اختصار SLS، یک فناوری چاپ سه بعدی بسیار جالب است. این دستگاه از یک لیزر پرقدرت برای تف جوشی ذرات کوچک پودر پلیمر با هم، لایه به لایه، برای ایجاد یک جسم جامد سه بعدی استفاده می کند. این عالی است براینمونه سازی عملکردی پرینت سه بعدیزیرا می تواند قطعاتی با خواص مکانیکی خوب و جزئیات دقیق تولید کند.
اما وقتی صحبت از اندازه قطعه می شود، چاپ سه بعدی SLS محدودیت هایی دارد. یکی از محدودیت های اصلی، حجم ساخت چاپگر است. هر چاپگر سه بعدی SLS دارای حداکثر حجم ساخت است که اساساً فضای داخل چاپگر است که می توان قطعه را در آنجا چاپ کرد. به عنوان مثال، برخی از چاپگرهای معمولی SLS ممکن است حجم ساختی در حدود 300 x 300 x 300 میلی متر داشته باشند. اگر می‌خواهید قطعه‌ای بزرگتر از این را چاپ کنید، با آن دستگاه خاص شانسی ندارید.
این حجم ساخت محدود می تواند دردسر واقعی برای صنایعی باشد که نیاز به تولید قطعات در مقیاس بزرگ دارند. به عنوان مثال صنعت خودرو را در نظر بگیرید. آنها ممکن است نیاز به چاپ اجزای بزرگ مانندچاپ سه بعدی منیفولد ورودی خودرو نایلونی. اگر منیفولد ورودی بیش از حد بزرگ باشد که در حجم ساخت چاپگر قرار نگیرد، نمی توان آن را به صورت تک تکه چاپ کرد.
یکی دیگر از مسائل مربوط به اندازه قطعه، یکنواختی فرآیند پخت است. در چاپ سه بعدی SLS، لیزر باید در سراسر بستر پودر را اسکن کند تا ذرات را تف جوشی کند. هنگامی که شما در حال چاپ یک قطعه کوچک هستید، لیزر نسبتاً آسان است که سطح انرژی ثابتی را حفظ کند و در کل قطعه تف جوشی کند. اما با افزایش اندازه قطعه، اطمینان از پخت یکنواخت دشوارتر می شود.
لبه‌های بیرونی و گوشه‌های یک قسمت بزرگ ممکن است به اندازه مرکز انرژی لیزر را دریافت نکنند. این می تواند منجر به خواص مکانیکی ناسازگار در قطعه شود. به عنوان مثال، مرکز قطعه ممکن است قوی تر و متراکم تر باشد، در حالی که لبه ها می توانند ضعیف تر و متخلخل تر باشند. این عدم یکنواختی می‌تواند برای برنامه‌هایی که عملکرد ثابت در آنها بسیار مهم است، مانند هوافضا یا دستگاه‌های پزشکی، مشکل ساز باشد.
هزینه نیز یکی از عوامل مهم در مورد قطعات با اندازه بزرگ در چاپ سه بعدی SLS است. چاپ یک قسمت بزرگ به پودر بیشتری نیاز دارد. و اجازه دهید با آن روبرو شویم، پودرهای پلیمری مورد استفاده در چاپ سه بعدی SLS، مانندچاپ سه بعدی نایلون 12، دقیقاً ارزان نیستند. هرچه پودر بیشتری استفاده کنید، هزینه مواد بیشتر می شود.
علاوه بر این، چاپ قطعات بزرگتر به زمان بیشتری نیاز دارد. لیزر باید لایه های بیشتری را اسکن کند و منطقه بزرگ تری را پوشش دهد، که به معنای زمان بیشتری در چاپگر است. این افزایش زمان چاپ نه تنها به معنای هزینه انرژی بالاتر است، بلکه چاپگر را به هم متصل می کند و بهره وری کلی آن را کاهش می دهد. اگر از یک سرویس چاپ سه بعدی استفاده می کنید، داشتن یک چاپگر که برای مدت طولانی برای چاپ یک قطعه بزرگ مشغول است، می تواند بار مالی زیادی را به همراه داشته باشد.
پس پردازش یک محدودیت دیگر است. پس از چاپ، قطعات معمولاً به نوعی پس پردازش مانند سنباده زدن یا پرداخت نیاز دارند تا به سطح مورد نظر برسند. با قطعات کوچک، این کار نسبتاً ساده است. اما برای قطعات بزرگ، پس از پردازش می تواند بسیار کار - فشرده و زمان بر باشد. ممکن است برای رسیدگی به اندازه بزرگ به تجهیزات و تکنیک های خاصی نیاز داشته باشد و داشتن یک سطح ثابت در کل قسمت می تواند یک چالش واقعی باشد.
اکنون، ممکن است فکر کنید، "آیا راهی برای دور زدن این محدودیت ها وجود دارد؟" خوب، چند راه حل وجود دارد. یکی از گزینه ها این است که قسمت بزرگ را به صورت تکه تکه چاپ کنید و بعداً آنها را مونتاژ کنید. به این ترتیب، می توانید هر بخش را در حجم ساخت چاپگر قرار دهید. با این حال، این امر مستلزم طراحی و برنامه ریزی دقیق است تا اطمینان حاصل شود که بخش ها به درستی در کنار هم قرار می گیرند و قطعه مونتاژ شده استحکام و عملکرد مورد نیاز را دارد.
روش دیگر سرمایه گذاری در چاپگرهای بزرگتر - ساخت - حجم است. برخی از پرینترهای سه بعدی SLS رده بالا با حجم ساخت بسیار بزرگتر در بازار وجود دارد. اما این پرینترها دارای قیمت بالایی هستند. خرید آنها نه تنها گران است، بلکه هزینه نگهداری و کارکرد آنها نیز بیشتر است.
با وجود این محدودیت ها، پرینت سه بعدی SLS هنوز هم چیزهای زیادی برای آن وجود دارد. آزادی طراحی فوق العاده ای را ارائه می دهد، می تواند قطعاتی با هندسه های پیچیده تولید کند و خواص مکانیکی عالی در مقایسه با سایر فناوری های چاپ سه بعدی دارد. و با پیشرفت تکنولوژی، می‌توان انتظار داشت که شاهد پیشرفت‌هایی در حجم ساخت، یکنواختی تف جوشی و اثربخشی هزینه باشیم.
اگر در صنعتی هستید که چاپ سه بعدی SLS را برای تولید قطعه خود در نظر می گیرد، مهم است که به دقت نیازهای اندازه قطعه خود را ارزیابی کنید. ما به‌عنوان یک تامین‌کننده چاپ سه بعدی SLS، اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا از این محدودیت‌ها عبور کنید. ما می توانیم در مورد بهینه سازی طراحی، انتخاب مواد و بهترین استراتژی های چاپ برای نیازهای خاص شما مشاوره ارائه دهیم.
چه به دنبال چاپ نمونه های اولیه کاربردی کوچک و چه قطعات در مقیاس بزرگ باشید، ما تخصص لازم را برای تحقق آن داریم. اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد اینکه چگونه می توانیم نیازهای چاپ سه بعدی شما را برآورده کنیم، با خیال راحت تماس بگیرید و در مورد پروژه خود گفتگو کنید. ما مشتاقیم تا در مورد اینکه چگونه می‌توانیم برای غلبه بر چالش‌های اندازه قطعه در پرینت سه بعدی SLS و اجرای ایده‌های شما با یکدیگر همکاری کنیم، بحث کنیم.
مراجع
- گیبسون، آی.، روزن، DW، و استاکر، بی. (2015). فن آوری های ساخت افزودنی: پرینت سه بعدی، نمونه سازی سریع، و ساخت دیجیتال مستقیم. اسپرینگر.
- Wohlers, T., & Gornet, P. (2022). گزارش Wohlers 2022: چاپ سه بعدی و وضعیت تولید افزودنی در صنعت. همکاران Wohlers.