با پیشرفت سریع فناوری، فناوری چاپ سه بعدی از داستان های علمی تخیلی وارد زندگی ما شده است. نه تنها به طور گسترده در صنعت تولید استفاده شده است، بلکه در زمینه هایی مانند پزشکی، هنر، هوافضا و غیره نیز پتانسیل بالایی از خود نشان داده است. این مقاله به یکی از فن‌آوری‌های چشم‌نواز پرینت سه‌بعدی، یعنی چاپگرهای سه‌بعدی فلزی می‌پردازد و اصل کار، زمینه‌های کاربردی و محصولات اصلی موجود در بازار را توضیح می‌دهد.
فناوری چاپ سه بعدی فلزی یک روش تولید انقلابی است که از فایل های طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) برای ساخت اشیاء فیزیکی سه بعدی استفاده می کند. بر خلاف پردازش مکانیکی سنتی، پرینت سه بعدی فلزی فرآیندی است که در آن لایه‌ها روی هم قرار می‌گیرند، به تدریج جسم مورد نظر را با ذوب یا جامد کردن لایه‌های نازک پودر فلز لایه به لایه تشکیل می‌دهند. اصول کار پرینترهای سه بعدی فلزی به شرح زیر است:
بستر پودر: بستر یک چاپگر سه بعدی فلزی لایه ای از پودر فلزی است که می تواند از موادی مانند تیتانیوم ، فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم و غیره تهیه شود. این بستر پودر به پایه و اساس چاپ اشیاء تبدیل می شود.
ذوب لیزر یا پرتو الکترونی: در طول فرآیند چاپ، لیزر یا پرتو الکترونی مناطق خاصی را لایه به لایه روی بستر پودر اسکن می کند و پودر را به شکل دلخواه ذوب یا جامد می کند.
انباشته شدن لایه به لایه: پس از تکمیل یک لایه، بستر یک لایه پایین می آید و سپس دوباره تحت اسکن و ذوب قرار می گیرد. این فرآیند به طور مداوم تکرار می شود تا زمانی که کل شی به طور کامل چاپ شود.
خنک سازی و پخت: پس از اتمام چاپ، جسم چاپ شده باید خنک و پخت شود تا از پایداری و کیفیت ساختار اطمینان حاصل شود.
فناوری پرینت سه بعدی فلزی کاربردهای گسترده ای در زمینه های مختلف دارد، از جمله اما نه محدود به:
هوافضا: پرینت سه بعدی فلزی را می توان برای ساخت اجزای سبک وزن هوانوردی، بهبود عملکرد هواپیما و بهره وری سوخت استفاده کرد.
پزشکی: از پرینت سه بعدی فلزی می توان در زمینه پزشکی برای ساخت دستگاه های پزشکی بسیار سفارشی و ایمپلنت های مصنوعی مانند ایمپلنت های استخوان و استنت های دندانی استفاده کرد.
ساخت خودرو: سازندگان خودرو می توانند از پرینت سه بعدی فلزی برای تولید اجزای پیچیده موتور استفاده کنند و عملکرد و دوام خودروها را بهبود بخشند.
صنعت انرژی: از پرینت سه بعدی فلزی می توان برای ساخت اجزای توربین گاز و ماژول های خورشیدی استفاده کرد و کارایی صنعت انرژی را بهبود بخشید.
هنر و جواهرات: هنرمندان و طراحان جواهرات می توانند از چاپ سه بعدی فلزی برای خلق آثار هنری و جواهرات منحصر به فرد استفاده کنند و به طرح های پیچیده دست یابند.
محصولات چاپگر سه بعدی فلزی در بازار
در حال حاضر، محصولات پرینتر سه بعدی فلزی زیادی برای انتخاب در بازار موجود است. در زیر برخی از تولید کنندگان معروف پرینترهای سه بعدی فلزی و محصولات آنها آورده شده است:
Stratasys: استراتاسیس چاپگر سه بعدی فلزی Fortus 450mc را روانه بازار کرده است که برای انواع مواد فلزی مناسب است و دقت بالا و سرعت چاپ بالایی دارد.
EOS چاپگر سه بعدی فلزی M 290 را ارائه می دهد که می تواند انواع مختلفی از پودرهای فلزی را با کیفیت و قابلیت اطمینان عالی مدیریت کند.