۱– مدلسازی رسوب ذوبی (FDM)

نحوه کار:

FDM یکی از پرکاربردترین روش‌های تولید افزودنی است که در آن رشته‌های ترموپلاستیک مانند PLA یا ABS لایه‌به‌لایه از طریق یک نازل گرم‌شده و سپس اکسترود می‌شوند.

مزایای FDM:

✅ هزینه ی کمی دارد.

✅ تنوع مواد بالایی دارد.

✅ استفاده و نگهداری آن آسان است.

محدودیت‌های FDM:

❌ دقت کمتری نسبت به سایر روش‌ها دارد.

❌ خطوط لایه‌ها قابل مشاهده است و ممکن است نیاز به پرداخت داشته باشد.

کاربردهای آن:

تولید نمونه‌های عملکردی، پروژه‌های کم‌هزینه و مصارف آموزشی از کاربردهای این روش است.

۲– استریولیتوگرافی (SLA)

نحوه کار:

در روش SLA از لیزر فرابنفش برای سخت‌کردن رزین مایع به صورت لایه‌ای استفاده می‌شود.

SLA دقت بسیار بالایی دارد و سطح صافی ارائه می‌دهد.

مزایا:

✅ دقت فوق‌العاده بالایی دارد.

✅ سطحی صاف و یکدست ارائه می دهد.

✅  برای جزئیات پیچیده مناسب است.

محدودیت‌های SLA:

❌ محدودیت هایی در انتخاب مواد (عمدتاً رزین) دارد.

❌ قطعات تولید شده، شکننده و نامناسب برای تست‌های عملکردی هستند.

کاربردهای SLA:

ساخت مدل‌های مفهومی با جزئیات بالا، محصولات دندان‌پزشکی، ساخت جواهرات و نمونه‌سازی سریع با جزئیات ظریف از جمله مواردی است که می توان روش SLA را برای تولید به کاربرد.

۳- ذوب و جوش لیزری انتخابی (SLS)

نحوه کار:

روش SLS از لیزر پرتوان برای ذوب پودر مواد مانند نایلون یا TPU و تشکیل ساختارهای جامد استفاده می‌شود. برخلاف SLA، این روش نیاز به ساختارهای حمایتی ندارد.

مزایای روش SLS:

✅ قطعات مستحکم و بادوامی تولید می کند.

✅ دارای امکان ساخت هندسه‌های پیچیده بدون نیاز به ساپورت است.

✅  برای نمونه‌های عملکردی مناسب است.

محدودیت‌های SLS:

❌ سطح قطعات تولیدی ناهموار است.

❌ هزینه تولید قطعات بالاتر از روش FDM است.

کاربرد SLS:

ساخت نمونه‌های عملکردی، تولید قطعات در صنایع هوافضا، خودروسازی و تولید تجهیزات پزشکی سفارشی از جمله موارد کاربرد این روش است.

۴ – پردازش دیجیتال نور (DLP)

نحوه کار:

شبیه به SLA است، اما DLP به جای لیزر از پروژکتور نور دیجیتال برای پخت رزین استفاده می‌کند و سرعت بالاتری دارد.

مزایای پردازش دیجیتال نور:

✅ سریع‌تر از SLA است.

✅ دقت بالایی دارد.

✅ مناسب برای تولید قطعات کوچک و دقیق است.

محدودیت‌های DLP:

❌ در ابعاد ساخت محدودیت دارد.

❌ مواد رزینی گران‌قیمت هستند.

کاربردهای آن:

به منظور ساخت مدل‌های دندان‌پزشکی و پزشکی، نمونه‌سازی جواهرات و ساخت ماکت‌های مینیاتوری از این روش استفاده می شود.

۵ – پاشش چسب (Binder Jetting)

نحوه کار:

در پاشش چسب از یک عامل چسبنده مایع برای اتصال پودر مواد (فلز، ماسه یا سرامیک) به صورت لایه‌ای استفاده می‌شود.

مزایای پاشش چسب:

✅ امکان چاپ تمام‌رنگ را دارد.

✅  برای تولید انبوه مقرون‌به‌صرفه است.

✅  با فلزات و سرامیک سازگار است.

محدودیت‌های Binder Jetting:

❌ استحکام کمتری نسبت به SLS یا چاپ فلزی دارد.

❌ نیاز به پرداخت نهایی (تراکم یا پخت) دارد.

کاربردهای پاشش چسب:

برای تولید نمونه‌های تمام‌رنگ، ساخت ماکت‌های معماری و قالب‌های ریخته‌گری ماسه‌ای کاربرد دارد.

۶ - ذوب و جوش لیزری مستقیم فلزات (DMLS) / ذوب لیزری انتخابی (SLM)

نحوه کار:

در این روش‌ از لیزر پرتوان برای ذوب کامل پودر فلزات و ساخت قطعات مستحکم و متراکم استفاده می‌شود.

مزایای این روش:

✅ قطعات فلزی با استحکام بالا تولید می شود.

✅ امکان ساخت هندسه‌های پیچیده را دارد.

✅ مناسب برای تولید قطعات نهایی است.

محدودیت‌های DMLS:

❌ هزینه بسیار بالایی برای تولید دارد.

❌ نیاز به پرداخت نهایی (ماشینکاری، عملیات حرارتی) دارد.

کاربردهای این روش:

در صنعت هوافضا، تولید ایمپلنت‌های پزشکی و قطعات خودرویی با عملکرد بالا کاربرد دارد.

چاپ پلی‌جت (PolyJet)

نحوه کار:

این روش مشابه چاپ جوهرافشان عمل می‌کند، اما به جای جوهر، رزین فوتوپلیمر را در لایه‌های بسیار نازک پاشش و با نور UV خشک می‌کند.

مزایای PolyJet :

✅ امکان چاپ چندماده‌ای و چندرنگ دارد.

✅ دقت فوق‌العاده بالایی دارد.

✅ سطح صاف و یکدست ارائه می دهد.

محدودیت‌های PolyJet:

❌ مواد آن گران‌قیمت است.

❌  برای قطعات عملکردی مناسب نیست.

کاربردهای PolyJet:

در تولید مدل‌های پزشکی، نمونه‌سازی محصولات مصرفی و ساخت ماکت‌های واقع‌گرایانه کاربرد دارد.

۸ - ساخت لایه‌ای اشیاء (LOM)

نحوه کار:

در روش LOM لایه‌های چسب‌دار کاغذ، پلاستیک یا فلز روی هم قرار گرفته و با لیزر یا تیغ برش داده می‌شوند.

مزایا LOM:

✅  مواد هزینه کمی دارد.

✅ امکان ساخت قطعات بزرگ را فراهم کرده است.

محدودیت‌های LOM:

❌  در انتخاب مواد محدودیت دارد.

❌ استحکام ساختاری پایینی دارد.

کاربردهای LOM:

جهت نمونه‌سازی سریع قطعات بزرگ و ساخت ماکت‌های معماری استفاده می شود.

نتیجه‌گیری

انتخاب روش مناسب نمونه‌سازی سه‌بعدی به عواملی مانند بودجه، نیازهای مواد، دقت و کاربرد بستگی دارد.

FDM برای نمونه‌های عملکردی کم‌هزینه مناسب است.

 SLA و DLP برای مدل‌های با جزئیات بالا عالی هستند.

SLS و DMLS برای قطعات مستحکم و عملکردی ایده‌آل هستند.

PolyJet و Binder Jetting امکان چاپ چندماده‌ای و رنگی را فراهم می‌کنند.

با شناخت این روش‌ها، مهندسان و طراحان  فرآیند نمونه‌سازی خود را بهینه‌تر می‌کنند.