مقایسه پرینتر سه بعدی FDM و SLA

 FDM مخفف Fused Deposition Modeling(مدل تغییر حالت ذوبی) می باشد. در FDM ماده ی خام( در این مورد ترموپلاستیک) به شکل لایه ای تغییر حالت می دهد تا یک شی که پرینت سه بعدی شده را تولید کنند. در طول  پروسه ی پرینت، تغذیه ی فیلامنت پلاستیکی از طریق یک اکسترودر خیلی گرم صورت می گیرد که در آنجا پلاستیک بقدری نرم می شود که بتوان با دقت آن را به وسیله ی هد پرینت روی محوطه  قرار داد. پس از آن فیلامنت ذوب شده با تغییر شکل لایه به لایه روی محوطه ی ساخت می ریزد تا شکل مورد نظر ما آماده شود.
برای هر بودجه ای پرینترهای سه بعدی FDM  گسترده ای وجود دارد که قیمت آنها از 100 دلار شروع می شود. رل های فیلامنت به نسبت ارزان قیمت می باشند( از هر کیلو 25 دلار شروع می شود.) این عوامل پرینتر هایFDM  را در میان سازندگان و کاربران خانگی محبوب تر ساخته است.
SLA مخفف StereoLithoGraphy استریولیتوگرافی می باشد. همانند FDM، SLA نیز از روش افزایشی استفاده می کند.مدل ها لایه به لایه ساخته می شوند. SLA از یک فوتوپلیمری که قابلیت سخت سازی دارد (معمولا یک رزین مایع) استفاده می کند. که با متمرکز کردن نور یا اشعه ی فرابنفش سفت می شود. ( به این فرآیند سخت سازی می گویند.) پرینترهای SLA  معمولا مدل ها را از بالا به پایین می سازند، صفحه ی ساخت مدل را به سمت بالا و خارج از وان رزین می آورد.
منبع نور می تواند یک لیزر یا یک پروژکتور دیجیتال باشد. ( نام این تکنولوژی DLP می باشد، فرآیند نور دیجیتال) لیزر لایه ها را می کشد.در DLP یک باریکه ی کامل( یک لایه ی دو بعدی) از مدل به یک باره در وان رزین فرو می  رود.
سرعت پرینتر های لیزری SLA معمولا از مدل های DLP کمتر است و دلیل آن سطح کوچک پرتو لیزر می باشد. در پرینترهای DLP همزمان با فرورفتن کل جسم در رزین، لایه به لایه به سرعت شروع به سفت شدن می کند. علاوه بر این پروژکتورهای DLP خیلی مطمئن تر و با پشتیبانی راحت تر نسبت به سیستم های با لیزر سفارشی می باشند، چرا که از پروژکتور هایی همانند تکنولوژی پروژکتور های سینمای خانگی و تجاری استفاده می  کنند.
مقایسه FDM و SLA
از نظر ماده خام و رنگ:
پرینتر های FDM عمدتا از فیلامنت های ABS و یا PLA استفاده می کنند.برخی از پرینتر ها حتی میتوانند با مواد نایلون و ترکیباتی از PLA کار کنند( ترکیباتی مخلوط از چوب، سرامیک، فلز، کربن فیبر و ...) فیلامنت ها در رنگ  های مختلفی در بازار وجود دارند.
بیشتر پرینتر های FDM میتوانند از رل های فیلامنت استاندارد که در دو سایز می باشند ( قطر: 1.75 یا 2.85 میلی متر) و از منابع مختلفی نیز هستند استفاده کنند. پرینتر های محدودی از فیلامنت های اختصاصی یا جعبه  های فیلامنتی که معمولا گران تر از رول های استاندارد می باشند ولی کیفیت بهتری دارند، استفاده می کنند.
صاحبان پرینتر های SLA زمانی که رزین اختصاصی پرینتر باشد قدرت انتخاب محدودی دارند و نمیتوانند رزین را بین پرینترها و سازندگان مختلف جابجا کنند. قدرت انتخاب رنگ قطعا محدود است: پرینتر Formlabs برای مثال فقط  رزین های سیاه، سفید، خاکستری و بی رنگ را پیشنهاد می کند. مشتریان بسته به موجودی از طرف سازندگان تامین می گردند.
از نظر دقت و صاف بودن:
در پرینتر های FDM وضوح یکی از عوامل سایز نازل و دقت حرکت اکسترودر( محور X/Y) می باشد. دقت و صاف بودن مدل های پرینت شده نیز به دیگر عوامل بستگی دارد: به دلیل اینکه نیروی اتصال بین لایه ها نسبت به پرینتSLA کمتر می باشد و همچنین وزن لایه های بالایی ممکن است لایه های زیرین را تحت فشار قرار داده، احتمالا مشکلاتی در پرینت را در پی خواهد داشت.(مشکلاتی از قبیل تاب برداشتن، غیرهم محور شدن لایه ها، چروک  شدن قسمت های زیرین) این موارد دقت و صاف بودن سطح را به خطر می اندازند.
پرینتر های SLA همیشه اشیاء با وضوح و دقت بالاتری نسبت به پرینتر های FDM تولید می کند. دلیل این امر: وضوح اصولا به وسیله ی سایز نقطه ی نوری توصیف می شود خواه لیزر باشد خواه پروژکتور و این نقطه خیلی کوچک می باشد. علاوه بر این در هنگام پرینت فشار کمتری به مدل وارد خواهد شد. به این شکل سطح به اتمام رسیده خیلی صاف تر خواهد شد. پرینت های SLA جزئیاتی که هرگز یک پرینتر FDM نمیتواند تولید کند را به ما  نشان می دهد.
در حقیقت جزئیات دقیق یک پرینتر SLA دلیل اصلی انتخاب آن می باشد.
از نظر چسبندگی و یا جداسازی بعد از پرینت سه بعدی
چسبندگی به پرینت بد هنگام استفاده از پرینتر FDM امری طبیعی است.اشیاء پرینت شده را به راحتی میتوان جدا کرد. اگر شی به پرینت بد چسبیده بود به وسیله ی یک چاقوی پالت آن را می توان جدا ساخت.
در پرینترهای SLA جداسازی مدل پرینت شده از صفحه ی پرینت دشوار بوده و بعضی اوقات مقدار زیادی رزین بر روی صفحه باقی مانده که شما باید آنها را به وسیله ی چاقوی پالت از بین ببرید و این امر تلاش بیشتری را نسبت به یک پرینتر FDM  می طلبد.
به همین دلیل تولید کنندگانی هم چون Carbon3D و WASP ایده های جدیدی را مطرح کرده اند.Carbon3D از اکسیژن برای ساخت یک به اصطلاح « منطقه ی مرده» در اطراف مدل پرینت شده استفاده می کنند( اکسیژن از سفت شدن رزین در سطح مدل جلوگیری میکند.)WASP جای پروژکتور را عوض کرد (پروژکتور را از پایین محفظه ی رزین به بالای آن انتقال داد.) و مدعی شد که مشکل چسبندگی را به این شکل حل کرد.
از نظر نیاز به پس پردازش
بعد از پرینت با پرینتر FDM تکیه گاه ها باید حذف شوند.(اگر مدل پیش آمدگی داشته باشد) و پلاستیک اضافه را به وسیله ی دست و یا با ابزار برش جدا کرد. سنباده به ما کمک می کند تا سطح صاف تری داشته باشیم.
مدل های پرینت شده توسط پرینتر SLA پوششی چسبنده از رزین دارند که این پوشش باید در محفظه ی الکل ایزوپروپیل از بین برود. به همین دلیل است که شما هنگام کار با این مدل ها از دستکش های پلاستیکی برای محافظت از انشگتانتان در برابر رزین و الکل استفاده می کنید. جداسازی تکیه گاه ها همانند پرینترهای FDM ساده می باشد.
 
 
از نظر قیمت  پرینت سه بعدی
تنها قسمت مصرف شدنی در پرینتر های FDM رل های فیلامنت می باشند. همانطور که قبلا هم گفته شد، بیشتر پرینتر های FDM از همان رل های فیلامنت استاندارد استفاده می کنند.قیمت فیلامنت در سال های گذشته کاهش یافته است. یک کیلوگرم فیلامنت ساده را می توان به مبلغ 25 دلار خرید، فیلامنت های اختصاصی قیمت بیشتری دارند.
در پرینتر های SLA تنها رزین نیست که مصرف می شود. در پرینتر های SLA مخزن رزین بعد از اینکه 2تا3 لیتر رزین پرینت گرفته شد باید تعویض گردد. به این دلیل که به مرور زمان سیاه می شود و منبع نور دیگر قادر به برجسته سازی تصویر در رزین نمی باشد. یک منبع رزین 59 دلار قیمت دارد. شرکت Formlab مدعی است با طراحی دوباره ی سیستم رزین برخی از مدل های خود را بهبود بخشیده و توانسته عمر مخزن را افزایش دهد. قسمت دیگری که نیاز به تعویض هر چند وقت یک بار دارد صفحه ی ساخت می باشد که به دلیل برداشتن مدل پرینت شده توسط کاربر آسیب می بیند. یک صفحه به قیمت 99 دلار فروخته می شود. نمی توان گفت که طول عمر یک صفحه ی  ساخت چقدر می  باشد.
گردآورنده: مجید زاغیان

جدیدترین مقالات

پرینتر سه بعدی چیست ؟

 پرینتر سه بعدی به تولیداتی اطلاق می شود که به صورت فزاینده از داده هایی از نرم افزار های طراحی( CAD )  به شکل لایه ای قسمت های سه بعدی را تولید میکنند.اهمیت ای

مزایا و معایب پرینت سه بعدی

دانستن این امر که تکنولوژی پرینتر های سه بعدی به سرعت در حال پیشرفت است حیاتی بوده که این تکنولوژی نه تنها با مجموعه فواید جدانشدنی همراه است بلکه عقب ماندگی به خاطر روند

کاربردهای اسکن سه بعدی

 اسکن سه بعدی یکی از تکنولوژی های بسیار کارگشا در عرصه های مختلف زندگی بشر بوده است به گونه ای که پس از ورود تجهیزات اسکنر سه بعدی  به عرصه های مختلفی چون صنایع

موارد بیشتر