כיצד מסווגת הדפסת תלת מימד?
בטכנולוגיה זו, חומרים חוטיים סטנדרטיים מוזנים לתוך הזרבובית, מחוממים ומומסים בזרבובית, מופקעים מהזרבובית המחוממת, וחוטי הפולימר המותך שחולצו מתמצקים לכדי חוטים של מאות מיקרון בסביבה חיצונית בטמפרטורה נמוכה. על פי המסלול שנקבע מראש של כל שכבה של החלק, השקעת ההיתוך מתבצעת בקצב קבוע ליצירת ישות תלת מימדית. חומרי ההדפסה המשמשים הם חומצה פולילקטית ופלסטיק ABS.
היישום של SLA הוא נרחב מאוד, והחומר בו נעשה שימוש הוא שרף רגיש לאור. ראש ההדפסה הוא נקודת לייזר. על ידי הקרנת נקודת הלייזר לתוך השרף הניתן לריפוי צילום (התמקדות על פני החומר הניתן לריפוי צילום עם אורך גל ועוצמה ספציפיים של אור לייזר), באמצעות השליטה בנתיב האופטי, נקודת הלייזר יכולה לנוע במהירות בשרף כדי להדפיס קו , לאחר מכן מתמצקים לפי הסדר מקו למשטח כדי להשלים שכבה אחת, ואז פלטפורמת ההרמה מזיזה את גובהה של שכבה אחת בכיוון האנכי, ולאחר מכן מגבשת שכבה נוספת כך שהשכבות מוצמדות ליצירת ישות תלת מימדית.
החומרים בהם נעשה שימוש הם חומרי אבקה כגון אבקת ניילון ואבקת מתכת. האבקה הופכת למכלול כרוך בחוזקה על ידי סינטר, ואז מכוסה שכבה אחר שכבה בסריקת לייזר, ולבסוף נוצרת. לאחר מכן לאחר 12-14 שעות של קירור, ניתן למחזר את האבקה הנותרת ולעשות שימוש חוזר.
- עיבוד אור דיגיטלי (DLP)
החומר המשמש הוא שרף רגיש לאור. באמצעות מקרן מעבד אור דיגיטלי (DLP) ברזולוציה גבוהה כדי לרפא את הפוטופולימר הנוזלי, שבב ה-DLP מקרין תמונת חתך של השכבה המודפסת על השרף, מה שמקשה את החומר החשוף. הפלטפורמה עולה לאט אנכית מבור השרף ובונה כל שכבה, כל הנקודות בכל שכבה מתרפאות בו זמנית, והשכבות מודפסות מהר יותר.
החומרים המשמשים הם סגסוגת טיטניום, סגסוגת קובלט-כרום, נירוסטה וסגסוגת אלומיניום. דפוס SLM משתמש בלייזר כדי להמיס ולקשר חומרים ליצירת חלקים תלת מימדיים רב-תכליתיים.
- סילון מרובה (MJP)
טכנולוגיית MJP היא להדפיס שכבה דקה של פלסטיק נוזלי שניתן לרפא באמצעות אור UV על פלטפורמה שטוחה. והשתמש בחומר שעווה כתמיכה במהלך תהליך ההדפסה. נרפא שכבה אחר שכבה תחת אור UV, כאשר כל שכבה הושלמה, טבלת הדוגמנות יורדת ועושה שכבה נוספת, חוזרת על עצמה עד שהחלק כולו מודפס.
- הדפסת תלת מימד (3DP)
התוכנה מחלקת את קובץ העיצוב התלת מימדי (CAD) למקטעים דקים, מניחה אבקה על הקטע, מצפה את המחבר בהזרקת דיו, ולאחר מכן מדפיסה שכבה אחר שכבה ליצירת דגם תלת מימדי מוצק.
כיצד מסווגים חומרים מודפסים בתלת מימד?
- חומר פולימרי
חומרים פולימריים הם כיום הסוג הנפוץ ביותר של חומרים בהדפסת תלת מימד. לחומרים פולימרים המשמשים בציוד FDM יש חוזק מעולה, קשיות, עמידות בחום, עמידות בפני פגיעות ועמידות בפני הזדקנות. חומרים פולימריים נפוצים הם קופולימר אקרילוניטריל-בוטדיאן-סטירן (ABS), פוליאמיד (PA), פוליקרבונט (PC), פוליפנילן סולפון (PPSF), פוליאתר אתר קטון (PEEK) וכו'.
ABS הוא חומר ההדפסה הנפוץ ביותר עבור טכנולוגיית ההדפסה FDM, וחוט פלסטיק PLA הוא חומר הדפסה נפוץ מאוד.
- חומר רגיש לאור
לשרף הרגיש לאור יש מהירות ריפוי מהירה וביצועי ייבוש משטח מצוינים. שרף הוא חומר גלם חשוב לטכנולוגיית דפוס מרפא אור SLA. לאחר הדפוס, המראה של המוצר חלק, עם מגוון רחב של שינויים, והוא יכול להיות שקוף או שקוף במצב חלבי. זה יכול לשמש עבור מילוי וחומרי שיקום הנפוצים ברפואת שיניים.
בשלב זה, נתח השוק של חומרי מתכת להדפסת תלת מימד קטן, אך מהירות הפיתוח מהירה. חומרים אלו קיימים בצורה של אבקת מתכת, נייר כסף וחוטי מתכת, וחומרי מתכת נפוצים כוללים סגסוגת טיטניום, נירוסטה, סגסוגת קובלט-כרום וסגסוגת אלומיניום. זהב, כסף וחומרי אבקת מתכת יקרים אחרים יכולים לשמש גם להדפסת תכשיטים או יצירות אמנות.
- חומרים קרמיים וחומרים מרוכבים
לחומרים קרמיים יש את היתרונות של צפיפות נמוכה, חוזק גבוה, קשיות גבוהה, עמידות בטמפרטורה גבוהה, יציבות כימית טובה ועמידות בפני קורוזיה. בשימוש נרחב בתעופה וחלל, רכב, ביולוגיה, חומרים לקישוט הבית ותעשיות אחרות. חומר האבקה הקרמי מסונט בטכנולוגיית SLS. ניתן להשתמש במוצרי קרמיקה מזוגגים להחזקת מזון, וקרמיקה יכולה לשמש גם להדפסת ספלים מותאמים אישית.
חומר סיבי הפחמן הוא חומר הדפסה תלת מימד מתפתח. החוזק שלו הוא פי חמישה מזה של הפלדה, אבל משקלו הוא רק 1/3, ויש לו גם את היתרונות של עמידות בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה.
בנוסף לאמור לעיל, הסיווג של חומרי הדפסה תלת מימדיים כולל גם מלט, סלע, חומרי גבס צבעוניים, חומרי גלם ביולוגיים תאיים וחומרי מזון כגון סוכר. לדוגמא: שימוש בבטון להדפסת בתים, לוחות עץ להדפסת רהיטים וכו'.
